La BDNB intègre le RNB!

Nous avons l’immense plaisir de mettre à disposition une toute première version des identifiants nationaux de bâtiments dans le tout dernier millésime de la BDNB.

Le RNB, est désormais intégré dans la BDNB

Le Référentiel National des Bâtiments (RNB), accessible sur https://rnb.beta.gouv.fr/ vise à mettre en œuvre un véritable outil d’identification unique des bâtiments, permettant de s’échanger des informations descriptives, sans passer uniquement par l’adresse postale. Le CSTB soutient cette initiative, seule solution partagée pour lever l’ambigüité d’identification actuelle.

Depuis quelques mois déjà, les équipes de la Base de Données Nationale des Bâtiments (BDNB), de l’Institut national de l’information géographique et forestière (IGN), et du Référentiel National des Bâtiments (RNB) travaillent en collaboration afin d’initialiser un premier stock d’identifiants uniques de bâtiment à l’échelle nationale.

Dans la BDNB, le processus actuel est le suivant. A partir des emprises au sol IGN BDTOPO de bâtiments, le CSTB raffine ces entités en les redécoupant et en les associant aux unités foncières qui accueillent ces bâtiments. Le résultat de ces opérations correspond à la couche de données batiment_construction de la BDNB. Le RNB est ensuite complété avec les entrées BDTopo non retenues dans la BDNB (voir détails dans les sections suivantes).

A partir de cette identification améliorée, le Référentiel National est initialisé sur son stock de bâtiments. La deuxième étape va être de capter les flux de construction, déconstruction et modification des bâtiments et de faire vivre ce référentiel en temps réel, en lien avec les collectivités, administrations et contributeurs (opérateurs, citoyens, etc.).

La BDNB va progressivement effacer ses procédures d’identification au profit du RNB, pour les données modifiées par ce flux. Nous intégrons en préversion expérimentale dès maintenant les identifiants nationaux, de manière à pouvoir d’ores et déjà vous permettre de construire des référentiels métier à l’échelle bâtiment. Cela prend la forme d’une table de passage, avant une intégration dans les tables cœurs à l’occasion d’une modification majeure de notre modèle de données.

Comment le stock de bâtiments a-t-il été initialisé dans le RNB?

Les intrapreneurs ayant préfigurés le projet RNB ont été accueillis par l’ADEME et le CSTB, jusqu’à la création de la Startup d’État Bat-ID, portée désormais par la Fabrique des Géocommuns de l’IGN. Cela leur a permis de bénéficier de l’expérience sur la donnée bâtimentaire des équipes de ces établissements.

Le RNB a été initialisé avec le millésime 2023_01.a de la BDNB. Toutefois, en complément des bâtiments identifiés dans ce millésime de la BDNB, l’équipe RNB a complété son stock de bâtiment avec les géométries de la BDTopo non retenues par le CSTB dans la BDNB (voir prochaine section sur les différences entre RNB et BDNB).

Les données géométriques de la couche BATI de la BDTopo sont majoritairement mises à jour à l’aide de photogrammétrie aérienne au rythme d’un tiers du territoire par an. Cela correspond au passage d’un avion à basse altitude qui fait de l’acquisition photo du territoire, puis à une étape de reconstruction 3D, puis la détection et la saisie des contours dans les chaines de production IGN.

L’acquisition de données par photogrammétrie permet une précision de l’ordre du décimètre, mais ne permet en revanche pas de distinguer les limites réelles entre bâtiments mitoyens ou contigües. Il n’y a pas de lien avec les entités foncière ou cadastrale, qu’il faut ainsi reconstruire. La convergence des représentations cadastrales (RPCU) n’est pas encore totale, et pour certains territoires, les plans cadastraux souffrent d’un décalage géométrique avec la réalité allant de quelques dizaines de centimètres à plusieurs mètres. Ainsi des erreurs d’associations bâtiment-parcelle cadastrale peuvent perdurer.

Parcelles cadastrales + Géométries BDTopo	Géométries BDNB batiment_construction
Exemple sur la commune de Valleraugue (30570) du décalage du parcellaire (linéaire bleu) avec les emprises au sol de bâtiments de la BDTopo (polygones violets semi-transparents). Ici le décalage est d’environ 2m. En zone montagneuse, ce décalage peut dépasser les 5 m.	Les algorithmes de la BDNB v2023.01.a ont permis de récupérer une partie du décalage entre parcelles et bâtiments (en vert pour les géométries réelles et orange pour les fictives). Mais chaque élément visible en couleur violette montre les segments de géométries rejetées par ce même algorithme, à cause d’un décalage trop important.

Le CSTB a développé des algorithmes d’association des bâtiments avec unités foncières afin de s’approcher au plus près d’une définition de bâtiments au sens de la définition du CNIG et du RNB. Les avantages de ce travail effectué dans la BDNB sont :

• Les emprises au sol trop filiformes et/ou petites, incompatibles avec la définition de bâtiment, sont écartées.
• Les regroupements géométriques de bâtiments BDTopo jugés trop fins et localisés sur des unités foncières cadastrée sont regroupés grâce aux usages fiscaux (ex : habitation individuelle, bureaux, dépendances…) lorsque ceux-ci sont connus.
• La BDNB embarque - dès que c’est possible - le dernier millésime des fichiers fonciers. Celui-ci peut être en avance de phase sur les données de la BDTopo et donc faire apparaître des bâtiments nouvellement construits et non disponible dans la BDTopo. La BDNB crée alors des entrées bâtimentaires avec des géométries fictives. Cette connaissance fraîche intéresse également l’équipe du RNB, qui peut alors identifier des bâtiments neufs, encore sans contours géométriques connus.

BDTopo bati	BDNB batiment_construction	BDNB batiment_groupe

Aujourd’hui, l’IGN, le CSTB et le RNB échangent régulièrement sur le processus technique RNB, afin que ce dernier s’enrichisse et s’améliore.

Description des différences entre RNB et BDNB

Périmètres couverts par les deux jeux de données bâtimentaires.

Le tableau ci-dessous présente les périmètres couverts par la BDNB et le RNB.

Taux de couverture

Le tableau ci-dessous présente une synthèse du différentiel entre les deux jeux de données, sur la base du millésime 2023_11.a de la BDNB, et d’une sauvegarde du RNB datée du 2024-02-26. Seul l’hexagone est étudié étant donné que pour le moment les DOM/TOM ne sont pas intégrés à la BDNB.

Analyse du différentiel

Sur les 1 416 482 entrées RNB non présentes dans la BDNB (voir tableau de la section précédente) :

• 402 587 correspondent à des bâtiments non cadastrés
• 215 501 correspondent à des géométries de bâtiments < 6 m²
• 380 331 correspondent à des géométries filiformes droites (ayant une largeur de boite englobante orientée inférieure ou égale à 2 m)
• 521 261 correspondent à des formes non retenues dans la BDNB (géométries < 10 m² et largeur de boite englobante orientée inférieure ou égale à 4 m)
• le résidu correspond à des critères plus complexes, identifiés, mais non précisés ici

Pour les personnes attentives, la somme des éléments listés ci-dessus excède le total de 1 416 482 entrées. C’est tout à fait normal, une géométrie peut remplir plusieurs critères d’exclusion.

Dans la capture d’écran ci-dessous, plusieurs informations sont visibles. Les polygones bleutés transparents représentent les parcelles cadastrales d’une partie de la ville d’Antibes (D06). Cette capture d’écran des géométries de bâtiments RNB montre plusieurs configurations géométriques retenues dans le RNB et non retenues dans la BDNB :

• En rouge, le polygone d’un bâtiment de gare routière, non cadastré.
• En vert, les polygones de dépendances de bâtiments ayant une surface inférieure à 6 m et/ou une forme trop filiforme pour être un bâtiment.

Une boite englobante orientée est le rectangle de plus petite surface circonscrivant un objet polygonal. Elle est souvent utilisée dans la BDNB pour comparer les emprises au sol de forme géométrique avec des seuils métier.

Sur la même figure sont représentées des exemples de géométries BDNB de bâtiment fictif (et présent dans le RNB sous forme de point). Comme évoqué précédemment dans ce billet de blog, les géométries fictives représentent des entrées foncières récentes où l’Etat sait qu’il y a une construction, mais où la BDTopo n’a pas encore été mise à jour.

Points d’amélioration identifiées

Les analyses des différences entre RNB et BDNB ont permis de mettre en évidence quelques points d’amélioration dans les algorithmes de génération de la BDNB. Cela contribue indirectement à l’amélioration de l’identification des objets RNB à retravailler du point de vue géométrique.

• Quelques rares géométries BDNB se superposent (6 250 couples d’entrées se recouvrent), car elles sont traitées par unité foncière (somme des géométries de parcelles cadastrales adjacentes appartenant à un même propriétaire). Or, il a été repéré récemment que certaines de ces géométries de “parcelles”, récupérées sur cadastre.data.gouv.fr se superposent (complètement ou partiellement). Cela n’est en théorie pas possible et montre un souci sémantique fort.
• L’algorithme de segmentation et réallocation des géométries BDTopo sur des unités foncières (ou parcelles cadastrales) a comme tout modèle, un périmètre de fonctionnement.
  • Il a été constaté que lorsqu’il existe un décalage géométrique trop important entre les données vectorielles de la BDTopo et le cadastre, l’algorithme appliqué à la France entière peut dysfonctionner.
  • Certains découpage de géométrie de bâtiment sur leur unités foncières (ou parcelles) obtenues par l’algorithme ne semble pas réaliste, ni cohérente avec l’idée que nous nous faisons de bâtiments. L’équipe de la BDNB y travaille dans l’objectif d’améliorer la situation.

Les problèmes algorithmes rencontrés dans la construction de la BDNB seront progressivement résolus par le RNB quand ce dernier sera équipé d’outil d’édition pour enrichir et corriger le référentiel national de bâtiment. Le CSTB accompagnera l’équipe RNB pour accélérer son développement en mettant à disposition l’expertise bâtiment de ses collaborateurs.

Recouvrement d’objets BDNB

Actuellement, dans le millésime 2023_11.a de la BDNB, seuls 6 250 couples d’entrées se recouvrent. Pour rappel, cela représente 0.013% des géométries, soit une part infinitésimale. Ces recouvrements sont issus de la superposition de certaines parcelles cadastrales dans les données Etalab (problèmes de synchronisation des données cadastrales). Bien que peu nombreux, ils créent artificiellement des doublons de bâtiments dans la BDNB. L’algorithme développé par le CSTB va progressivement évoluer afin de les écarter automatiquement. Cela permettra d’améliorer la BDNB, mais aussi de mieux contribuer à la fiabilisation du RNB.

Voici quelques exemples à améliorer.

Cas n°1	Cas n°2	Cas n°3	Cas n°4
Une géométrie fictive (en rouge), centralisée sur la parcelle qui porte le bâtiment, intersecte une autre parcelle qui porte un bâtiment avec une géométrie réelle (incohérence de cadastre.gouv.fr)	Deux géométries de bâtiments s’intersectent. Cela correspond à un chevauchement de deux parcelles cadastrales (incohérence de cadastre.gouv.fr)	Trois couples de géométries de bâtiments s’intersectent (source du problème à trouver, la piste de la superposition de parcelles semble la plus plausible)	Deux petites géométries de bâtiments s’intersectent (problème d’algorithme d’allocation des géométries BDTopo sur les parcelles cadastrales)

Objets problématiques

Des ateliers techniques avec les équipes RNB et BDNB ont permis de mettre en évidence certaines configurations géométriques à améliorer. Le tableau suivant illustre un exemple de chacune de ces classes d’objets complexes à traiter.

MultiPolygones	Coudes filiformes	Géométries enclavées	Une grosse adjacente à une petite
des géométries peuvent être des multipolygones. Parfois c’est normal, mais d’autres fois comme ici, cela ressemble à des problèmes d’allocation de géométrie bâtimentaires sur des parcelles cadastrales	des géométries filiformes en L ou “coude”. Ce sont soit des terrasses/balcons filants assimilés à des bâtiments, soit des artefacts de segmentation de bâtiments sur des parcelles	Géométries complètement enclavées. Elles semblent correspondre à des surdécoupages	configuration où une petite géométrie touche une grosse géométrie. Les petites sont majoritairement des dépendances des premières

Prochaines étapes pour le RNB

En quelques mots, voici les prochaines étapes du RNB :

• Favoriser la diffusion du RNB au sein de nombreuses bases métier. Les équipes du RNB se réjouissent qu’une base comme la BDNB le diffuse dès maintenant afin de faciliter l’usage du RNB auprès d’autres acteurs, effet boule de neige
• Mettre en place les process de mises à jours et de consolidaiton du référentiel et animer l’écosystème de contributeurs
• Enrichir ses API de diffusion. Collaborations avec CSTB et IGN pour dessiner la façon dont les évolutions du RNB peuvent être récupérées
• Faire en sorte que le RNB s’insère dans différents processus métier de saisie (ex DPE, Autorisation droits des Sols, etc.)

En conclusion, les équipes BDNB du CSTB sont très heureuses de voir la concrétisation de ce véritable commun national, qui permettra à l’avenir d’échanger des informations entre bâtiments sans ambigüité, que ce soient des informations de Diagnostics de Performance Energétique, des informations de gestion opérationnelle de bâtiments, ou encore avec les services fiscaux.

Ce projet prendra toute son ampleur avec l’avènement d’un identifiant national de logement (RIAL), un référentiel de voirie, et une base adresse nationale exhaustive sur le territoire.