Drone pour la topographie: Tout ce que vous devez savoir
Les drones pour la topographie offrent un énorme potentiel aux professionnels des SIG. Avec un drone, il est possible d’effectuer des relevés topographiques de la même qualité que les mesures très précises collectées par les méthodes traditionnelles, mais en une fraction du temps. Cela permet de réduire considérablement le coût d’une étude de site et la charge de travail des spécialistes sur le terrain.
Orthomosaïque et modèle numérique de surface créés à partir d’images aériennes prises par le drone de cartographie WingtraOne.
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Qu'est-ce qu'un relevé topographique par drone?
Un relevé topographique par drone fait référence à l’utilisation d’un drone, ou véhicule aérien sans pilote (UAV), pour capturer des données aériennes à l’aide de capteurs orientés vers le bas, tels que des caméras RVB ou multispectrales ou des capteurs LIDAR. Lors d’un relevé topographique par drone avec une caméra RVB, le sol est photographié plusieurs fois sous différents angles, et chaque image est tagué avec des coordonnées.
À partir de ces données, un logiciel de photogrammétrie peut créer des orthomosaïques géoréférencées, des modèles d’élévation ou des modèles 3D de la zone du projet. Ces cartes peuvent également être utilisées pour extraire des informations telles que des distances ou des mesures volumétriques très précises.
Contrairement aux avions pilotés ou à l’imagerie satellitaire, un drone pour la photogrammétrie peut voler à une altitude beaucoup plus basse, ce qui permet de générer des données de haute résolution et de haute précision beaucoup plus rapidement, à moindre coût et indépendamment des conditions atmosphériques telles que la couverture nuageuse.
Quels sont les avantages des drones dans le domaine de la topographie ?
Réduire le temps passé sur le terrain
La capture de données topographiques à l’aide d’un drone est jusqu’à cinq fois plus rapide qu’avec les méthodes terrestres et nécessite moins de main-d’œuvre. La géolocalisation PPK permet également de gagner du temps, car il n’est plus nécessaire de placer de nombreux points de référence au sol. Au final, vous obtenez les résultats de vos relevés topographiques plus rapidement et à moindre coût.
Fournir des données précises et exhaustives
Les stations totales ne mesurent que des points individuels. Un vol de drone produit des milliers de points, qui peuvent être représentées sous différents formats (orthomosaïque, nuage de points, MNT, MNS, courbes de niveau, etc.) Chaque pixel de la carte produite ou chaque point du modèle 3D contient des données géographiques 3D.
Cartographier les zones autrement inaccessibles
Un drone pour la cartographie aérienne peut décoller et voler presque partout. Vous n’êtes plus limité par les zones inaccessibles, les pentes raides dangereuses ou des terrains difficiles qui ne conviennent pas aux outils de mesure traditionnels. Il n’est pas nécessaire de fermer les autoroutes ou les voies ferrées. En fait, vous pouvez capturer des données durant les opérations sur site.
À quoi servent les drones dans le domaine de la topographie ?
Topographie / cartographie
Un drone pour la topographie génère des orthomosaïques à haute résolution et des modèles 3D détaillés dans des zones où l’on dispose de données de faible qualité, obsolètes, ou sont même inexistantes. Ils permettent ainsi de produire rapidement et facilement des plans cadastraux de haute précision, même dans des environnements complexes ou difficiles d’accès. Les géomètres peuvent également extraire des caractéristiques à partir des images, telles que des panneaux, des bordures, des marqueurs routiers, des bornes d’incendie et des canalisations.
Après post-traitement à l’aide d’un logiciel de photogrammétrie, ces mêmes images peuvent produire des modèles d’élévation très détaillés, des courbes de niveau et des lignes de rupture, ainsi que des reconstructions en 3D de terrains ou de bâtiments.
Gestion et développement du territoires
Les images aériennes prises par des drones accélèrent et simplifient considérablement les levés topographiques pour la gestion et l’aménagement du territoire. Cela vaut pour le repérage des sites, la planification et la conception des lotissements, ainsi que pour la construction finale des routes, des bâtiments et des services publics.
Ces images servent également de base à des modèles détaillés de la topographie du site pour les études d’ingénierie préalables à la construction. Les données générées peuvent également être transférées vers n’importe quel logiciel de CAO ou de BIM afin que les ingénieurs puissent immédiatement commencer à travailler à partir d’un modèle 3D.
La collecte de données par des drones étant facilement reproductible et peu coûteuse, des images peuvent être prises à intervalles réguliers et superposées aux plans originaux afin d’évaluer si les travaux de construction se déroulent conformément aux spécifications du plan.
Des mesures précises
Les orthophotos à haute résolution permettent aux géomètres d’effectuer des mesures de distance et de surface très précises.
Calcul des volume par drone
Avec les logiciels de cartographie 3D, il est également possible d’obtenir des mesures volumétriques à partir des mêmes images. Cette méthode rapide et peu coûteuse de mesure des volumes est particulièrement utile pour calculer les stocks dans les mines et les carrières à des fins d’inventaire ou de surveillance.
Avec un drone pour la topographie, les géomètres peuvent capturer beaucoup plus de points de données topographiques, d’où des mesures de volume plus précises. Ils peuvent également le faire de manière beaucoup plus sûre que s’ils devaient prendres des mesures manuellement en montant et en descendant les amas de matériel. Comme les drones capturent les données depuis le ciel, les opérations sur le site ne seront pas interrompues. Le temps d’acquisition court permet de capturer un instantané du site à un moment précis.
Surveillance des pentes
Grâce à une analyse SIG automatisée, il est possible d’extraire des mesures de pente à partir de Modèle Numérique de Surface et de Modèle Numérique de Terrain générés par l’imagerie par drone. En connaissant l’inclinaison de la surface du sol, les zones peuvent être classées et utilisées à des fins de surveillance des pentes, notamment pour atténuer et prévenir les glissements de terrain.
Grâce à des orthomosaïques prises à différents moments, il est possible de détecter les changements dans les mouvements du terrain et de mesurer leur vitesse. Ces données peuvent aider à prévoir les glissements de terrain et à prévenir les dommages potentiels aux routes, aux voies ferrées et aux ponts.
Par rapport aux techniques d’arpentage traditionnelles, où les capteurs sont placés sur des points uniques, les drones permettent une collecte de données plus complète. Les drones dotés de la capacité PPK, qui ne nécessitent pas la pose de plusieurs points de références aux sol, sont optimaux pour cette application, car ces zones sont souvent difficiles d’accès, voire dangereuses.
Urbanisme
Le développement de zones urbaines de plus en plus denses et complexes nécessite une planification intensive et donc une collecte de données longue et coûteuse. Grâce aux drones, les urbanistes peuvent collecter de grandes quantités de données actualisées en peu de temps et avec beaucoup moins de personnel. Les images ainsi produites permettent aux planificateurs d’examiner les conditions sociales et environnementales existantes des sites et d’envisager l’impact de différents scénarios.
Grâce aux modèles 3D, les bâtiments peuvent également être facilement superposés à leur environnement, ce qui donne aux planificateurs et aux citoyens une perspective expérimentale d’un projet de développement complexe. Les modèles 3D permettent également d’analyser et de visualiser les ombres portées et les perspectives.
Cartes produites avec le drone topographique WingtraOne et ArcGIS Urban d’Esri.
Quels sont les meilleurs drones pour la cartographie?
Drone de cartographie WingtraOne
Grandes zones à étudier, terrains difficiles ou escarpés, grandes différences d’altitude, conditions météorologiques difficiles ou absence de surfaces planes nécessaires au décollage et à l’atterrissage : le drone pour topographie WingtraOne peut surmonter tous ces défis liés aux relevés topographiques de moyenne et grande envergure.
Décollage et atterrissage verticaux (VTOL)
– Contrairement à d’autres drones à voilure fixe atterrissant sur le ventre, le WingtraOne décolle et atterrit en douceur dans des zones confinées, sur du gravier, entre des arbres ou dans des zones montagneuses.
42 mégapixels / 0,7 cm/px GSD
Grâce à son appareil photo plein cadre Sony 42 MP, le WingtraOne peut voler à haute altitude tout en fournissant des images à faible GSD (Grounds Sampling Distance = Distance de l’échantillon au sol). Cela garantit que de grandes zones peuvent être étudiées plus rapidement avec une haute précision. Une résolution plus élevée permet également une meilleure reconstruction de la carte orthomosaïque.
Précision absolue jusqu’à 1 cm
Grâce à l’option PPK, il est possible d’atteindre une précision absolue de 1 cm, ce qui n’était auparavant possible qu’avec un équipement de relevé terrestre. Cela nécessite des conditions optimales, des vols au-dessus de surfaces dures et l’utilisation de points de contrôle au sol bien marqués, visibles et mesurés manuellement, ainsi qu’une station de base bien établie.
Autres drones pour les relevés topographiques et la cartographie
En fin de compte, le choix du meilleur drone de topographie pour vos relevés topographiques dépend de nombreux facteurs, tels que la taille du site, la qualité des données souhaitée, ainsi que votre budget et vos préférences. Pour plus de détails sur la façon de prendre cette décision, lisez nos comparaisons de drones de photogrammétrie (en anglais): WingtraOne vs DJI Phantom 4 RTK, WingtraOne vs eBee X et WingtraOne vs Quantix.
Comment réaliser un levé topo par drone ?
Découvrez comment réaliser un levé topo par drone avec le WingtraOne dans cette vidéo (en anglais). Vous verrez comment planifier un vol, comment collecter des images aériennes et comment interagir en toute sécurité avec le drone à tout moment. Regardez comment les cartes orthomosaïques, les nuages de points et les modèles numériques d’élévation sont produits à partir des images collectées.
1. Avant de quitter le bureau
Vérifiez les réglementations locales et assurez-vous que vous êtes autorisé à faire voler votre drone à l’endroit prévu. Assurez-vous également que les conditions météorologiques sont favorables, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de pluie, de brouillard, de chutes de neige ou de vents violents. Vérifiez que la batterie de votre drone et les appareils connectés tels que les tablettes sont complètement chargés et que la carte mémoire de la caméra de votre drone dispose de suffisamment d’espace pour capturer le projet dans son entièreté.
3. Préparer le vol sur le terrain
Au cours de cette étape, vous déballez et assemblez le drone et vous vous assurez qu’il est prêt à décoller en toute sécurité. En suivant la liste de contrôle interactive du WingtraOne, vous vérifierez un par un toutes les fonctions critiques du drones, tel que le bon fonctionnement des capteurs ou si vous n’avez pas oublié de retirer le couvercle de la caméra principale.
4. Voler et collecter des images
Après avoir appuyé sur le bouton de décollage, le drone décolle de manière autonome, capture des images et atterrit à son point de départ. Au cours de cette étape, l’opérateur s’assure essentiellement que personne ne s’approche du drone pendant le décollage ou l’atterrissage et que les conditions météorologiques restent optimales pour le relevé topo.
5. Géolocalisez vos images
Après un ou plusieurs vols, importez les images dans le logiciel WingtraHub pour les géolocaliser. Le géomarquage attribue des informations sur la position géographique (X, Y, Z) aux images, soit dans un fichier CSV distinct, soit dans les métadonnées des images.
Comment traiter les données des relevés topographiques par drones?
Lors des levés effectués avec des drones de topographie, des images du sol sont prises à partir de plusieurs points d’observation. En traitant ces images, un logiciel de photogrammétrie peut ensuite créer des orthomosaïques et des modèles 3D, à partir desquels il peut mesurer avec précision la distance, ainsi que les surfaces et les volumes d’objets physiques.
Types de données fournies par le drone
Les images prises par le drone sont généralement enregistrées sur une carte mémoire (carte SD, par exemple), comme pour n’importe quelle autre caméra. Selon la technologie utilisée par le drone, les images sont déjà géolocalisées ou peuvent être importées dans un logiciel de géolocalisation, tel que WingtraHub. Selon la taille du site, vous avez probablement entre quelques centaines et quelques milliers d’images, et chaque pixel de chaque image contient des informations géographiques (X, Y, Z).
Importation dans un logiciel de photogrammétrie
Après avoir importé ou téléchargé les images géolocalisées dans un logiciel de photogrammétrie tel que Propeller (en anglais), Bentley ContextCapture (en anglais) ou Pix4D, les images seront assemblées pour créer des modèles 2D ou 3D du site relevé. Le traitement des images peut être un processus long en fonction du nombre d’images et des performances de votre ordinateur. Certains logiciels de photogrammétrie sont basés sur des ordinateurs de bureau et nécessitent donc un matériel robuste. D’autres logiciels sont basés dans le cloud et utilisent des serveurs puissants au lieu de votre ordinateur local pour traiter les données.
Contactez Wingtra ou un distributeur local. Nos experts peuvent:
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