Levé aérien d’une gravière à Meyrin

Objectif de la mission

Suite à l’important volume horaire nécessaire pour couvrir l’ensemble de la gravière par les équipes au sol et la dangerosité des conditions de travail, une intervention avec un mini-drone a été conduite.

Difficultés du lieu

Proximité directe de l’aéroport international,
Site maintenu en activité durant toute l’opération,
Exploitation agricole à proximité,
Déclinaison de certaines pentes pour la mise en place des points de calage,
Entretien des voiries communales.

Levé aérien par mini-drone

Matériel utilisé :

2 Avions de modélisme
Camera DSLR 16MP
Camera compact de 12 MP
Aire de sécurité pour le décollage et l’atterrissage
Station de travail et de planification du vol
Signalisation au sol

Opération sur le terrain
Deux personnes ont été mobilisées pour assurer la planification, l’opération du vol et la conservation du contact visuel avec le drone.

Levé au sol des points de calage

Une participation active de notre part a permis de positionner au mieux les points de calage et de faciliter le travail de terrain du géomètre.
Des cibles photogramétriques ont été disposés au sol. Des points du cadastre ont été utilisé pour consolider le géoréférnecement du projet selon le contexte local.

Données recueillies

Prises de vues aériennes
Le levé par drone a permis de photographier le site selon un plan de vol régulier et automatisé. Un chevauchement de 70 % en frontal et 60 % en latéral a été respecté permettant ainsi un traitement des données et une garantie de résultat.

Aperçu des miniatures

Un total de 500 prises de vues à été effectué. Seules 275 photos ont été retenues pour les deux façades.

Résultats obtenus

Rapport de qualité
La couverture ainsi que la luminosité est homogène sur l’ensemble des prises de vues, la corrélation des images a fonctionné correctement. Les 42 prises de vues obliques prises dans les changements de ligne de l’avion n’ont logiquement pas été corrélées.
Le nombre de keypoint au sein des images est parfait, le matériel employé est donc performant pour ce type d’application.

On peut noter la bonne intégration des points de calage avec une erreur moyenne de 6 mm. Sur les 10 disponibles, seuls 3 n’ont pu être utilisés. La localisation de ces points n’a pas permis de les pointer sur les images recueillies.
Le tableau ci-dessous présente les erreurs rencontrés en X, Y et Z pour chacun des points de calage.

Points de calage	Erreur en X [m]	Erreur en Y [m]	Erreur en Z [m]	Erreur de Projection [pixel]	Pointé et vérifié [Images]
9015 (3D)	0.000	0.001	0.001	0.300	9 / 9
9012 (3D)	-0.003	0.001	0.003	0.273	13 / 13
9011 (3D)	-0.004	0.001	0.000	0.469	10 / 10
9010 (3D)	-0.014	-0.001	-0.003	0.360	5 / 5
9007 (3D)	-0.007	-0.015	0.012	0.481	6 / 6
9001 (3D)	0.000	0.008	-0.002	0.338	8 / 8
9002 (3D)	-0.002	-0.003	0.004	0.497	12 / 12
9215 (3D)	0.010	-0.009	0.008	0.295	8 / 8
9003 (3D)	0.000	-0.007	-0.001	0.529	10 / 10
9005 (3D)	0.000	-0.001	0.002	0.391	13 / 13
9006 (3D)	0.007	0.013	-0.004	0.285	6 / 6
9037 (3D)	-0.002	0.005	0.000	0.440	15 / 15
9100 (3D)	0.011	0.011	-0.006	0.432	8 / 8
9888 (3D)	0.003	-0.009	-0.005	0.587	10 / 10
9008 (3D)	-0.013	-0.008	-0.009	0.071	3 / 3
9013 (3D)	0.007	-0.001	0.006	0.503	6 / 6
9014 (3D)	0.003	0.002	-0.002	0.327	8 / 8
9016 (3D)	-0.001	0.002	-0.009	0.567	6 / 6
Mean	0.000	-0.000598	0.000
Sigma	0.007	0.007081	0.005
RMS Error	0.007	0.007106	0.005

Orthophotographie

D’une résolution de 3 cm le pixel l’orthophotographie de haute résolution permet d’avoir une vision d’ensemble de l’exploitation du site. Elle est présentée ci-dessous avec les points de calages.

Extrait

Modèle Numérique de Terrain

La création d’un nuage de point densifié a permis de modéliser numériquement le terrain et l’élévation des bâtiments du site en 3D. Le modèle est présenté ci-dessous avec une répartition en plusieurs classes d’altitude variant de 419 à 460 mètres.

Courbes de niveaux

A partir du modèle numérique, des courbes de niveaux ont été générées. Elles représentent les ruptures naturelles du terrain tous les 25 cm. Cette donnée vectorielle peut être facilement réutilisée dans les outils de conception assisté par ordinateur afin de générer des profils en long, en travers ainsi que des calculs de volumes et de pentes.

Vidéos et Images immersives

Afin de compléter les données techniques et illustrer l’exploitation de la gravière sous des angles nouveaux, une série d’images et de vidéos ont été fournies au client final. Ces données ont été travaillées au sein du modèle 3D permettant de parcourir le site sous tous les angles.

Vue immersive n°1

Vue immersive n°2

Vue immersive n°3

Vue immersive n°4

Vue immersive n°5

Conclusions

Ce projet a permis de confronter l’utilisation du levé aérien par drone à la mensuration d’une gravière de plus 20 ha de superficie. Le contexte particulier du site du fait de sa proximité avec l’aéroport international de Genève et les contraintes du terrain ont encouragé notre équipe à une préparation particulière et professionnelle garantissant une calibration optimale des prises de vues ainsi qu’un géoréférencement précis de l’ensemble du projet.

Au vue de la qualité des données proposées par levé aérien, de nouvelles sources d’informations apparaissent aux yeux du bureau d’ingénieurs mais aussi et surtout de l’exploitant du site.

Atouts

Rapidité de mise en œuvre et d’intervention sur le terrain.

Une précision de 2 à 5 cm sur l’ensemble du site.

La livraison d’une orthophotographie haute résolution, d’un modèle numérique homogène sur l’ensemble du site étudié ainsi que des éléments de communication et d’immersion.

Conservation d’une archive à un instant « T » pouvant être exploité à long terme.

Un abonnement pour des vols réguliers à été conclu tous les trimestres auprès de l’exploitant du site pour conduire une étude dans le temps avec les mêmes référentiels et garantir un archivage précis de l’évolution des stocks et des activités.

Merci à