Comment fonctionne la photogrammétrie drone

Comment fonctionne La photogrammétrie drone est une alternative intéressante à la numérisation 3D est une technique de mesure qui consiste à déterminer la forme, les dimensions et la situation d’un objet dans l’espace à partir de plusieurs prises de vues photographiques de cet objet.

Celle-ci existe, sous une forme ou une autre, depuis plusieurs siècles et nous aide à mieux comprendre des choses telles que la surface de la Terre. Aujourd’hui, elle joue un rôle crucial dans une multitude de secteurs. Vous trouverez ici un article introductif qui vous donnera une idée générale de ce qu’est la  la photogrammétrie drone ainsi que de son fonctionnement.

“Ce chapitre présente les spécifications pour la réalisation d’un projet photo- grammétrique allant de la haute résolution (3 à 10 cm de résolution) à la moyenne résolution (plus de 10 cm de résolution, jusqu’à 30 cm) dans le but de générer un modèle numérique de terrain (MNT).”

Le choix de la résolution de la photographie dépend des besoins et de la précision
recherchée par le demandeur. Ainsi, la photographie de moyenne résolution sera surtout
utilisée pour les études d’avant-projets, alors que la photographie à haute résolution sera
utilisée pour les projets de conception.

Les étapes de réalisation d’un projet photogrammétrique sont les suivantes :

• l’établissement du contrôle photogrammétrique;
• la prise de la photographie aérienne;
• l’aérotriangulation;
• la saisie des données faite à partir des modèles photogrammétriques;
• la création des fichiers;
• la production des tracés de la représentation graphique du territoire.

Contrôle photogrammétrique

En général, l’ensemble des opérations du contrôle photogrammétrique doit respecter les exigences suivantes concernant la disposition des points de contrôle. Toutefois, le nombre de points de contrôle nécessaire peut être ajusté par rapport à la réalité du terrain afin de produire des biens livrables qui répondront aux exigences en matière de précision

Pour la basse résolution, la disposition des points de contrôle doit respecter la densité suivante :

• Deux points de contrôle vertical et deux points de contrôle horizontal à chaque coin du bloc de la zone photographiée;
• Un point de contrôle vertical tous les deux modèles et un point de contrôle
  horizontal tous les six modèles.

Pour la moyenne résolution, la disposition des points de contrôle doit respecter la densité suivante :

• Deux points de contrôle vertical et deux points de contrôle horizontal à chaque coin du bloc de la zone photographiée;
• Un point de contrôle vertical tous les cinq modèles et un point de contrôle
  horizontal tous les dix modèles.

La numérotation des points de contrôle est établie comme suit :

• verticaux : annéeVséquentiel Ex. : 13V001, 13V002, etc.
• horizontaux : annéeHséquentiel Ex. : 13H001, 13H002, etc.
• horizontaux et verticaux combinés : annéeHVséquentiel Ex. : 13HV001, 13HV002, etc.

Photographie aérienne verticale

Tous les travaux de photographie aérienne doivent être exécutés conformément aux
exigences suivantes afin de garantir une qualité adéquate. Dans le cas d’une divergence
avec le devis, ce dernier fait autorité.

Les photographies doivent être prises en l’absence de neige et de feuilles aux arbres,
l’angle solaire doit être supérieur à 30° pour un minimum d’ombrage et les conditions
climatiques doivent être idéales. Un ciel dégagé, un minimum de vent et un sol sec constituent des conditions climatiques optimales.

L’appareil photographique utilisé doit respecter les exigences techniques spécifiées dans le devis. La hauteur de vol doit respecter la résolution exigée au sol plus ou moins 5 %.

L’orientation de l’appareil photographique sera dans le sens de la ligne de vol. Le recouvrement longitudinal doit être de 60 % plus ou moins 5 %. Le recouvrement latéral doit être de l’ordre de 30 % plus ou moins 5 %.

Chaque rouleau de film devra être numéroté en ajoutant, dans l’annotation du négatif, le
numéro de rouleau attribué par la Direction du soutien aux opérations du ministère des
Transports. Un rouleau correspond à une journée de vol.

Chaque cliché devra être annoté par ordre numérique du commencement à la fin du rouleau. Chaque numéro de cliché devra être précédé du numéro de rouleau. Par exemple : MTQ13000-1, MTQ13000-2, etc.

Lorsqu’il est nécessaire, l’habillage de chaque imprimé suit la disposition générale qui est montrée ci-après. Le sens d’orientation de l’écriture sera toujours vers le nord.

Index des photographies aériennes Photogrammétrie

L’index des photographies aériennes sera préparé dans un fichier de formes (format
Shapefile) contenant tous les attributs associés à l’empreinte au sol de chaque photographie (footprint). Le plan de vol devra répondre aux spécifications techniques exigées dans le devis. Les informations suivantes devront y figurer les numéro :

• du rouleau (un rouleau correspond à une journée de vol);
• de la ligne;
• du premier et du dernier cliché de la ligne et leur localisation par un cercle plein;
• et la localisation par un cercle vide tous les 5 clichés.

Un fichier de localisation de toutes les photographies doit être préparé selon la structure du tableau , en format ASCII. Pour chaque jour de vol, il y aura un fichier dont le nom correspond au numéro de rouleau, soit, par exemple : MTQ13001.asc

Autorisation
À moins d’indication contraire au devis, la firme doit transmettre les documents
suivants pour leur approbation par le chargé de projet avant d’entreprendre les travaux de
l’aérotriangulation :

• des échantillons numériques de chaque rouleau;
• une copie papier de l’index;
• le fichier de localisation des centres de photos;
• une copie du certificat de calibration de l’appareil photographique;
• le rapport de vol.

Exemple de structure d’un fichier de localisation

CHAMPS	CONTENU	ÉLÉMENT
1 à 8	MTQ00026	NUMÉRO DU ROULEAU
9	BLANC
10 à 12	001	NUMÉRO DU CLICHÉ
13	BLANC
14 à 24	48-07-15.9N	LATITUDE
25	BLANC
26 à 37	070-49-42.3W	LONGITUDE
38	BLANC
39 à 46	13/05/11	DATE AA/MM/JJ
47	BLANC
48 à 55	12:38:05	HEURE
56	BLANC
57 à 63	3 cm / pixel	RÉSOLUTION
64	BLANC
65 à 74	N/B, COULEUR, NUMÉRIQUE	ÉMULSION
75	BLANC
76 à 94	NOM	IDENTIFICATION DE LA FIRME

Aérotriangulation Photogrammétrie

Les travaux d’aérotriangulation doivent être exécutés conformément aux exigences
spécifiées dans le devis, en fonction de la précision demandée.
Les modèles photogrammétriques doivent avoir une précision uniforme et être exempts
de parallaxe.

Comment fonctionne La photogrammétrie drone

Autorisation
Avant d’entreprendre la saisie des données à partir des modèles photogrammétriques, la
firme doit transmettre les documents suivants pour qu’ils soient approuvés par le chargé d’activité en arpentage :

• les fichiers de photos et le fichier de paramètres d’orientation;
• le fichier de dessin de l’index d’aérotriangulation;
• le rapport d’aérotriangulation.

Saisie photogrammétrie

La saisie des éléments doit être effectuée selon le mode opératoire décrit dans le Guide de captage de données topographiques.

Lors de la réalisation d’un modèle numérique terrain, tous les éléments topographiques visibles sur les photographies aériennes de même que toutes les lignes de bris (breakline)
doivent être saisis. De plus, des points cotés doivent être saisis tous les 15 mètres (haute
résolution) et tous les 30 mètres (résolution moyenne) terrain entre les lignes de bris ou
entre les éléments qui participent au modèle numérique, selon un canevas qui tient compte de la pente du terrain, dans le but de modéliser adéquatement la surface du territoire.

Des points cotés doivent aussi être saisis sur les sommets et dans les creux de dépression,
ainsi que dans le centre des axes routiers en l’absence de ligne de marquage.

Chaque élément linéaire (planimétrie, ligne de bris, etc.) doit être saisi en mode « point par point » en fonction d’une distance maximale au terrain de 15 mètres (haute résolution) et de 30 mètres (résolution moyenne), et non en mode « continu ». Chacun des points saisis doit faire l’objet d’un pointé et d’une mesure indépendante (X, Y, Z). La densité des points à saisir doit permettre la représentation adéquate de l’élément au tracé final. Pour toutes les coordonnées (X, Y), il ne peut exister qu’une seule valeur Z.

Fichiers numériques

Les fichiers seront préparés conformément aux instructions dans ce lien « Préparation
des fichiers numériques et graphiques » du présent manuel.

Tracé

Le tracé du dessin sera préparé selon les exigences stipulées dans ce lien « Préparation
d’un plan » du présent manuel.