L’avènement des drones signe une nouvelle ère pour la photographie aérienne. Le drone explore et s’immisce dans les endroits les plus inaccessibles pour l’Homme pour capturer des clichés haute définition et à couper le souffle. En 2022, cet aéronef télécommandé est particulièrement plébiscité par les professionnels de tous secteurs d’activité.
Pour les professionnels qui exercent dans les secteurs de la cartographie et de l’arpentage, il est indispensable d’utiliser des outils performants et innovants pour mener à bien tous les travaux. Heureusement, avec la grande avancée technologique actuelle, ce ne sont pas les outils dernier cri qui manquent. Parmi eux, on peut citer le LiDAR et la photogrammétrie. Que faut-il savoir sur ces deux technologies?
Technique utilisée dans la mesure d’une scène, la photogrammétrie connaît une popularité grandissante ces dernières années. En plus de la qualité de résultat, l’émergence des logiciels de calculs ainsi que des appareils volants y est pour quelque chose. Parmi les drones sur le marché, lequel choisir pour cette discipline ?
Il faut savoir qu’il existe 2 principaux types de drones à usage professionnel, pour les missions de captations photogrammétriques. Par ailleurs, on peut les catégoriser en 4 sous-groupes, selon les activités et les résultats recherchés :
4 avantages viennent justifier l’importance de l’utilisation des drones dans la photogrammétrie.
La précision du procédé figure parmi les principaux avantages du drone dans la photogrammétrie. En effet, celle-ci s’avère particulièrement nette et exceptionnelle. Ce procédé assure des images de haute résolution, qu’importe la surface à scanner. Via l’intervention d’un drone, les professionnels peuvent dresser rapidement et facilement un registre complet des données d’un site. D’ailleurs, la photogrammétrie 3D permet de fournir des images de haute précision, à plus de centimètres de précision, haut en couleurs.
En termes de prix, la photogrammétrie par drone est très abordable et accessible. D’ailleurs, un drone d’entrée de gamme peut déjà fournir des résultats convenables dans cette discipline. Ainsi, nul besoin de solliciter les services d’un pilote, d’un avion ou d’avoir recours à des équipements très chers comme des caméras.
Outre ce prix, un drone est facile à déplacer. Grâce à sa légèreté, il peut se transporter dans un simple véhicule ou un camion.
Avant l’arrivée des drones dans la photogrammétrie, on utilisait les procédés terrestres ainsi que la technologie Lidar pour le scan et la numérisation d’une surface. Bien que la photogrammétrie terrestre soit intéressante, cette méthode rencontre des lacunes dans certaines zones.
Par ailleurs, le recours aux drones est nettement plus intéressant que la technologie Lidar. En effet, cette dernière n’est efficace que pour une tâche précise, en plus de fournir une qualité d’images inférieure.
La photogrammétrie est désormais démocratisée grâce au drone. La discipline est en effet accessible au grand public et aux novices. En utilisant des drones, cette méthode ne demande plus beaucoup d’efforts ni de connaissances techniques très avancées.
Située à La Réunion depuis 2017 et riche de ses 14 ans d’expérience, EXID Diagnostic propose entre autres des services réalisés avec des équipements performants et innovants qui offrent des rapports détaillés et fiables, dont la technologie BIM. En effet, c’est une compagnie qui se spécialise dans le diagnostic immobilier et la modélisation 3D-BIM. En s’adressant aussi bien aux professionnels qu’aux particuliers, ses prestations permettent de visualiser concrètement la construction ou la démolition d’un site spécifique.
Toutes les pratiques et techniques utilisées chez EXID Diagnostic sont basées sur la photogrammétrie par drone. À partir d’un engin volant, il est possible de réaliser des plans topographiques de manière efficace et rapide. Cette pratique est recommandée pour les archéologues et les consultants dans les carrières : en effet, les photos et vidéos relevées par les drones permettent de réaliser des relevés de qualité. Toutefois, il faut savoir qu’il existe plusieurs types de photogrammétrie. Parmi ces prestations, il y a les photographies aériennes géoréférencées, les orthophotographies pour les prises de vue de la surface terrestre, les cubatures pour la texture et le volume d’une surface et enfin les MNS ou les modèles numériques de surface. Ainsi grâce à la photogrammétrie d’EXID, il est possible de réaliser l’ensemble des prestations offertes et citées ci-après.
Par définition, la modélisation 3D est une création tridimensionnelle d’un bâtiment à partir d’un scanner. En utilisant 3 dimensions distinctes, il est alors possible de reproduire la taille, la forme et la texture d’un immeuble, d’une maison ou d’un local. En effet, nos scanners permettent de numériser près d’un million de points à la seconde. Ce plan scanné réalisé par photogrammétrie permet alors de calculer automatiquement le volume de chaque surface, dont les fenêtres, les conduits et les pièces… etc. Il est également possible de générer une version 2D des niveaux des coupes. Une fois que ce scanner est fait, on obtient une maquette 3D qui facilitera alors le lancement des procédures BIM.
Un autre service offert par la société EXID est le diagnostic d’un bâtiment avant vente ou location. Pour être sûr que votre maison ou votre appart ne comporte aucun problème immobilier, il est recommandé de le faire diagnostiquer ou vérifier. Bien entendu, cette pratique obligatoire permet ainsi d’obtenir un dossier de diagnostics techniques ou DDT selon l’article L.271-4 du code de la construction et de l’habitation. En effet, il est important de détecter la présence ou l’absence de certains matériaux en prenant des vues de chaque zone, et de vérifier l’état des biens concernés ou cités dans l’acte de vente. Il existe deux cas spécifiques de diagnostic: le constat qui offre un rapport sur l’état des matériaux et le constat qui situe le logement dans un immeuble collectif (si la surface est un appartement).
Alors pourquoi opter pour EXID Diagnostic ? Parce qu’après chaque service, la compagnie offre une certification reconnue internationalement avec des outils et des techniques de derniers cris. Aussi, ces prestations font usage de techniques et de matériaux de derniers, dont la photogrammétrie. Vous pouvez ainsi vous fier aux résultats et certificats délivrés par la compagnie.
Depuis sa première application en 1849, la photogrammétrie a connu de véritables avancées technologiques, notamment avec l’arrivée des drones et des appareils photo HD. Ne profitant pas qu’aux acteurs dans le domaine du bâtiment, cette technique performante se présente comme un véritable allié pour de nombreux secteurs d’activité. Afin de mener à bien leurs projets de photogrammétrie, les entreprises n’hésitent pas à recourir à des professionnels dans le domaine. Explications.
Avant d’entrer dans le vif du sujet, il convient de définir ce qu’est la photogrammétrie. Pour faire simple, il s’agit d’une technique qui consiste à recréer la forme d’un objet ou à modéliser un territoire en utilisant les calculs de corrélation entre plusieurs images numériques prises sous des angles différents. L’ensemble des photos aériennes prises fait l’objet d’une modélisation rigoureuse afin d’obtenir une copie exacte en 3 dimensions de l’objet ou du territoire original.
En photogrammétrie, la qualité de la réalisation finale est étroitement liée au nombre de prises de vue. Plus celle-ci est élevée, meilleure sera le résultat. C’est notamment sur ce point que la photogrammétrie par drone révèle toute sa performance, car elle permet de relever un volume important de données dans un court laps de temps.
Le champ d’application de la photogrammétrie est vaste :
Cette technique consiste à assembler plusieurs images d’une même zone afin d’obtenir un visuel précis d’une vaste étendue géographique. L’orthophotographie est ainsi la méthode la plus pratique pour créer un plan détaillé d’une surface mesurant plusieurs hectares. Par ailleurs, les images étant géoréférencées, il est possible de les superposer avec un plan SIG.
Afin de réaliser une modélisation 3D, les clichés aériens pris par photogrammétrie sont insérés dans un logiciel spécialement dédié. Les images, une fois traitées, donnent alors naissance à un modèle en trois dimensions de l’objet. La modélisation 3D est utile dans la réalisation de nombreux projets : étude de l’évolution d’un relief, modélisation d’un site, etc.
Reprenant les mêmes concepts que la modélisation 3D, cette technique consiste à relever les mesures volumétriques d’une zone bien définie. Les données ainsi récoltées permettent de recréer une image tridimensionnelle du terrain ou des volumes stockés. Cette technique facilite notamment la gestion des carrières et la gestion du patrimoine immobilier.
La photogrammétrie est une technique complexe nécessitant des savoir-faire spécifiques et des équipements performants. Quel que soit le projet (études d’infrastructures, gestion de mines et carrières, études environnementales, études des risques naturels…), faire appel à un professionnel permet de trouver la solution la plus adaptée à chaque demande.
D’un côté, un expert sera plus à même de déterminer les moyens techniques les plus adéquats au projet : drone, avion ou hélicoptère. D’un autre côté, afin d’obtenir des résultats de haute qualité et exploitables, un professionnel investit régulièrement dans des matériaux à la pointe de la technologie. Enfin, grâce aux compétences des ingénieurs, un cabinet professionnel saura réaliser des études approfondies des plans de vol pour une meilleure maîtrise des coûts.
Fortement utilisée dans le secteur du bâtiment et de la construction, la photogrammétrie devient de plus en plus populaire. Cette technique consiste à faire des mesures sur une scène en se basant sur des photographies acquises du terrain sur différents points de vue. Le drone se transforme ainsi en un appareil incontournable pour l’aboutissement de cette méthode. Avant d’opter pour un tel ou tel type, il est nécessaire de prendre en compte les divers critères de choix.
Il faut savoir que la base de la photogrammétrie réside dans la définition des photographies. Ainsi, le choix du capteur prend tout son sens. Dans le domaine, la résolution du sol, aussi appelée Ground Sample Distance (GSD) est exprimée en centimètre. Notons que le GSD varie les caractéristiques du capteur embarqué. Il s’agit entre autres de la taille du capteur, de la résolution du pixel, de la focale de l’objectif et de la distance entre l’objet à reconstituer et le capteur. Ainsi, plus la résolution au sol est faible, plus elle est fine. Afin d’obtenir une meilleure qualité de restitution, il est recommandé d’opter pour les grands capteurs, pour lesquels le nombre de pixels est important. On parle ainsi d’un capteur de 20MP 1 pouce minimum, et d’une focale fixe à variable.
Autre point important pour le capteur, le mode d’obturation ou shutter, qui est au nombre de deux.
Un capteur équipé d’un rolling shutter enregistre les pixels ligne par ligne, à l’instar d’un scanner. L’inconvénient, c’est que cette technique déforme l’image dès lors que le drone est en mouvement.
D’autres capteurs sont munis de global shutter, qui sont plus haut de gamme. Ce procédé permet d’enregistrer en simultanée tous les pixels, ce qui permet une prise de vue plus nette et non déformée.
La plupart des drones sont désormais pourvus de capteur intégré. Ces derniers servent dans la géolocalisation automatique des clichés. Ainsi, toutes les coordonnées sont directement enregistrées.
Grâce au récepteur GNSS dont ils sont équipés, les drones assurent une totale précision ( à quelques mètres près) ainsi qu’une précision relative de quelques dizaines de centimètres pour un résultat optimal. Toutefois, cela n’empêche d’atteindre une précision centimétrique via la dispersion des points de calage sur le terrain.
Il faut savoir que la géolocalisation des clichés peut rencontrer certains problèmes, comme la couverture GPS en intérieur ou l’absence de capteur chez certains drones. Ainsi, le temps de calcul de corrélation est plus fastidieux. Il est également indispensable, voire obligatoire, d’avoir recours à un GCPs afin d’obtenir un modèle 3D. Force est toutefois de mentionner que ce procédé n’est pas l’idéal pour le relevé de zones très uniformes. En effet, le logiciel risque de ne pas trouver assez de points de liaisons entre paires d’images pour la restitution.
Récemment, on retrouve de plus en plus du système GNSS RTK (Real Time Kinematic) chez les drones dédiés à la photogrammétrie. On peut entre autres citer les modèles Leica Aibot, DJI Phantom 4 RTK, Yuneec H520 RTK et DJI Matrice 300RTK.
D’autres caractéristiques viennent s’ajouter au capteur pour optimiser la localisation comme une nacelle stabilisée ou encore une synchronisation des prises de vues.
Le choix de l’appareil est entre autres influencé par le métier et le genre de relevé recherché. Il faut ainsi déterminer en premier lieu, dans quel scénario on va opérer :
Le domaine topographique poursuit son élan technologique, avec les divers moyens à sa disposition pour s’améliorer en continu. Les levées topographiques par drone sont les plus récentes sur le marché. Les détails.
On entend par photogrammétrie une méthode de scan 3D à partir de photographies d’un objet ou d’un environnement réel. Pour ce faire, il faudra réaliser une multitude d’images en 3D, sous différents angles. Elles seront ensuite assemblées pour avoir une projection en relief de la zone scannée.
Grâce au fulgurant essor des drones, la technique connaît une ère nouvelle ! Il est en effet désormais possible de produire un plus important volume de données 3D géoréférencées, en un laps de temps court et avec des prises de vue complexes. C’est ainsi que la photogrammétrie aérienne est devenue un témoin de performance et d’innovation dans le domaine.
Il existe trois domaines d’application à la photogrammétrie :
La photophogotraphie est une technique qui consiste à assembler des images qui représentent un visuel précis d’une large zone géographique.
Cette technique est surtout utilisée dans le secteur minier, la gestion du territoire ou les carrières. La volumétrie permet de créer un modèle 3D d’un terrain et d’effectuer des mesures volumétriques de matériaux.
Cette application permet de reproduire des images de synthèse en 3 dimensions, à partir d’une scène photographiée.
Quel est le nombre de clichés par m² ?
Le nombre de prises de vues zénithales par mètre carré n’est pas forcément quantifiable avec précision. En effet, cette donnée dépend du projet, notamment de la définition recherchée de l’orthophoto ainsi que l’équipement déployé.
Généralement, plus le vol est en hauteur, moins on obtient de clichés par mètre carré. Par ailleurs, il existe d’autres facteurs à prendre en compte, comme la focale, le nombre de pixels ou encore le taux de recouvrement entre les passes.
La question est répondue par la positive. D’ailleurs, les unités de mesure comme l’équidistance ou encore la méthode de lissage ainsi que la représentation des charges peuvent se faire sur-mesure.
Avec le nombre important de données enregistrées au vol, il est à noter que les courbes de niveaux ne sont pas déduites. Ainsi, la photogrammétrie par drone assure une précision et une qualité optimale pour chaque point relevé tous les 10 cm. Cela vaut aussi bien pour des surfaces verticales qu’horizontales.
Toutefois, force est de mentionner qu’aucun logiciel ne peut remplacer l’humain. Ainsi, jusqu’ici réaliser un plan topo 100% fiable automatisé n’est pas encore envisageable.
Par ailleurs, la photogrammétrie peut également être utilisée dans l’analyse du relief dans un but d’études hydrauliques. Les outils d’analyse déployés pour ce faire garantissent l’obtention de plusieurs données importantes, dont :
En 1849, Aimé Laussedat, un officier de l’armée française, réalise pour la première fois la photogrammétrie sur la façade de l’Hôtel des Invalides. Il utilise les photos des paysages pour observer et pour mesurer le terrain. Outre cet officier considéré comme père de la photogrammétrie, Félix Tournachon, aéronaute et photographe français, est également un personnage clé de ce domaine. Dans les années 1860, il monte en ballon en vue de photographier plusieurs villes, dont Paris. Tournachon a déjà saisi l’intérêt de la photographie aérienne dans les domaines civils et militaires.
La France est donc le berceau de la photogrammétrie qui s’est développée et étendue en Allemagne. Avec l’essor de l’aviation, la photographie aérienne prend son envol durant la période de l’entre-deux-guerres. La photogrammétrie est ensuite utilisée pour établir des cartes de pays entiers. L’imagerie spatiale à haute résolution donne encore une nouvelle dimension à ce domaine. Actuellement, divers moyens et appareils comme les drones servent à la photogrammétrie.
La photogrammétrie est une technique destinée à recréer la forme d’un objet à partir des photos prises sous plusieurs angles. Le modèle 3D obtenu représente une copie exacte de l’original. Plusieurs secteurs font recours à cette méthode se servant des photographies.
La technique de la photogrammétrie s’inspire en partie du regard humain qui voit en relief, car deux yeux fonctionnent. En observant un objet à partir de différents points de vue, mais de manière simultanée, une appréciation tridimensionnelle de la surface considérée est possible. Ce principe nommé stéréoscopie joue un rôle considérable dans la photogrammétrie. Plus les points de vue se multiplient, meilleur sera le résultat. Les clichés obtenus passent par la suite sous traitement. Le logiciel utilisé compare les photos afin d’identifier la position des points homologues. Il conçoit un modèle 3D en alignant ces points avec la position initiale des appareils utilisés lors de la prise de vue. La version non-texturée du modèle est issue de ce stade. Afin de finaliser la modélisation, l’outil applique une peau sur l’objet à partir des images originales.
Pour obtenir un modèle 3D par photogrammétrie, l’équipe passe par quelques étapes incontournables.
La photogrammétrie exige la clarification des coordonnées géographiques relatives au terrain d’intervention. Cette étape consiste à appliquer un emplacement spatial à une entité cartographique. Pour modéliser par exemple un bâtiment, il faut effectuer un relevé topographique de quelques points. Une canne GNSS ou GPS topographique associée à un réseau révèle les coordonnées des points au centimètre près.
Le drone ou les autres appareils utilisés pour les prises de vue captent des images en grande quantité sous différents angles. Pour ce faire, ils adoptent un plan de vol automatique. La captation vise un taux de recouvrement de 60 à 90 %. Ainsi, le logiciel de traitement utilisé pourrait déterminer les points communs entre les images afin de concevoir le modèle 3D.
Cette étape se répartit en quelques tâches. D’abord, pour établir la base du modèle, les cibles géoréférencées sont intégrées dans le logiciel et forment le nuage de points. Ce dernier peut être densifié et sert à générer le maillage de base pour le modèle. La dernière partie du post traitement correspond à l’ajout des orthophotos, des modèles numériques de terrain (MNT) ou des modèles numériques de surface (MNS). Elle apporte donc du relief aux images traitées.
Les images de courbes de niveau extraites se présentent sous format .pdf, .shp ou .dxf. Elles peuvent être utilisées pour de nombreuses finalités comme le plan de rénovation du bâtiment.
La topographie, le bâtiment et l’architecture, la cartographie, la géologie et divers autres domaines bénéficient de cette technique.
La photogrammétrie terrestre concerne divers types de relevés à prises de vues sur terre. Elle s’applique par exemple à la métrologie de pièces industrielles et aux travaux d’architecture. Pour couvrir les territoires plus étendus, il faut passer à la photogrammétrie aérienne. Cette technique se sert de caméras embarquées dans des avions, des drones ou des images spatiales des satellites. La photogrammétrie subaquatique, quant à elle, s’applique en milieu subaquatique ou sous-marin. Elle convient en milieux difficiles étant donné la simplicité de la technique et la légèreté du matériel.
Plusieurs types de logiciels s’offrent à la disposition des professionnels de photogrammétrie. Reality Capture, Autodesk Remake, Agisoft Metashape… figurent parmi les plus connus.
Ce logiciel se distingue par sa rapidité de traitement et la qualité des livrables. Il propose des outils performants, qui nécessitent en conséquence un ordinateur approprié. Le PC d’installation doit être au moins équipé de mémoire vive en grande quantité, de disques durs à forte capacité et de carte graphique performante. Reality Capture permet de combiner la photogrammétrie avec la lasergrammétrie. Dans ce cas, le modèle 3D prend forme avec les nuages de points du scanner laser 3D.
Ce logiciel propose divers outils pertinents, tels que le remodelage, le géoréférencement et la mise à l’échelle. Il permet une décimation qui consiste à alléger les modèles lourds en diminuant le nombre de faces. Autodesk Remake se distingue par sa capacité à calculer les points en mode Cloud. La procédure de traitement ne se réalise donc pas sur le PC de l’usager. Une fois arrivées sur les serveurs du logiciel, les photos passent par toutes les étapes avant d’être disponibles en téléchargement. Grâce à la possibilité d’export dans différents formats, les livrables conviennent aux logiciels de BIM.
Ce logiciel anciennement connu sous l’appellation Photoscan rivalise bien Reality Capture, malgré son temps de traitement plus long et sa précision moindre. Il est optimisé pour les systèmes multi-GPU et les processeurs multi-cœurs. Une option de traitement en Cloud ajoute de la valeur à Agisoft Metashape 1.5.
Comme cette technique repose sur l’image, elle tient largement compte de l’apparence des objets. Toutefois, les surfaces photographiées adoptent une apparence variable, tel un miroir selon les angles de vue.
La photogrammétrie présente également des limites en cas de scènes en mouvement. À titre de rappel, elle détecte des points identiques avec divers angles de vue capturés à des instants différents. Sur une rue, les objets en mouvement conduisent à un modèle de faible qualité.
Comme l’Homme est un être visuel : il communique aisément à partir de ses yeux et de son langage corporel. Conséquemment, il a besoin de plusieurs repères pour faciliter sa vie et ses activités quotidiennes : une carte pour savoir où se rendre, une voiture pour se déplacer, etc. Tous ces éléments sont soumis à une retranscription numérique qui permet, aujourd’hui, de visualiser à l’avance l’état d’une zone, d’un bâtiment ou d’un objet. Ils sont ensuite transférés sur Internet et ils deviennent accessibles au public. La clé de cette retranscription est la photogrammétrie.
La photogrammétrie est issue de deux mots clés : « photo », dont l’origine est le dessin, et « grammétrie », qui signifie la mesure. C’est une technique qui permet de connaître les dimensions et le volume des objets, ainsi que des espaces. Cette discipline est souvent utilisée dans les modélisations, toutefois, elle a été utilisée depuis le milieu du XIXe siècle. En effet, Aimé Laussedat fut le premier officier de l’armée française à observer les terrains. Après cela, elle est reprise par Félix Tournachon en 1860. Ce français a donc pu photographier Paris et d’autres villes, donnant ainsi plus d’intérêt à la photographie aérienne. Après avoir été développée en Allemagne pour la guerre, la photogrammétrie est ensuite devenue un outil indispensable à la création de cartes. Elle permet ainsi de faire des mesures et des calculs sur des terrains particuliers en utilisant des images acquises séparément.
Avant de connaître les différents domaines d’application de la photogrammétrie, il est recommandé de comprendre les différentes étapes qui concernent cette discipline. Pour ce faire, on va revenir vers nos cours de géométrie et de physique. Tout d’abord, il faut comprendre que la photogrammétrie se fonde sur la version homothétie et la perception de l’œil humain. Cela veut dire que pour faire les calculs à partir de photos, les opérateurs de photogrammétrie se chargeront de mesurer et de retranscrire les dimensions d’un objet, comme s’il avait été observé à l’œil nu. En effet, les yeux sont capables de voir le relief sur les terrains. Par contre, avec une observation stéréoscopique, la taille originale de l’objet est modifiée.
Pour combler cette différence, les opérateurs font usage d’un point particulier, appelé “ballonnet”. Ce dernier servira de repère pour effectuer les mesures et restituer l’image à ses dimensions originales vues à l’œil nu. Aussi, pour modifier cette image de taille ou de phase différente, les logiciels de restitution font appel aux équations de colinéarité pour les zones ou les objets non linéaires. Elle permet de restituer des images exactes, tant que la qualité de ces dernières est optimale. Pour modifier l’orientation des images, les opérateurs font appel à l’équation de coplanarité. Cette technique de calcul fonctionne mieux lorsque l’on sait dans quelles positions et à quelle distance les photos ont été prises. Elle est souvent nécessaire dans l’aménagement, l’urbanisme, l’archéologie et l’environnement.
Auparavant, les photos étaient prises par avions : ils transportaient des appareils portables qui effectuaient les prises au cours du vol. Par contre, pour faciliter la restitution de l’image, il fallait beaucoup de luminosité, car les prises ne pouvaient pas prendre trop de temps de pose et elles devaient avoir une bonne qualité. Quant aux restituteurs analytiques, ils supportaient de larges données et prenaient donc plus de temps à traiter les images. Ce fut vers la fin du XXe siècle que les prises sont devenues plus précises : en effet, en 1990, l’institut national de l’information géographique et forestière ou IGN proposa des travaux pionniers qui ont introduit les images numériques et les caméras au nombre élevé de pixels.
Au fur et à mesure, les appareils ont évolué considérablement, car, aujourd’hui, ces images sont prises avec des appareils photo reflex, tel que le Canon EOS 5D. Il en fut de même pour les appareils de restitution qui effectuent les calculs : vers la fin des années 1990, les restituteurs analytiques fonctionnent exclusivement avec les ordinateurs. Enfin, à l’arrivée des drones, les prises de photos aériennes sont devenues plus précises et détaillées, offrant ainsi la possibilité de restituer les images aisément et rapidement.
En géolocalisation et pour délimiter une zone ou un terrain choisi, la photogrammétrie intervient dans presque tous les domaines qui nécessitent des représentations visuelles. De ce fait, elle se divise en plusieurs divisions, dont l’orthophotographie. Cette sous-discipline nécessite des prises de vues aériennes. Aussi, elles se font en trois étapes : la correction de l’inclinaison de la photo, l’aplatissement du terrain (parfois les prises contiennent des zones légèrement en pente) et la correction des déformations optiques. Pour prendre les photos, il est recommandé de prendre deux repères ou deux points avec un GPS centimétrique et un GPS RTK (Real Time Kinematic).
Comme indiqué dans le nom de la sous-discipline, la volumétrie permet de calculer la profondeur ou l’espace compris entre deux plans ou deux points. Elle est souvent utilisée par les terrassiers, qui sont des personnes qui se chargent de réaliser des aménagements. En effet, pour pouvoir déplacer des quantités importantes de matériaux issus du sol, il faut avoir une idée de la texture, de la qualité et des dimensions que ces matériaux prennent. La photogrammétrie est ainsi une technique de calculs rapides, efficaces et polyvalentes pour les agents de terrain, comme les architectes ou les archéologues.
La modélisation 3D est la sous-discipline de la photogrammétrie en raison de son étude de texture à travers les nuages de points (cette technique est surtout utilisée avec l’aide des drones). Ces derniers sont nécessaires à la délimitation des objets, permettant ainsi de créer des images plus précises et plus détaillées. Elle consiste aussi à modifier des maillages sur un logiciel qui permet de donner des images à haute définition. Par ailleurs, cette technique permet de créer des personnages et des bâtiments dans les jeux vidéos ou pour les films d’animation, dont les modélisations numériques de surface et les modélisations numériques de terrain. Quelques exemples de logiciels qui sont en mesure de réaliser des modèles 3D sont Blender, 3DsMax ou C4D. Comment utiliser la photogrammétrie dans cette sous-discipline ? Les prises de photos deviennent des références pour les opérateurs.
La métrologie est la science de la mesure, tandis que la métrologie industrielle est la science de la mesure des produits industriels : les entreprises font usage de cette discipline lors des inspections de contrôle qualité. Par exemple, les entreprises qui fabriquent des voitures ont besoin de vérifier les dimensions exactes de leurs produits. Il faut que les designers s’assurent que le modèle créé respecte à la fois les normes industrielles et les attentes des consommateurs. Conséquemment, les opérateurs vérifient que chaque pièce correspond aux designs et aux calculs. On peut aussi en déduire que la métrologie industrielle et la modélisation 3D vont de pair en pair et demandent l’intervention de la photogrammétrie, car elles nécessitent des observations visuelles et numériques. Ces dernières sont des éléments de mesure utilisés en photogrammétrie. Par ailleurs, plus les dimensions sont précises, plus les calculs sont exacts, offrant ainsi un diagnostic correct concernant le produit.
Pour conclure la photogrammétrie est une science qui implique l’observation à l’œil nu et numérique dans le but de mesurer, restituer, retranscrire ou tester. Cette discipline intervient dans plusieurs domaines et elle facilite la vie des Hommes au quotidien grâce aux calculs et aux données qu’elles traitent. Accompagnée d’instruments hauts de gamme, elle permet de représenter des objets ou des zones aussi bien que l’œil nu de l’être humain.
Technique de mesure à distance, le LiDAR ou « Light Detection And Ranging » se sert de la lumière, que ce soit du spectre visible, ultraviolet ou infrarouge. Il se différencie du sonar qui fait usage des ondes acoustiques et du radar qui utilise les ondes radio. Issu du domaine militaire, le LiDAR aérien s’intègre actuellement parmi les outils plébiscités des professionnels du BTP.
Il s’agit d’un dispositif émettant des faisceaux de lumière concentrés dans le but de mesurer les distances en faisant recours à la télémétrie. Il évalue le temps passé entre l’émission d’une impulsion de lumière et son retour au récepteur. Les experts positionnent les points relevés en couplant l’orientation du LiDAR avec les distances entre les lasers et les objets aux alentours. Le système prend en compte la vitesse de la lumière, qui atteint environ 299 800 km par seconde, pour effectuer les calculs.
Afin de réussir ces opérations, le système est composé de quatre éléments principaux. Comme source, un capteur laser émet les impulsions dans différentes directions. Ensuite, la centrale inertielle de précision enregistre les mouvements en vue de saisir les directions et les orientations des lumières émises. On distingue également un système de positionnement GPS récupérant les données et enregistrant les informations captées. Enfin, un micro-ordinateur est utilisé pour stocker et partager les informations acquises.
Système utilisé depuis longtemps dans le domaine de la topographie, la photogrammétrie détermine les volumes et les dimensions à partir des photographies des objets. Pour ce faire, elle présente une image exhaustive de l’endroit d’intervention. Elle peut être couplée avec le LiDAR aérien, vu que ces deux techniques se complètent.
La télédétection à distance prend le relais lorsque la photogrammétrie arrive à ses limites. En effet, elle souligne de manière précise les zones en manque de netteté sur les photographies. Les rayons de lumière émis se faufilent dans les broussailles et toutes sortes de couvertures végétales pour déterminer le relief du sol. Le LiDAR contribue également à la détection et prévention des risques naturels tels que les éboulements. Il permet de cerner le contour des zones en péril, des rives et des surfaces inondables.
Les lasers émis lors d’un procédé LiDAR traversent les diverses végétations à une large échelle. Les capteurs permettent d’acquérir rapidement et de manière précise des données pour des études telles que les examens hydrauliques, végétaux ou des études topographiques avant-projet. La télédétection par laser facilite également les études géomorphologiques comme la pente, l’érosion et le glissement de terrain.