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Comment la photogrammétrie par drone change-t-elle la donne ?

La photogrammétrie est une technique qui permet d’obtenir une représentation en 3D à partir de clichés de photos traditionnelles. En réalité, le terme précis veut dire : Mesure sur une photographie. Elle est utilisée depuis plus de deux siècles dans le domaine de la topographie et de l’urbanisme. L’arrivée des drones et leur caméra embarquée ont changé la donne. La précision des GPS embarquée a permis une plus grande précision des modèles produits. Et la basse altitude avec des optiques de haute qualité a permis de travailler des modèles de façon très détaillée.

Qu’est-ce que la photogrammétrie par drone ?

Étymologiquement, le terme photogrammétrie dérive du grec. On peut le traduire par mesure graphique au moyen de la lumière.

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La photogrammétrie est la technique qui permet l’étude et la définition des formes, des dimensions et des positions des objets dans l’espace, à l’aide de mesures obtenues à partir de photographies ou d’images numériques.

C’est une technique qui était déjà utilisée au XIXe siècle. Elle a été perfectionnée au fil des décennies pour donner la photogrammétrie que l’on connaît aujourd’hui.

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La photogrammétrie moderne a commencé en 2000, lorsque les premières caméras photogrammétriques numériques dotées de la technologie de capture directe d’images numériques ont été lancées sur le marché.

La popularisation des drones révolutionne tout simplement la photogrammétrie. En effet, l’utilisation de drones en photogrammétrie permet d’obtenir des données rapidement, à moindre coût, facilement et de manière autonome.

Sans oublier que les drones sont des équipements modernes, dotés d’une haute technologie, d’une conception pratique et, surtout, d’un coût abordable pour les entreprises.

Un drone est essentiellement composé de caméras et d’un récepteur GPS qui permet à l’utilisateur de guider le drone à travers un appareil portable, offrant ainsi une bonne manipulation de celui-ci.

La photogrammétrie conventionnelle, en raison de son coût élevé par rapport à l’utilisation de drones, est de moins en moins utilisée.

photogrammétrie par drone

Les différentes étapes d’une prestation de photogrammétrie par drone

Pour réaliser une prestation de photogrammétrie par drone, voici les étapes à suivre.

Première étape : collectez des points d’appui

Pour faire une bonne restitution, il est nécessaire de procéder à la collecte de quelques points d’appui qui sont aisément identifiables sur les photographies aériennes, à l’aide de récepteurs GNSS (global navigation satellite systems). Les points d’appui servent à comparer les coordonnées réelles de la surface avec les coordonnées obtenues par le produit généré par le projet photogrammétrique.

Selon l’objectif du projet, cette étape n’est pas obligatoire, mais pour obtenir une image de qualité avec des coordonnées fiables, elle peut être utile. Pour certains services, les points d’appui sont même indispensables. Pour recaler le modèle dans sa précision, les points se font à la canne GPS. L’information collectée est alors ultra-précise, permettant ainsi de corriger le modèle avec une précision de coordonnées inférieure à 1cm.

Deuxième étape : la planification du vol

Cette étape n’est nécessaire qu’en photogrammétrie avec drone. Il consiste à analyser la zone à cartographier, à définir des éléments comme la hauteur à laquelle le drone devra voler, l’itinéraire, le lieu d’atterrissage et de décollage. Il faut garder à l’esprit que tout est important. La hauteur du vol peut avoir un impact sur la qualité finale de l’image par exemple. Il est nécessaire de passer une formation de pilotage de drone avant de se lancer dans cette étape. Puis de comprendre les fondamentaux des logiciels associés à la partie Drone, comme c’est le cas de Metashape ou Pix4D, référence en la matière depuis 5 ans.

Troisième étape : volez et prenez des images

Ici, il faudra vous référer au mode d’utilisation du drone que vous avez. Il est important que les images soient prises selon des normes et des techniques préétablies, en plus d’être superposées pour que le concept de stéréométrie puisse être appliqué.

Quatrième étape : transférez les photos vers un logiciel de lecture ou SIG

Un logiciel SIG est nécessaire pour analyser et traiter les données photogrammétriques. Avec son aérotriangulation automatique avancée basée uniquement sur le contenu de l’image et des techniques d’optimisation uniques, le logiciel SIG permet à tout véhicule aérien sans pilote de devenir un outil de cartographie et d’arpentage professionnel.

Le logiciel fait la lecture analytique des informations et permet d’obtenir une image photogrammétrique.

Quels sont les domaines d’application de la photogrammétrie par drone ?

La photogrammétrie est une technique extrêmement utile dans le domaine de la topographie. Avec son développement, elle a également débarqué dans d’autres domaines.

La photogrammétrie est par exemple très utile pour obtenir une image en 3D d’un environnement. Cela se fait en utilisant les photos prises par le drone et un logiciel spécial.

Voici les autres domaines d’application de la photogrammétrie :

  • les travaux publics : c’est particulièrement utile pour faire des tâches comme le suivi des chantiers importants, de la thermographie, des relevés précis, etc.
  • les inventaires forestiers : grâce à la photogrammétrie, vous pouvez avoir une image en 3 dimensions de la canopée.
  • l’archéologie : la photogrammétrie est incontournable dans ce secteur. Elle permet de produire des plans en 3D riches en détails de certains sites archéologiques.
  • la géologie : grâce à la photogrammétrie, on peut reconstituer des zones, comme les failles, qui sont incessibles à l’être humain.

La photogrammétrie est en fait très utile dans tous les domaines dans lesquels les gens ont besoin d’avoir une carte 3D d’un milieu.

Mais au delà, il faut noter que la photogrammétrie par Drone passe en amont par la génération d’une orthophotographie. C’est en tout cas le plus courant. Pix4D, logiciel de référence pour la photogrammétrie par Drone fonctionne ainsi. Conséquence, on peut aussi se servir de la technologie pour fournir une information visuelle de qualité. Ceci permet l’inspection de haute résolution en plus des mesures, prises de cotes ou de volumes.

Les avantages de la photogrammétrie par drone par rapport aux méthodes traditionnelles

L’un des avantages majeurs de la photogrammétrie par drone est qu’elle permet d’obtenir des images de qualité supérieure en moins de temps. Cette technique offre aussi une précision accrue dans la collecte et l’analyse des données. Effectivement, la photogrammétrie traditionnelle nécessite souvent une équipe importante pour effectuer les relevés. Les mesures sont faites à partir du sol ou depuis un avion. Dans ce cas-là, pensez à bien des images détaillées.

Avec cette méthode innovante, il est possible de réaliser plusieurs tâches simultanément, comme le suivi de chantier ou encore l’inventaire forestier.

Dans le domaine agricole, la photogrammétrie par drone sert donc aussi à cartographier différentes parcelles afin d’étudier leur état sanitaire, mais aussi pour réaliser un diagnostic en temps réel sur leurs cultures (végétation). Ceci permet alors aux agriculteurs de suivre au mieux leur production afin qu’elle soit optimisée au maximum sans perdre trop ni manquer quoi que ce soit !

Aussi, avec sa forte capacité de capture aérienne rapide et très fine (<5cm), cette technique permet non seulement de gagner du temps, mais aussi et surtout d’améliorer la précision. Effectivement, l'utilisation des drones pour réaliser une photogrammétrie permet d'obtenir des images très nettes et un rendu 3D ultra-précis. Cela facilite grandement le travail des professionnels en leur offrant une vue détaillée à partir de laquelle ils peuvent prendre les meilleures décisions.

Cela réduit considérablement les coûts opérationnels et améliore l’efficacité globale dans tous les domaines où elle est utilisée.

Les défis de la photogrammétrie par drone et comment les surmonter

Malgré les avantages indéniables de la photogrammétrie par drone, il faut bien se rappeler que cette technique n’est pas sans défis. L’un des principaux obstacles est lié à la sécurité, car le vol de drones peut être risqué si certaines mesures préventives ne sont pas prises en compte.

Il y a aussi un défi à relever lorsqu’il s’agit d’obtenir une autorisation pour utiliser un drone dans certains endroits sensibles ou même simplement dans l’espace public. Les réglementations concernant l’utilisation des drones peuvent varier considérablement selon les pays et les juridictions locales, et doivent donc être prises en compte avec sérieux pour éviter tout problème potentiel.

Un autre défi majeur pourrait être rencontré lorsqu’il s’agit de différencier les objets afin d’en extraire uniquement ceux qui sont pertinents. Cela suppose notamment que le logiciel utilisé parvienne à distinguer correctement le fond du sujet principal lorsque ce dernier se situe sur une zone complexe (couleurs similaires, formes proches…).

Bien qu’elle soit aujourd’hui très accessible aux professionnels comme aux amateurs éclairés grâce au développement constant des technologies numériques et à la miniaturisation des composants embarqués dans les drones, la photogrammétrie reste encore assez coûteuse comparée à d’autres techniques existantes.

Pour pallier ces différents défis potentiels (et respecter toutes ses obligations légales), il faut faire preuve de rigueur et d’une approche méthodologique précise afin de :

  • Effectuer une préparation minutieuse avant chaque vol pour s’assurer que le drone est en bon état et que les conditions météorologiques sont favorables,
  • Respecter les réglementations locales liées à l’utilisation de drones, notamment celles qui concernent la sécurité des personnes et des biens;
  • Utiliser un logiciel fiable pour traiter les données collectées par le drone. Il doit être capable de distinguer avec précision entre le fond et le sujet principal, tout en permettant d’intégrer différentes sources de données (GPS, carte IGN…).
  • Malgré quelques défis à relever, la photogrammétrie par drone a clairement révolutionné notre façon d’appréhender la cartographie et l’analyse des sites ou infrastructures. Elle offre une capacité sans égal pour capturer rapidement des images très précises dans n’importe quel environnement • ce qui représente indéniablement un avantage considérable dans bien des domaines !

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