Scanner à l'aide de drones: une révolution dans la collecte et la cartographie des données

La technologie des drones équipés de modules caméra a donné une nouvelle méthodologie à de nombreux secteurs au cours des dernières années, y compris l'acquisition de données et cartographie . L'analyse par drone, également connue sous le nom de photogrammétrie aérienne, permet d'utiliser des caméras pour capturer des images en haute définition ou créer une carte en trois dimensions des terrains, des structures ou des objets, à des coûts beaucoup plus faibles. Dans ce guide, nous verrons les caractéristiques, les avantages et comment l'analyse par drone révolutionne l'acquisition et l'analyse des données spatiales.

Qu'est-ce que la numérisation basée sur les drones ?

L'exploration par drone peut être expliquée comme l'utilisation de véhicules aériens non pilotés (UAV) ou, comme ils sont plus couramment appelés, des drones équipés de caméras haute résolution et d'autres instruments de détection pour capturer des images de la surface terrestre. Cela se fait afin de reconstruire les images et obtenir des modèles, des orthomosaïques et des nuages de points très standardisés. Les données issues de l'application de ces méthodes peuvent être utilisées dans diverses applications telles que le relevé topographique, l'inspection des infrastructures, le suivi environnemental et l'aménagement urbain.

Cette capacité avancée de numérisation repose sur l'intégration d'une variété de technologies de pointe, telles que :

Caméras haute résolution : Les drones peuvent être équipés de technologies de pointe modules caméra pour capturer des images aériennes détaillées, y compris des photos fixes et des vidéos haute résolution.

Détecteur de lumière et d'écho à impulsion laser (LiDAR) : Les capteurs LiDAR montés sur des drones peuvent générer des données de nuages de points 3D très précises pour créer des cartes topographiques et des modèles 3D détaillés.

Capteurs multispectraux et hyperspectraux : Les drones peuvent transporter des capteurs spécialisés qui capturent des données à plusieurs longueurs d'onde du spectre électromagnétique pour détecter et analyser des matériaux spécifiques, la végétation ou des conditions environnementales.

Imagerie thermique : Les caméras infrarouges embarquées sur des drones peuvent fournir des informations précieuses sur les caractéristiques thermiques, l'état des infrastructures et d'autres données liées à la température.

Avantages de la numérisation par drone

Efficacité en termes de coûts et de temps

Les données collectées grâce au balayage par drone sont moins coûteuses et relativement plus rapides que les autres méthodes manuelles de collecte de données. Autrefois, capturer des images aériennes signifiait devoir louer des avions pilotés ou des images satellites, ce qui est long et coûteux à organiser. En utilisant des drones, différentes données peuvent être recueillies rapidement et efficacement, ce qui permet de rassembler des informations plus fréquemment et donc de les mettre à jour. Cette efficacité se traduit par une durée de projet plus courte et donc moins de dépenses.

Données de haute qualité et précises

Les drones modernes sont équipés de caméras offrant une haute résolution ; ainsi, ils fournissent des images précises. Les images peuvent être assemblées pour créer des orthomosaïques, qui sont des images aériennes orthoréglées de la Terre géoréférencées. De plus, les drones sont capables de collecter des données depuis différents angles en même temps, ce qui augmente la fiabilité de la création de modèles 3D et de nuages de points. Un tel niveau de détail aide également dans la prise de décision ou l'analyse dans de nombreuses industries, car plus le niveau de détail est élevé, plus le résultat est correct.

Sécurité et accessibilité

Par exemple, l'utilisation de drones pour le balayage réduit la nécessité d'envoyer des personnes dans des terrains risqués ou difficiles d'accès. Cependant, un autre domaine où les drones se sont révélés utiles est celui de la détection et de la collecte de données, en particulier dans les zones inaccessibles ou présentant un risque pour la vie humaine. Cette accessibilité crée de nombreuses autres opportunités dans des domaines tels que l'évaluation des constructions, la surveillance des catastrophes et l'étude de l'environnement. Ils peuvent couvrir des territoires difficiles à atteindre ou qui nécessitent beaucoup de temps, d'efforts et de ressources pour y accéder.

Applications du Balayage par Drones

Topographie et Cartographie

Le balayage aérien à l'aide de drones a pris une nouvelle dimension dans le domaine de la topographie et de la cartographie des terres. Les méthodes traditionnelles de relevés sont parfois effectuées par des mesures directes et nécessitent beaucoup de temps sur le terrain. Des zones à grande échelle peuvent donc être couvertes en un temps relativement plus court qu'avec des relevés au sol, et les données acquises peuvent être utilisées pour produire des cartes topographiques, des MNT (modèles numériques de terrain) et des courbes de niveau. Ces données sont très cruciales pour la planification et le développement de l'infrastructure urbaine pour de nouvelles constructions et la gestion des ressources foncières.

Inspection et maintenance des infrastructures

Il est essentiel d'inspecter les infrastructures comme les ponts, les bâtiments, les lignes électriques et d'autres éléments de sécurité, mais cela prend du temps et nécessite des ressources. Les codes-barres à haute densité et les images thermiques permettent une évaluation rapide et efficace des structures, ainsi que la détection de problèmes tels que des fissures, de la corrosion et des anomalies de chaleur. Ces pratiques signifient que l'inspection des infrastructures peut être réalisée de manière responsable avant qu'elle ne devienne un plan d'échec ou quelque chose de similaire.

Agriculture de précision

L'analyse par drone peut être très utile pour les agriculteurs afin d'optimiser le rendement des cultures, de surveiller la santé des plantes et de les détecter dès le stade initial.

Les capteurs multispectraux permettent de quantifier de légères variations dans l'état des plantes et leurs besoins en nutriments afin d'appliquer les ressources aux bons endroits et en quantités appropriées.

Considérations et défis

Bien que les avantages du balayage basé sur les drones soient nombreux, il est essentiel de prendre en compte les facteurs et défis potentiels suivants :

Conformité réglementaire :

L'exploitation de ces systèmes aériens à des fins commerciales et industrielles est réglementée par diverses mesures et directives qui doivent être respectées afin d'éviter tout compromis concernant ces systèmes et opérations.

Sécurité des données et vie privée :

Comme l'application implique la collecte et le stockage d'images haute résolution ainsi que de modèles 3D, il est important de s'assurer qu'il existe des protocoles et normes de sécurité adéquats pour les données, sans oublier les réglementations internationales sur la protection de la vie privée des utilisateurs.

Formation et maintenance continues :

La mise en œuvre pratique des systèmes de numérisation basés sur la technologie des drones nécessite une formation des opérateurs et des vérifications régulières des performances de l'équipement afin de réduire les problèmes opérationnels et les pannes d'équipement.

Comment réaliser de meilleures missions de numérisation par drone

Pour maximiser l'efficacité du balayage basé sur les drones, considérez les conseils suivants :

Planifiez et préparez : Il est également important de planifier votre trajectoire et vos objectifs avant de commencer votre vol avec le drone. En fonction des circonstances, on peut prendre en compte l'impact des conditions météorologiques, des restrictions d'espace aérien et des particularités de la tâche à accomplir. Assurez-vous que votre équipement, vos batteries et votre carte mémoire sont prêts avant l'opération que vous prévoyez.

Calibrez et testez : Faites les réglages préliminaires sur le drone et les capteurs avant de faire voler votre drone pour éviter de capturer des données inexactes. Effectuez un vol test pour confirmer le fonctionnement du matériel et corrigez les problèmes éventuels. Ces lignes directrices doivent être suivies pour s'assurer que les données fournies sont de haute qualité et précises ; une maintenance et une calibration fréquentes aideront à atteindre cet objectif.

Capturez des superpositions : Il est très important que lors de la capture des images, vous vous assuriez qu'il y ait suffisamment de chevauchement entre les images successives. Ce chevauchement est crucial car il aide à un assemblage correct, à la création de mosaïques orthophotographiques, et à la construction de modèles 3D. Idéalement, les chevauchements avant et latéraux calibrés devraient être d'au moins 70 % ou plus.

Frequently Asked Questions (FAQ)

Q1 : Quel type d'appareil photo dois-je utiliser pour le balayage basé sur les drones ?

Une 1:Tout dépend de votre cas d'utilisation et du niveau de détail que vous souhaitez capturer, et de la manière dont vous le souhaitez. Utilisez des caméras avec une grande taille de capteur et un nombre élevé de mégapixels pour des images haute résolution. Certains drones ont une modularité permettant d'attacher des capteurs spécialisés comme une caméra thermique ou une caméra multispectrale pour des cas d'utilisation uniques.

Q2 : À quel point les modèles 3D et les mesures générés à partir du balayage basé sur les drones sont-ils précis ?

A3: Je suis désolé. La qualité ainsi que la précision d'un modèle 3D et des mesures dépendent de plusieurs facteurs, parmi lesquels la qualité des images provenant de la caméra, la précision du GPS à bord du drone ainsi que le logiciel de traitement utilisé. De manière générale, le balayage basé sur drone peut fournir une précision sous-centimétrique, ce qui est bon pour tout, des relevés topographiques à l'inspection des infrastructures.

Q3 : Les drones peuvent-ils être utilisés pour cartographier de grandes zones ?

A3 : Oui. En effet, les drones peuvent cartographier de grandes zones de manière très efficace grâce à l'utilisation de logiciels de planification de vol autonome. Cela vous permet de délimiter la zone que vous souhaitez couvrir et de créer automatiquement des lignes de vol qui la couvriront entièrement. Grâce à la technologie des drones, la cartographie de vastes étendues de terres est devenue plus rapide et économique par rapport aux méthodes passées.

Conclusion

Le balayage par drone est une technologie innovante qui change notre perception de la manière dont les données sont collectées, analysées et utilisées dans divers domaines. Le balayage par drone permet de réaliser des relevés topographiques, de surveiller l'environnement et d'inspecter les infrastructures à l'aide d'images aériennes haute résolution, de cartographie 3D et de capteurs spécialisés. De plus, à mesure que cette technologie évolue et devient plus abordable, le balayage basé sur les drones trouvera de nouveaux domaines d'application, nous permettant éventuellement de gérer les ressources de manière efficace et de prendre des décisions fondées sur des données fiables.