6351 bis

MENSURATION OFFICIELLE
Office de l’information
sur le territoire
MENSURATION
LEVE DE DETAIL - MD.01-MO-VD
MODELE
Exemple de levé des thèmes CS et OD par photogrammétrie avec drone
Introduction
L’apparition des drones a bousculé le monde de la photogrammétrie depuis plusieurs années. Il est désormais
possible d’obtenir des orthophotos dont la résolution permet la saisie des objets des thèmes de la couverture du
sol (CS) et des objets divers (OD) dans tous les niveaux de tolérance de la mensuration officielle.
Ce document est issu d’un projet pilote. Il a pour but de montrer les possibilités offertes de nos jours avec cette
nouvelle technologie.
Equipement utilisé
UAV : Swinglet CAM de Sensefly
Camera : Canon IXUS 12 MP 3000x4000
Vitesse de vol max : 10m/s
Poids : 500 g
Rayon d’action max : 1000 m
Vent max admissible : 7 m/s
Projet pilote
But : Comparaison de la mise à jour de la couverture du sol suite aux travaux de modération de trafic à travers
un village faite par relevés tachéométriques traditionnels et par digitalisation sur la base d’une orthophoto
obtenue par photogrammétrie avec drone.
Date du vol : 30 juillet 2013
Caractéristique du vol
Hauteur de vol : 137 m
Résolution théorique d’un pixel au sol : 5 cm
Recouvrement longitudinal / latéral : 80% / 60%
Choix des point de calage (GCP) : 7 points marqués par cercle de ø 30 cm au sol ou marquage de route
Détermination des GCP : Relevé par GNSS-Swipos, calibré sur 6 PFP3 de la MO connus en X, Y et Z
Erreur résiduelle max en mm sur PFP3 Y/X/Z : 8 / -12 / -20 mm
Nombre de prises de vues aériennes : 156
Nombre de lignes de vol : 11
Surface couverte par le vol : 55 ha (~900x600m)
Durée du vol : 19 minutes
Version du 04.03.2015
Validation
Nouveau document
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Distribution
Classement
Interne/externe
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Traitement du vol
Résidus max sur GCP après aérotriangulation et ajustement :
GCP numéro
3D GCP: 363
erreur à priori
[m]
0.020
résidu Y [m] résidu X
[m]
0.011
0.007
résidu Z
[m]
0.006
Erreur de projection
[pixel]
0.285
vérifié/mesuré
3D GCP: 9001
0.020
0.001
0.003
0.016
0.574
7/7
3D GCP: 9002
0.020
0.003
0.012
0.000
0.821
6/6
3D GCP: 9003
0.020
0.018
0.019
0.044
0.874
7/7
3D GCP: 9004
0.020
0.007
0.010
0.003
0.641
8/8
3D GCP: 9005
0.020
0.006
0.023
0.024
0.641
8/8
3D GCP: 9006
0.020
0.004
0.008
0.003
0.980
10 / 10
6/6
Points 3D générés pour calcul de l’orthophoto par reprojection des images : 10'520'000 points
Résolution brute de l’orthophoto : 4.48 cm / pixel
Résolution finale : 5.0 cm / pixel
Taille de l’orthophoto : 424 MB (15'000 x 19'500 pixels)
Temps de traitement : ~80 minutes
Numérisation de la CS sur la base de l’orthophoto
Echelle écran pour numérisation : entre 1/50 et 1/100
Longueur totale CS numérisée: > 3'600 mètres Nombre total de points digitalisés : > 1'400 points
Comparaison avec des relevés tachéométriques traditionnels
Nombre de points CS relevés: 330 points
Nombre de points de station utilisés : 10 points
Statistique des écarts entre les points levés et les extrémités bien définies sur l’orthophoto (bleu sur extraits):
Nombre de points analysés : 78
Ecart-type : +/-4.8 cm
Erreur moyenne / tolérance NT2 : 10 / 30 cm
Moyenne des FS : 7.8 cm
Maximum : 22.8 cm
Erreur moyenne / tolérance NT3 :20 / 60 cm
Statistique des écarts entre les points levés et les linéaires numérisés sur l’orthophoto (rouge sur extraits):
Nombre de points analysés : 252
Ecart-type : +/-3.7 cm
Erreur moyenne / tolérance NT2 : 10 / 30 cm
Moyenne des FS : 4.8 cm
Maximum : 21.1 cm
Erreur moyenne / tolérance NT3 :20 / 60 cm
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Extraits de résultats de l’analyse :
Considérations générales
L’utilisation de la photogrammétrie par drone sur ce projet prouve son efficacité. Moins de 5 % de la couverture
du sol nécessite des compléments de relevés traditionnels dans un milieu du type centre villageois.
Dans la pratique, il s’agit de réaliser le vol et la numérisation des CS et OD dans une première phase, puis de
compléter et vérifier sur le terrain les secteurs difficilement interprétables ou obstrués par la végétation.
L’utilisation du MNT-MO de résolution spatiale de 1[m] (prochainement 0.5 [m]) comme base de redressement
des images pour la création de l’orthophoto, permet d’obtenir dans certains cas particuliers, des résultats de
précision satisfaisante (saisie de chemins dans des forêts de feuillus avec vol hivernal par exemple).
Ce document élaboré dans le cadre d’un projet pilote a pour but de montrer les nouvelles possibilités offertes à
la mensuration pour la saisie les couches CS et OD. Il servira d'exemple pour l’utilisation d’orthophoto issue de
drones. La technologie dans ce domaine continue d’évoluer. Les résultats de ce document montre les
prérogatives à respecter lors d’un mandat similaire, en particulier l'analyse des précisions a priori et a posteriori.
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