Numériser des trésors anciens

Publication destinée aux professionnels de la topographie et de la cartographie• Edition 2012-3
technologie&plus
Numériser
des trésors
anciens
Auscultation d'un Fjord
Surveiller les glissements de terrain en Norvège
La 3D pour tous
Capteurs des tombes perdues
A la recherche de la tombe de Genghis Khan
technologie&plus
technology&more
Bienvenue dans cette nouvelle
édition de Technologie&plus!
technologie&plus
Chers lecteurs,
Nous espérons que vous apprécierez cette nouvelle
édition de Technologie&Plus :
ses nombreux articles qui
vous décriront les projets
topographiques de nos clients,
dans le monde entier et la
nouvelle présentation de notre
magazine. Nous nous efforçons
de faire de chaque numéro de
Technologie&plus, un magazine
original et attrayant et nous
espérons que cette nouvelle
présentation atteindra ces
Chris Gibson: Vice Président
objectifs. Dans ce numéro,
nous vous vous relaterons des récits fascinants : nous vous
présenterons un projet de numérisation aux Emirats Arabes
Unis (EAU) ; vous découvrirez comment on a fait appel à la
haute technologie pour rechercher la tombe de Genghis
Kahn en Mongolie ; comment surveiller les risques de
glissements de terrain dans les Fjords en Norvège ; nous
vous dévoilerons des projets topographiques dans les mers
de Sicile et autour d'un lac en France ; nous procèderons à
l'auscultation d'un énorme projet de construction dans le
Canal de Panama ; vous découvrirez toutes les nouveautés
que permet le logiciel Trimble® SketchUp et bien d'autres
choses encore.
Technologie&plus a choisi de mettre en lumière des projets
réalisés dans le monde entier et qui montrent les gains
de productivité que l'on peut réaliser avec la technologie
Trimble. Nous espérons qu'au fil de ces pages vous glanerez
des idées et des informations intéressantes, qui vous
seront utiles à vous bien sûr mais aussi à votre entreprise
aujourd'hui, et demain.
Si vous souhaitez faire partager à d'autres lecteurs de
Technologie&plus des informations concernant des projets
innovants que vous avez menés à bien, nous nous ferons un
plaisir de les publier. Il vous suffit pour cela de nous contacter
par email à l'adresse suivante : [email protected].
Nous nous chargerons de rédiger l'article pour vous.
Je vous souhaite une agréable lecture de ce numéro de
Technologie&plus.
Chris Gibson
•UAE pg. 2
Numériser des
trésors anciens
•Norvège page 6
Surveiller les glissements
de terrain
•Mongolie page 10
A la recherche de la
tombe de Genghis Khan
•France page 20
Etude topographique
d'un lac français
Publié par :
Trimble Engineering & Construction
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© 2012, Trimble Navigation Limited. Tous droits réservés. Trimble, le logo représentant un globe et un
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Elargissement
du canal
Vue du nouveau canal à Miraflores. La nouvelle digue de Borinquen sépare le canal et les écluses actuels (à droite) du nouveau canal qui comprend de nouvelles
écluses qui permettront le passage de plus gros cargos.
L
ongtemps reconnu comme l'un des plus grands chantiers
techniques de l'histoire, le Canal de Panama joue un rôle
essentiel pour le commerce mondial. Mais ce canal a
aujourd'hui près de 100 ans ; ses écluses et ses voies d'eau sont
trop petites pour accueillir les énormes cargos et porte-conteneurs
actuels. Pour faire face à ce problème, l'Autorité du Canal de Panama
(ACP) a lancé plusieurs projets afin d'augmenter la capacité du
canal. L'un des plus gros projets de ce chantier est la construction
d'un "Troisième ensemble d'écluses" qui donnera naissance à une
série de nouvelles écluses et de voies d'eau capables d'accueillir de
plus gros cargos.
d'auscultation périodiques à l'aide d'une station Trimble S8
équipée d'un contrôleur Trimble TSC2® équipé du logiciel Trimble
Survey Controller™.
Des instruments automatiques surveillent au total plus de 120
prismes, qui effectuent des mesures toutes les 6 heures. M. Narbona
peut gérer l'ensemble du système d'auscultation depuis son
bureau. Il peut configurer et contrôler les mesures et procéder à une
analyse quotidienne des opérations et des résultats. Les fonctions
de surveillance des déformations du logiciel Trimble 4D Control
lui permettent de procéder à un examen détaillé des données ; il
peut ensuite exporter ces données vers Excel pour créer ses propres
graphiques et rapports.
Le programme du projet exigeait que l'exploitation du canal continue
normalement, sans aucune interruption. Pendant la construction,
des structures provisoires et des batardeaux furent mis en place
pour que l'eau ne pénètre pas dans les zones de construction.
Les nouvelles écluses et voies d'eau exigent d'importants travaux
d'excavation et de terrassement et un certain nombre de zones
doivent être surveillées en permanence afin de protéger les
ouvriers et les équipements contre tout risque d'éboulements ou
de défaillances sur les pentes abruptes et boueuses. Tandis que les
entreprises se chargent des travaux d'excavation et de construction,
la section Géodésie d'ACP est chargée de surveiller les parois de la
montagne.. Dirigée par le Responsable Géodésie Miguel Narbona,
les équipes de l'ACP réalisent régulièrement des auscultations
topographiques des collines et des barrages.
M. Narbona rapporte que le système de surveillance s'est bien
comporté jusque-là et que tous les résultats de mesures obtenus
sont meilleurs que ne l'exige le projet en termes de précision. Une
fois la construction terminée, ACP prévoit d'utiliser les systèmes
intégrés Trimble GNSS et optique pour surveiller en permanence
les nouveaux barrages et structures.
Voir l'article dans l'édition d'octobre de Professional Surveyor :
www.profsurv.com
ACP a installé quatre stations totales Trimble S8 pour ausculter
le canal à proximité de la percée Gaillard. Côté Atlantique,
une cinquième station surveille une excavation à proximité
des nouvelles structures de l'écluse de Gatun. Les différents
instruments sont connectés à un réseau de communication sans
fil et commandés par le logiciel Trimble 4D Control™, installé sur un
réseau d'ordinateurs. Les stations totales sont installées dans des
enceintes en acier montées sur des mâts en acier sur les différents
chantiers. Bien que le climat au Panama soit chaud et humide, les
équipes ne se soucient guère de la protection des stations totales.
Ils sont beaucoup plus préoccupés par la sécurité des équipements
et ont conçu à cet effet des boîtiers spéciaux afin d'empêcher
tout accès non autorisé. L'ACP réalise également des campagnes
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Un fonds 3D pour
gérer les ressources
Au début de l'année, un groupe de chercheurs de l'Institut
royal de technologie de Merbourne (RMIT) s'est rendu à
Fujairah, dans les Emirats Arabes Unis pour réaliser des
scans en 3D des trésors archéologiques de cet émirat. Ces
données vont permettre de créer une base de référence afin
de mesurer les effets du changement climatique sur ces
ressources au fil des ans.
originaire de Fujairah et qui prépare actuellement un doctorat —
sous la direction du Professeur Colin Arrowsmith (professeur agrégé
et maître de conférence), du Dr. David Silcock et de Mr. Lucas
Holden du RMIT—entend remédier à cet état de fait. Sa thèse de
doctorat étudie l'impact et définit un cadre pour gérer les effets du
changement climatique à Fujairah ainsi que dans d'autres régions
en voie de développement.
Voyage à Fujairah
F
ujairah, l'un des septs émirats qui forment les Emirats Arabes
Unis (EAU), abrite la plus vieille mosquée des EAU : La mosquée
Al Bidyah, construite en boue et en pierre en 1446. Celle-ci
ainsi que d'autres trésors archéologiques font de Fujairah l'un des
principaux attraits pour les visiteurs qui assurent un revenu essentiel
pour l'économie locale.
En Janvier 2012, une équipe composée de MM al Hassani,
Arrowsmith, Silcock et Holden s'est rendue à Fujairah pour réaliser
un "prototype" du concept de cette thèse. Leur objectif était double :
tout d'abord acquérir un nuage de points en 3D des principaux
sites sur le plan international, comme base de suivi et de recherches
ultérieures. Ensuite, motivés par des études antérieures qui avaient
identifié un savoir-faire local qui constituait par conséquent un
facteur important en matière de gestion efficace des ressources,
présenter aux équipes locales des techniques de numérisation
laser terrestre.
Les effets néfastes du changement climatique menacent ces
ressources capitales, mais on ne sait pas aujourd'hui évaluer cette
menace, ou tout du moins pas encore. Mohamed al Hassani,
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En collaboration avec la Direction du Tourisme et des Antiquités de
Fujairah, l'équipe a défini cinq sites clés pour collecter des données
spatiales : la mosquée Al Bidyah, les forts Al Fujairah et Al Bithna, la
vallée Wadi Wuraya (une fleuve asséché) et la plage d'Al Aqah.
système CX Trimble à plusieurs reprises pour capturer chaque détail
de l'extérieur du bâtiment ; six installations externes furent utilisées
espacées en moyenne de 38 m les unes des autres. L'équipe
utilisa également la technique de recalage cible à cible, de sorte
que chaque configuration exigeait le chevauchement d'au moins
trois cibles sur chaque scan. Certaines cibles furent provisoirement
fixées sur le bâtiment, certaines cibles externes furent placées
sur des trépieds et d'autres étaient des balises au sol placées sur
une embase.
Auscultation du fort
Au mois de janvier, le temps à Fujairah est doux et la température
moyenne avoisine les 25°C. Cependant, pour les chercheurs du
RMIT, cette expédition n'avait rien d'une aventure à la Indiana Jones
... ou du rêve d'un jeune topographe" selon les propres termes
de M. Silcock. Cette région montagneuse constituait une toile
de fond extraordinaire, alors que l'équipe apprenait à manipuler
leurs équipements d'avant-garde, notamment le système de
numérisation 3D CX™ Trimble de l'Institut, souvent dans des
conditions extrêmes. "Nous étions contents d'avoir amené nos
équipements Trimble" déclare M. Silcock. "Vous êtes sûr qu'ils vont
fonctionner, même couverts de poussière après un vent de sable"
Le logiciel de terrain Trimble Access™ installé sur une tablette
PC robuste fut utilisé pour commander le scanner et collecter
les nuages de points. Ces données (qui représentaient au total
quelques 11 036 000 points numérisés en 3D) furent ensuite
traitées à l'aide du logiciel Trimble RealWorks®, qui relia les nuages
de points consécutifs récupérés sur chaque installation afin de
former un seul nuage de points uniforme. Ce nuage de points fut
ensuite associé à un système de coordonnées local configuré par
l'équipe de topographie à l'aide de balises au sol permanentes
pour une surveillance continue. Une installation interne permit de
capturer les données de l'intérieur du fort. Elles furent alignées par
la suite selon la technique d'alignement de nuage à nuage, à l'aide
du logiciel Trimble RealWorks.
L'équipe a dû relever nombre de défis dont, et pas le moindre,
l'absence de repères et d'infrastructures topographiques tel
qu'un GPS de qualité géodésique. Pour compenser l'absence de
coordonnées UTM (WGS84), l'équipe dût utiliser deux récepteurs
GPS Juno® Trimble sur un segment de base, sur chaque site. Des
observations simultanées furent enregistrées et traitées par la suite,
afin de convertir le système de coordonnées locales en données de
géo référencement.
Impressionnée par les possibilités qu'offre le scanner pour collecter
des données à une précision du millimètre y compris à une
certaine distance, les collègues de cette équipe, faisant partie de
la Direction du Tourisme et des Antiquités demandèrent que cette
précision au millimètre devienne la norme minimum pour tous
les bâtiments culturels du projet. Les différents sites furent donc
numérisés à une résolution de 1 cm, la configuration des stations
On a commencé le processus de numérisation par le fort Al Fujairah,
vieux de 400 ans. Ce fort est un grand bâtiment de plus de 140 m
(459 ft) de périmètre et dont les murs font jusqu'à 15 m (49 ft) de
hauteur. Du fait des dimensions de ce fort, l'équipe dût déplacer le
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prenant en moyenne entre une heure et une heure et demie. Du
fait de ces niveaux de résolution supérieurs la numérisation prit
plus de temps que normalement et permit de récupérer d'énormes
volumes de données dont la gestion constitua ensuite un véritable
défi. Les membres de la Direction du Tourisme et des Antiquités
furent malgré tout ravis des résultats qu'ils pouvaient suivre en
temps réel sur leur tablette Trimble (et encore plus impressionnés
lorsqu'ils pouvaient suivre le traitement et les visualiser sous Trimble
RealWorks). “L'équipe locale a été particulièrement enthousiaste,”
a déclaré M. Silcock. “De plus elle n'a pas hésité à utiliser les
équipements Trimble, qui sont à la fois robustes et faciles à maîtriser.”
Avec les cinq sites du Fujairah numérisés, soit 23 scans séparés au
total, le projet nous a permis d'avoir suffisamment de données
pour plus d'un an de traitement et d'analyse. Contrairement à un
prestataire commercial, l'équipe du RMIT a partagé gracieusement
l'ensemble des données avec la Direction du Tourisme et des
Antiquités, celle-ci intervenant sur les données par l'intermédiaire
du logiciel Trimble RealWorks Viewer. Lorsque notre équipe a
présenté le projet final à S.A. Cheikh Mohammed bin Hamad Al
Sharqi, le Prince héritier de l'émirat de Fujaïrah fut impressionné non
seulement par les données proprement dites mais également par
l'énorme potentiel qu'elles représentent pour le Fujaïrah.
Etablir des relations pour l'avenir
Au cours du projet, l'équipe du RMIT a identifié d'autres occasions
d'aider FuJairah à acquérir de nouvelles compétences et de
nouveaux outils de gestion des ressources. Elle a également
étudié la possibilité de cartographier l'ensemble de l'émirat, en
enregistrant l'emplacement des sites importants et en réalisant
ensuite la numérisation et le relevé topographique haute précision
de ces sites. “Au départ, nous avions simplement prévu de collecter
des scans en 3D et de former le personnel local à ces technologies"
raconte M. Silcock. “Mais ce voyage s'est transformé en un échange
permanent d'informations de fond avec nos collègues du Fujairah
sur la cartographie générale et la gestion des ressources.”
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Le RMIT tire également profit de sa coopération et du partage des
données avec le Fujaïrah car cette relation offre des opportunités
pour d'autres recherches et des perspectives de développement de
l'éducation et de la formation par le RMIT au Fujaïrah. Elle contribue
aussi au rayonnement international du RMIT. Enfin, et c'est là le
point le plus important, cette collaboration a permis de progresser
sensiblement vers l'objectif de départ à savoir définir un cadre pour
mesurer les effets du changement climatique sur les ressources
archéologiques vulnérables des régions en voie de développement.
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Une opportunité exceptionnelle
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C
haque année l'industrie du charbon australienne produit plus de 320 millions de
tonnes de charbon thermique et de charbon à coke. Ce pays se classe au 4è rang
de la production mondiale de charbon et emploie plus de 31 000 personnes dans
ce secteur industriel. Confrontées à une demande constante de réduction des coûts et
d'augmentation de la production, les mines de charbon australiennes cherchent à rationaliser
leurs opérations. Avec l'apparition de nouvelles technologies, l'une des améliorations les plus
importantes est venue de ce secteur industriel même.
En 2006, Matthew McCauley, directeur d'exploitation en Nouvelle Galles du sud, comprit
l'importance des données topographiques. La société minière avait besoin d'informations
précises et actualisées pour son exploitation au quotidien ainsi que pour planifier ses
opérations. Mais les ressources de M. McCauley dans ce domaine étaient souvent occupées
à effectuer des relevés pour la production ce qui l'empêchait de fournir des données aux
services techniques et de planification. McCauley comme beaucoup d'autres Directeurs de
mines en Australie était confronté aux mêmes difficultés : la planification prospective en
souffrait, tout comme la productivité à long terme.
McCauley entrevit une opportunité. Il rédigea un plan de développement afin de fournir aux
mines des données topographiques aériennes et créa une nouvelle société Atlass (Australie)
Pty Ltd. Pour répondre aux besoins des mines, M. McCauley devait également fournir des
informations topographiques, à jour, détaillées et précises. Pour ce faire, il a fait l'acquisition
d'un système de cartographie Trimble Harrier, qu'il a installé à bord d'un avion Cessna U206G.
Le système Harrier intègre un système de gestion de vol, une caméra aérienne et un système
de numérisation avec GNSS et capteurs de positionnement inertiels. Le système comprend
également un logiciel de traitement et d'analyse des images et des données de numérisation.
En tant que propriétaire et opérateur de l'avion, des équipements de topographie aérienne
et des installations de traitement, Atlass contrôle l'ensemble des travaux d'acquisition des
données, de traitement et de fourniture des résultats. Cette opération permet à M. McCauley
de garantir à ses clients qu'ils recevront leurs données sous trois jours - ou sinon ce sera
gratuit. Un tel engagement repose sur la confiance qu'il a dans le système Trimble Harrier.
“C'est un système qui a fait ses preuves,” a déclaré M. McCauley. “Il permet de réaliser tout
ce dont nous avons besoin et le matériel est extrêmement robuste. Notre première unité a
déjà plus de 2000 heures d'utilisation. Elle a aujourd'hui cinq ans et je pense qu'elle tiendra
encore 5 ans".
L'un des clients de la société Atlass est la société Xstrata Coal. Xstrata réalise tous les mois
des relevés topographiques complets de ses mines et travaille avec Atlass ce qui lui permet
de fournir des études détaillées des réserves de charbon et des modèles de mine. Le
topographe minier de Xstrata, Andrew Buchan, a déclaré que grâce à ces relevés aériens
ils constatent une amélioration fiable. “Nous capturons davantage de données et celles-ci
nous permettent d'aller beaucoup plus loin. En fait, nous utilisons dix fois plus ces données"
explique M. Buchan.
Atlass connaît une expansion rapide. La société possède aujourd'hui des systèmes Trimble
Harrier 56/G3 et Harrier 68i ainsi que trois avions. Grâce à ces ressources, Atlass vole plus de 250
heures par mois et tourne réellement 7 jours sur 7. La demande pour Atlass est en constante
augmentation et va au-delà du secteur minier. Elle a trouvé de nouveaux créneaux dans le
domaine des relevés des lignes électriques, de l'urbanisme, de la conception technique, de
la surveillance des côtes, de l'érosion et de l'analyse de la végétation.
Voir l'article à ce sujet dans l'édition d'avril de POB : www.pobonline.com
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Surveiller les glissements
de terrain sur les
fjords de Norvège
I
l y a plus de 50 ans, un jeune norvégien quittait l'exploitation
familiale située près de la côte d'un fjord éloigné pour grimper
sur la colline abrupte (40%) qui surplombe la maison. A quelques
853 m de hauteur, sur cette façade rocheuse, il découvrit une fissure
de la taille du poing. Qu'en est-il aujourd'hui ? Cette fissure mesure
plus de 15 m de large et toute la montagne évolue lentement mais
de plus en plus rapidement vers un glissement de terrain potentiel.
an actuellement à plusieurs centimètres par jour dans les deux
semaines précédant l'éboulement.
Ce glissement de terrain, de près de 600 m de large, de plus de 1
km de long et à certains endroits de près de 200 m de profondeur
est prévisible. On estime qu'un glissement de terrain d'une telle
ampleur se terminant dans le fjord pourrait générer des vagues de
90 m de haut et menacer les villages situés à proximité des voies
d'eau étroites.
La découverte de ce garçon a déclenché une série d'événements
qui a abouti aujourd'hui à un plan ambitieux mettant en œuvre
des recherches et technologies de pointe pour détecter et nous
avertir suffisamment tôt d'un éboulement potentiel de ce pan de
roche abrupt.
La taille même de ce glissement de terrain potentiel et sa proximité
des villes environnantes a provoqué une prise de conscience au sein
du gouvernement et des communautés locales afin de chercher
des solutions pour anticiper cette catastrophe, le plus tôt possible.
Avec les méthodes traditionnelles, les mouvements pourraient
être détectés grâce à des indices visuels et audibles quelques jours
seulement avant l'éboulement. Ce qu'il fallait, c'était un système de
surveillance complet, de haute précision, capable de détecter les
moindres mouvements et de transmettre une alerte "précoce".
Les traces de glissements de terrains, dans l'histoire ancienne et
plus récemment sont encore visibles dans les fjords. L'exemple le
plus probant remonte à 1934 et se situe près de l'extrémité la plus
éloignée de cet ensemble de fjords ; un glissement de terrain de la
même ampleur que celui qui menace aujourd'hui a déclenché un
"tsunami" qui a causé la mort de 34 habitants de la région et des
dégâts matériels qui s'élèveraient à plusieurs dizaines de millions
de dollars d'aujourd'hui.
Un programme ambitieux
Le gouvernement norvégien et le Centre d'alerte précoce d'Åkneset
(Åknes)/Tafjord ont fait appel à la société de géosurveillance Cautus
Geo AS pour fournir l'instrumentation sur site, la gestion des
données et le système d'alerte précoce. Leur plan d'action consistait
à utiliser des éléments de surveillance multiples qui pourrait
s'interfacer avec un nouveau système d'alerte précoce en cours
de construction, et destiné à la région. L'ingénieur responsable de
ce projet pour la société Cautus Geo, M. Lars Krangnes étudia les
Etudier les glissements de terrains potentiels
Des études scientifiques des glissements antérieurs et d'autres
zones d'éboulements actives ont permis de réaliser des modèles
détaillés du comportement de ces massifs susceptibles d'aboutir
à ces éboulements. Selon ces études, une pente comme
celle-ci évoluerait d'une fissure de quelques centimètres par
Technology&plus
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défis inhérents à la réalisation de ces différents systèmes dans un
environnement à la fois éloigné et abrupt et dans des conditions
climatiques difficiles “Chaque individu et chaque équipement
a dû être acheminé par hélicoptère,” précise M. Krangnes. “les
instruments, le carburant et l'ensemble des matériels — y compris
les sacs de béton nécessaires à la construction d'un bâtiment de
contrôle ont dû être héliportés.” Les instruments allaient de simples
extensomètres (fissuromètres dédoublés) permettant de mesurer
l'ampleur de la fissure supérieure à la station totale robotisée
Trimble S8 sophistiquée capable de surveiller des douzaines de
cibles réparties sur l'ensemble de la pente et au réseau GNSS évolué
Trimble NetR9™ enregistrant le moindre mouvement du massif.
Des outils de surveillance sophistiqués
“Notre station totale S8 est placée derrière une baie vitrée du
bâtiment d'observation qui domine la pente" précise M. Krangnes.
“Ce bâtiment est climatisé et abrite également les générateurs et
les principaux équipements de communication et de traitement
des données”
Associé à ces stations totales Trimble S8, nous utilisons le logiciel
Trimble 4D control pour commander la station totale et analyser
les données. “La station totale robotisée fonctionne en cycles
continus sur des observations de prismes disposés sur l'ensemble
de la pente, réalisant en quelques minutes ce qui aurait demandé
plusieurs jours à des équipes de topographes,” ajoute M. Krangnes.
“Elle est capable de détecter des mouvements subtiles allant de
quelques centimètres par an, comme c'est le cas actuellement à
plusieurs centimètres par jour, comme cela pourrait arriver juste
avant un effondrement.”
L'autre système important qui permet de suivre les mouvements
de la montagne est un réseau de récepteurs GNSS. Dix appareils
GNSS Trimble NetR9 ont été installés sur le site ; leurs positions sont
comparées toutes les 15 minutes, toutes les 4 heures et toutes les
12 heures à celles de deux appareils GNSS installés à l'écart du site,
dans un endroit stable. Ce système de surveillance GNSS est capable
de relever des positions toutes les secondes, à une précision élevée,
grâce à des antennes géodésiques, des récepteurs GNSS et au
logiciel Trimble 4D control, une suite de "moteurs de mouvements"
qui applique des algorithmes mathématiques multiples et évolués,
en temps réel à des observations GNSS.
Ce réseau GNSS est actuellement l'un des plus gros systèmes de
surveillance et le plus fiable que possède Åknes et qui fournit des
données 3D d'une grande précision. “La fréquence et la précision des
résultats 3D associées à la robustesse et à la stabilité du réseau font
que ce système est particulièrement adapté à cet environnement
complexe que constitue le site d'Åkneset,” indique M. Krangnes.
D'autres systèmes de surveillance de surface, d'une précision
inférieure sont également utilisés, mais pour surveiller les conditions
souterraines Lars Krangnes utilise des géophones qui "écoutent" les
grondements et les bruissements des roches souterraines soumises
aux énormes pressions de ce glissement de terrain". Il ajoute :
"nous avons réalisé des forages très profonds pour installer des
extensomètres et des indicateurs de pente (ou clinomètres) allant
de la couche située juste au-dessous de la roche, au soubassement
rocheux stable." L. Krangnes compare tous ces instruments installés
en surface et en sous-sol à "l'ensemble des écrans d'une unité
de soins intensifs d'un hôpital ; chacun enregistre des données
individuelles qui réunies fournissent une image globale de la santé
de la pente.”
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Technology&plus
Gestion du système d'alerte
Afrique du Sud. Ces nouveaux outils contrastent avec les systèmes
traditionnels car ils détectent les mouvements réels avec beaucoup
plus de précision et en se fiant moins aux résultats modélisés ou
déduits. Grâce à ces systèmes de surveillance d'une grande précision
et en temps réel, tels que les réseaux Trimble VRS™ et VRS3Net™ App
et le logiciel Trimble Integrity Manager™, il est désormais possible
de mettre en place de véritables systèmes d'alerte et d'indication
des tendances de phénomènes géophysiques localisés.
Des liaisons de communications robustes assurent l'interface avec
le centre d'alerte précoce d'Åknes/Tafjord. “Partant de l'expérience
acquise sur d'autres glissements de terrain et grâce aux mesures des
mouvements annuels de ce site, nous avons tracé une courbe de
l'accélération théorique,” indique L. Krangnes. “A partir de ces chiffres,
des niveaux d'alarmes ont été définis qui ont permis d'élaborer des
plans d'urgence pour la région.” Selon certains scénarios, et dès
deux semaines avant la fissure anticipée, des décisions peuvent
être prises de suspendre la navigation dans le fjord et déclencher
des alertes destinées à la population locale. Dans les derniers jours
précédant un effondrement possible, des ordres d'évacuation
peuvent être déclenchés pour certaines municipalités. Même dans
le cas du pire scénario, il ne faudrait pas plus de cinq minutes aux
populations locales pour rejoindre un endroit sûr en altitude, ou
un abri.
Le projet des Fjords norvégiens représente un grand pas en
avant dans l'évolution des systèmes de surveillance et d'alerte de
glissements de pentes catastrophiques et peut être appliqué à
d'autres phénomènes géophysiques.
“Ce projet n'est pas un projet pilote ni même une expérience,”
indique Lars Krangnes. "Il a davantage été conçu comme un
système de surveillance active et d'alerte précoce mettant en
œuvre de multiples appareils redondants afin d'en garantir le
succès", précise-t-il.
De nouveaux outils pour surveiller les risques dans
le monde entier
Il existe d'autres sites dans le monde où ce type de technologie est
utilisé pour des risques similaires. On peut notamment citer à titre
d'exemple, la surveillance des plaques tectoniques (tremblement
de terre) dans le Sichuan en Chine et dans la région pacifique du
nord-ouest des Etats-Unis ; les volcans en Alaska et en Papouasie ;
un système de détection de tsunami sur des iles au large de l'Inde ;
des coulées de boue en Nouvelle Zélande et en Italie ; des barrages
et ponts dans l'état du Washington et des mines à ciel ouvert en
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Pour résumer cette initiative extraordinaire, le Ministre norvégien des
autorités locales et du développement régional Magnhild Meltveit
Kleppa a déclaré "Grâce aux systèmes complets de surveillance et
de sécurité mis en œuvre dans le cadre du projet Åknes-Tafjord,
nous avons réussi à réduire sensiblement les menaces qui pesaient
sur la vie et la santé des populations locales.”
Voir l'article dans l'édition d'avril de American Surveyor :
www.amerisurv.com
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technologie&plus
Des chiffres ronds
Il n'a fallu qu'une demi-journée pour collecter les données
nécessaires. L'équipe d'Arnaud Vidal a installé le scanner Trimble FX
sur le sol à quelques mètres seulement du réservoir, et réalisé au
total 8 scans pleine hauteur afin de capturer la totalité de la structure.
La numérisation a été effectuée de façon à avoir une résolution
d'environ un point tous les 2 cm sur les parois du réservoir.
La numérisation 3D permet d'obtenir des informations précises sur les réservoirs
de stockage d'hydrocarbures en France.
D
ans le secteur pétrolier, les installations font l'objet de
contrôles et de mesures strictes afin de garantir leur sécurité
et leur bon fonctionnement. C'est effectivement le cas pour
les gros réservoirs de stockage d'hydrocarbures du Groupe TOTAL,
l'une des plus grosses sociétés mondiales dans le secteur du gaz et
du pétrole.
De retour au bureau, l'équipe d'Arnaud Vidal a recalé les scans, à
l'aide du logiciel Trimble RealWorks, sous forme de nuages de
points. Elle a également comparé les résultats de la numérisation
aux données collectées à l'aide de la station spatiale Trimble VX™ ,
utilisée par l'équipe pour collecter des points et des profils verticaux
sur la circonférence du réservoir.
Dans le cadre de ses procédures de contrôle, le département TEC/
GEO (Technologie/géophysique) de TOTAL réalise des mesures
afin de déterminer la déformation des réservoirs, pouvant mesurer
jusqu'à 100 m de diamètre et de 15 à 25 m de haut. Etant donné les
dimensions de ces réservoirs et la nécessité de disposer de mesures
précises, TEC/GEO a mis en place un projet test visant à développer
des techniques de mesure et d'analyse de la forme des réservoirs
à l'aide d'un scanner 3D Trimble FX™. L'objectif principal de ce
projet était d'évaluer la précision des mesures obtenues à l'aide du
scanner 3D puis de comparer ces résultats à ceux obtenus par des
mesures classiques effectuées à l'aide d'une station totale.
Le scanner et les nuages de points obtenus ont permis aux
topographes de TOTAL de mesurer les sections transversales et
les profils verticaux à différents points du réservoir. Les mesures
réalisées à l'aide d'une station totale classique permettent de
collecter des profils verticaux en quelques points seulement sur la
circonférence du réservoir. “Il peut y avoir des déformations entre
les profils verticaux mesurés à l'aide de la station totale et nous
pourrions ne pas les détecter" explique Arnaud Vidal. “L'utilisation
du scanner Trimble FX nous intéresse particulièrement du fait de la
grande densité de points qu'il offre. Cela nous permet de mesurer
des éléments entre les profils verticaux, ce que l'on ne peut pas
faire avec la station totale.” Sur la base des résultats de ces essais,
A. Vidal a préconisé d'utiliser la numérisation aussi bien sur les
réservoirs de stockage existants que sur les nouveaux réservoirs.
Ce projet-test fut réalisé sur un réservoir de stockage T7 situé sur
le site de production TOTAL de Lacq, en France, en avril 2011. “En
plus de la verticalité de ses parois, il était important de connaître la
rondeur du réservoir,” déclare Arnaud Vidal, ingénieur topographe
au service TEC/GEO. Ce réservoir possède un toit flottant qui s'élève
ou s'abaisse en fonction de la quantité d'hydrocarbure stockée dans
le réservoir. Nous devions avoir la certitude qu'il ne risquait pas de
se bloquer sur une position quelconque - ou plus précisément que
le réservoir était parfaitement rond et non ovale".
Voir l'article à ce sujet dans l'édition de juin de Professional Surveyor :
www.profsurv.com
-9-
Technology&plus
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technologie&plus
Le Dr Albert Yu-Min Lin montre des images haute résolution de l'expédition à ses collègues.
Capteurs des tombes perdues
L
'approche archéologique du Dr. Albert Yu-Min Lin est
révolutionnaire en ce qu'elle n'implique pas de fouilles
archéologiques. En effet, le Dr Albert Yu-Min Lin et son équipe
ont entrepris de retrouver le tombeau perdu de Genghis Khan sans
arracher un seul brin d'herbe.
bois recouverte de feutre), et où la température peut varier de 30
degrés en moins d'une demi-heure.
A chacune de ses visites, il a pu, grâce à des outils technologiques
resserrer le champ de ses recherches au sein de cette zone immense,
et en particulier en 2010, lorsque le Dr Lin et son équipe ont réussi
à télécharger en temps réel les coordonnées GPS de traces de
vestiges, qui avaient pu être réalisés par l'homme, et référencés sur
les images satellites par des "citoyens chercheurs". Cette approche
non invasive, les a en fait guidés vers l'un des sites d'étude les plus
prometteurs. Partout où ils trouvaient des artefacts, ils utilisaient la
tomographie 3D de la résistivité électrique (ERT), la magnétométrie
et un radar à pénétration de sol (RPS) pour identifier tout élément
présent sous la surface du sol.
“Contrairement aux missions archéologiques classiques, notre
objectif n'est pas de creuser" explique le Dr Lin, explorateur
(Emerging Explorer) pour le National Geographic, et chercheur au
CISA (Center of Interdisciplinary Science for Art, Architecture and
Archaeology) à l'Université de San Diego en Californie (UCSD) . “Au
lieu de cela, nous utilisons la technologie pour explorer, par une
étude exhaustive et non-invasive, les terres de Genghis Khan.”
Le Dr Lin s'est rendu en Mongolie pour la première fois en 2005
avec pour tout équipement un GPS portable, quelques vêtements
de rechange et un plein sac de questions sur ses origines chinoises
— son grand-père lui ayant dit que sa famille avait des origines dans
le Nord du pays. C'est alors, tandis qu'il séjournait dans une famille
de cavaliers, que le Dr Lin commença à s'intéresser et finalement à
devenir obsédé par la personnalité de Genghis Khan, un homme
qui selon lui a été pour une large part incompris.
Ils réalisèrent rapidement qu'il était essentiel de disposer également
d'une carte topographique en 3D précise de façon à pouvoir
relier tant au niveau spatial qu'au niveau historique toutes leurs
découvertes et les sites intéressants. Ainsi, avant l'expédition de
2011, le Dr Lin installa une station spatiale Trimble VX, un capteur de
mesure de précision qui intégrait la capture vidéo, la numérisation
en 3D et les fonctionnalités d'une station totale altimétrique
et topographique, afin de leur permettre d'implanter un site
d'étude principal et de collecter des points de repère pour tous les
objets identifiés
En 2008, il lance un projet d'une durée de trois ans, intitulé la
Vallée des Khans, avec pour objectif d'utiliser des technologies non
invasives pour mettre à jour des sites archéologiques, sans retourner
le sol ni porter atteinte aux traditions locales, afin de résoudre cette
double énigme concernant l'homme lui-même et le lieu de son
tombeau, mystère vieux de 785 ans. La première expédition de
grande envergure dans la région eut lieu en juillet 2009 et fut suivie
de deux études plus exhaustives en 2010 et 2011.
Contexte spatial
Chaque matin, Jeremiah Rushton, qui prépare actuellement un
doctorat à l'UCSD et désigné “M. Trimble,” chargeait les équipements
topographiques sur son dos et se rendait à pied à travers cette
région montagneuse jusqu'au site identifié de 100 m sur 30 m.
Après avoir réglé les appareils, J. Rushton et un autre membre de
l'équipe, arpentaient méthodiquement le site, enregistrant un point
tous les 30 cm² pour être sûrs de bien couvrir toutes la zone prenant
également des mesures des objets trouvés sur le site. Commandant
l'appareil à distance grâce au logiciel de terrain Trimble Access
installé sur un contrôleur Trimble TSC2, toutes les données étaient
Chacune de ces expéditions le conduisirent dans la zone Interdite
située dans la chaîne de montagnes du Khentii, à 165 km au nord-est
d'Ulaanbaatar, où les chemins de terre battue peuvent être balayés
en une nuit, où les moustiques sont monstrueux, les maisons sont
des yourtes traditionnelles (constituées d'une structure circulaire en
Technology&plus
-10-
Dans le sens des aiguilles d'une montre en partant du haut à gauche : L'équipe du Dr Lin a parcouru la Mongolie à la recherche du tombeau perdu ; Andrew Hunyh (à
gauche) et Jeremiah Rushton (à droite) reelvant des points de données des objets identifiés ; le système de réalité virtuelle StarCAVE de l'Université de San Diego en Californie
(UCSD) permet aux membres de l'équipe de s'immerger dans une image haute résolution.
téléchargées sur un ordinateur portable et traitées pendant la nuit,
fournissant ainsi des informations cartographiques, quasiment en
temps réel leur permettant de mieux planifier la stratégie pour le
lendemain. L'équipe a enregistré environ 1000 points de données
par jour pendant 10 journées consécutives, lorsqu'elle n'était pas
chassée par des orages et des éclairs.
que le GPR se déplaçait au sol. Ces données GPR géoréférencées
purent ensuite être superposées sur la carte topographique
pour donner plus de profondeur spatiale et historique à leurs
découvertes et mieux focaliser leur exploration.
Une nouvelle vision
De retour du terrain, Lin et son équipe intégrèrent leurs nombreuses
couches de données à la carte topographique basée sur leur relevé
et créèrent une vue complète en 3D de l'ensemble du site, ce qui
leur permirent de découvrir toute la zone sous un nouveau jour.
“Un jour, un orage a éclaté, venant de nulle part et tout à coup il s'est
mis à pleuvoir et à faire tellement froid que j'ai failli tout envoyer
promener,” se rappelle J. Rushton. Les éclairs se rapprochaient
tellement vite que nous avons dû remballer à toute vitesse et
dévaler la piste qui s'était déjà quasiment transformée en torrent.
Nous avons réussi à regagner notre yourte juste à temps."
“Cette carte topographique nous a permis de voir clairement les
anomalies que l'on avait étudiées, aussi bien en surface que sous
terre et les correspondances entre ces anomalies,” déclare Lin. “Autre
élément important, elle confirmait le rayon d'action de notre étude
et nous indiquait de nouvelles zones d'intérêt. Un aperçu que nous
n'aurions pas pu avoir sans une carte précise.
Effectivement, les ondées fréquentes obligeaient l'équipe à faire
preuve d'ingéniosité pour protéger leurs équipements hi-tech.
Pour les appareils de topographie, ils fixèrent un bol pour le riz sur le
prisme de l'appareil qui formait une sorte de chapeau de protection
contre l'humidité et utilisèrent un panneau solaire pour protéger la
station spatiale Trimble VX. Malgré l'environnement difficile, l'équipe
réussit à cartographier l'ensemble du site, y compris 200 arbres.
Toutes ces informations vérifiées signifient-elles que le Dr Lin a
trouvé le tombeau perdu de Genghis Kahn ? Pour le moment, Dr Lin
garde cette réponse ensevelie aussi profond que la tombe ellemême. Il a encore une masse importante d'informations à traiter
et beaucoup de données à partager avec ses collègues mongoles.
Ce qu'il y a de sûr, cependant, c'est quel que soit le résultat de ces
recherches, le Dr Lin ne sera jamais vu une pelle à la main en train
de creuser le site présumé de ce tombeau.
Dr Lin utilisa également la technologie topographique d'une
autre façon innovante, pour suivre le GPR en temps réel. Ayant
des difficultés à cartographier les données GPR en surface, Dr
Lin proposa d'utiliser la possibilité qu'offre la station spatiale de
tourner automatiquement pour géoréférencer une levée GPR en
temps réel.
Voir l'article à ce sujet dans l'édition de septembre de POB :
www.pobonline.com
Et ça a marché. Fixant le prisme aux antennes du radar, la station
Trimble VX enregistrait un point toutes les demi-secondes tandis
-11-
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Une inondation
de données
Des trombes d'eau inondent un quartier de Bundaberg. Des alertes précoces et des plans d'évacuation ont permis d'éviter des accidents et des morts.
L
a pluie qui s'est abattue en décembre 2010 dans cette région
était totalement inattendue. Tous les ans, le nord-est de l'Australie
connaît pendant six mois un climat aride suivis d'une longue
période de pluie que l'on appelle le "Big Wet". Mais cette année, cette
période humide a été encore plus pluvieuse que d'habitude. L'état
du Queensland a connu le mois de décembre le plus arrosé jamais
enregistré, avec des chutes de pluie record dans plus d'une centaine
d'endroits. Les pluies ont fait déborder les fleuves et les systèmes
d'égout, provoquant des inondations dévastatrices pendant des
semaines. Enjambant le fleuve Burnett et située sur la côte orientale de
l'Australie, la ville de Bundaberg a été frappée par deux inondations de
grande ampleur en trois semaines.
Les habitants de Bundaberg ont dans un premier temps été avertis d'un
risque d'inondation après que de fortes pluies se sont abattues pendant
des semaines sur le bassin-versant du Burnett. De nouvelles pluies, fin
décembre ont entraîné une montée rapide des eaux du fleuve et le 30
décembre l'eau atteignait 7,92 m au-dessus du niveau de la mer ou AHD
(Australian Height Datum), niveau jamais atteint depuis 1942. Alors que
l'inondation menaçait, des équipes d'urgence déclenchaient des plans
d'urgence et évacuaient des centaines d'habitants.
Les topographes de la ville ont cependant essayé de voir au-delà de
cette catastrophe imminente. Ils considéraient ces inondations comme
une opportunité qui leur permettrait d'enregistrer des données, qui
pourraient les aider à modéliser et prévoir les inondations, gérer les
situations d'urgence et les plans d'urbanisme. Pour ce faire, ils devaient
réaliser des mesures aux endroits où l'eau était montée le plus haut et
enregistrer la date et l'heure de ces pics.
La réaction du Conseil régional
Le conseil régional de Bundaberg est responsable de la gestion, des
travaux de topographie, de la cartographie et de l'ingénierie des routes,
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des égouts et des infrastructures de la région. En 2008, le Conseil décida
de définir un cadre géodésique permanent pour répondre aux besoins
de positionnement de la région. En collaboration avec Geosciences
Australia (organisme gouvernemental chargé de gérer les infrastructures
de données spatiales australiennes), le Conseil installa une station de
référence Trimble NetR5™ sur l'aéroport de Bundaberg. Associée à un
répéteur placé sur une colline surplombant la ville, cette station de
référence pouvait fournir des corrections RTK sur un vaste périmètre.
Dans le cadre de l'organisation de leurs travaux pendant les inondations,
les topographes s'étaient fixés comme objectif de capturer un maximum
de données sur le réseau routier et le long des fleuves. Ils devaient
récupérer une densité importante d'enregistrements dans les zones
urbaines de Bundaberg et s'assurer d'une couverture uniforme sur toute
la longueur du fleuve Burnett jusqu'au barrage de Paradise.
Cependant les ressources étaient limitées ; une grande partie du
personnel était en congé pendant cette période de noël et du nouvel
an et les relevés portaient sur une zone de plus de 50 km². La solution :
Impliquer la population. Par le biais des médias locaux et de différents
sites Web, on demanda aux habitants de la région d'indiquer sur leur
maison le niveau maximum qu'avait atteint l'eau pendant les inondations.
Ils placèrent des repères pour indiquer les niveaux maximum, inscrivant
également dans certains cas l'heure sur des piquets ou des morceaux
de bois plantés dans le sol. Dans les jours qui suivirent ces crues, les
topographes du Conseil régional vinrent mesurer la hauteur de ces
repères sur chaque maison et relever les différentes traces laissées tels
que des débris dans les arbres et les clôtures. La plus grande partie de
ces travaux fut réalisée à l'aide de deux récepteurs GNSS Trimble R8
utilisant les corrections RTK fournies par la station de base installée sur
l'aéroport. Ces données furent récupérées sur des contrôleurs Trimble
TSC2, sur lesquels était installé le logiciel Trimble Survey Controller.
-12-
Cinq jours après la première décrue, c'est à dire après que l'eau fut
redescendue au-dessous du niveau minimum d'inondation de 3,5 m
AHD, de nouvelles pluies s'abattaient sur le bassin-versant déjà saturé
du Burnett, apportant encore 300 mm d'eau. Encore sous le choc de la
première crue, Bundaberg était à nouveau menacée par de nouvelles
inondations. Bien qu'il était utile de collecter des données sur la première
inondation, le directeur technique du Conseil régional de Bundaberg,
Dwayne Honor savait qu'il était essentiel de repérer de façon exacte
dans le temps les différents niveaux d'eau enregistrés pour pouvoir
créer des modèles précis des inondations. Les équipes topographiques
se concentrèrent donc davantage sur la seconde inondation. A partir
des données collectées lors de la première inondation, elles se rendirent
régulièrement dans un certain nombre d'endroits clés afin d'enregistrer
des données 3D des niveaux d'eau.
Une fois encore, la population locale fut mise à contribution. Le Conseil
demanda aux personnes résidant entre Bundaberg et le Barrage
Paradise, situé à 100 km en amont, de noter les variations du niveau
d'eau au fil du temps. Le Conseil fit également appel à une entreprise
d'études topographiques aériennes pour enregistrer des données en
amont de la ville, alors que les inondations se rapprochaient. Le niveau
maximum enregistré à Bundaberg lors de la seconde inondation fut de
5,76 m au-dessus du niveau de la mer (AHD), le 13 janvier 2011.
Un topographe de Bundaberg mesure la hauteur de l'eau sur une route. Des équipes se
sont rendues régulièrement sur les lieux pour surveiller la montée des eaux.
Une fois la décrue amorcée, les topographes du Conseil régional
réalisèrent des travaux bathymétriques pour compléter les études
topographiques terrestres et aériennes. Un bateau fut équipé d'un
échosondeur SonarMite relié, via une liaison Bluetooth, à un contrôleur
Trimble TSC2 et à une canne GNSS Trimble R8. Un second récepteur
GNSS Trimble R8 fut utilisé comme station de base mobile, diffusant les
corrections RTK depuis les berges du fleuve. Les équipes analysèrent
environ 113 km de fleuve, collectant des vues en coupe tous les 200 m en
moyenne. Les résultats des études bathymétriques permirent au Conseil
régional d'évaluer la forme du lit du fleuve Burnett après les inondations.
Ces informations furent également transférées dans le logiciel Tutflow
afin de développer des modèles 1D:2D des inondations. Trois mois
plus tard, les travaux sur le terrain étaient terminés. Les ensembles de
données collectés ont été un élément essentiel dans les travaux réalisés
par le consultant pour calibrer la nouvelle étude des inondations.
Des topographes du Conseil général procèdent à des études bathymétriques après
les inondations, sur le fleuve Burnett. Les positions GNSS et du sonar fournissent des
données de sections transversales pour l'analyse du lit du fleuve et la modélisation des
inondations.
“Ces inondations nous ont fait vivre deux semaines extrêmement
mouvementées,” déclare D. Honor. “Lorsque vous êtes soumis à une telle
pression, vous ne pouvez pas vous permettre d'avoir des problèmes
technologiques ou des bugs avec les appareils. Les équipements
Trimble nous ont permis de planifier nos travaux de manière efficace
et d'avoir la certitude que nous pourrions capturer toutes les données
dont nous avions besoin dans le laps de temps dont nous disposions.
L'aide de la population locale nous a été d'un grand secours. De
nombreux habitants ont subi des pertes colossales et pourtant ils ont
trouvé le temps de rencontrer et de discuter avec les employés du
Conseil régional. Bien que cela n'ait pas été apprécié à sa juste valeur
à l'époque, l'aide que nous ont apportée les habitants en indiquant le
niveau de l'eau nous a permis de récupérer des données de grande
qualité. Le fait que les topographes aient pu collecter autant de données
a permis au Conseil régional et à la municipalité d'avoir une très grande
confiance dans les résultats de la modélisation de l'inondation. Ces
travaux serviront à l'ensemble de la communauté, car ils contribueront à
limiter les effets les inondations qui pourraient survenir lors du prochain
'Big Wet".
Voir l'article dans l'édition d'e septembre de American Surveyor :
www.amerisurv.com
Les équipes observent l'état d'une route emportée par l'eau. L'eau atteint son niveau le
plus haut depuis 1942.
-13-
Technology&plus
technologie&plus
Trimble SketchUp—
La 3D pour tous
Un espace de travail simple, agréable pour concevoir,
visualiser et échanger des informations en 3D
L
es concepteurs et les ingénieurs sont d'autant plus créatifs qu'ils
peuvent se concentrer sur un problème et non plus sur les outils
qu'ils utilisent pour le résoudre. C'est partant de ce principe simple
qu'a été conçu le logiciel Trimble SketchUp, un outil de conception
et de modélisation qui offre tous les avantages de la 3D et s'adresse
à un public plus large. SketchUp permet cela grâce une interface
extrêmement simple associée à des calculs rigoureux et une vaste
bibliothèque de modèles et d'éléments 3D définis par l'utilisateur.
SketchUp a été conçu dès le départ comme un outil accessible et facile
à utiliser. Grâce à cette convivialité, le nombre d'utilisateurs SketchUp ne
cesse d'augmenter, ce qui se traduit directement par une augmentation
de la productivité de l'entreprise.
Dès son premier contact avec SketchUp, l'utilisateur est impressionné
par sa simplicité d'utilisation, simplicité qui a fait sa réputation. Il ne s'agit
pas, pourtant, d'un programme de dessin "allégé". SketchUp utilise un
moteur de modélisation 3D puissant qui associe une grande précision
technique à des outils sophistiqués, pour créer et gérer les objets, les
groupes et attributs qui composent un plan en 3D. Le système utilise
cette relation étroite avec Google Earth pour offrir les fonctionnalités de
base du géoréférencement. Grâce à la banque d'images 3D Trimble, les
utilisateurs peuvent avoir accès gratuitement à des milliers de modèles
de bâtiments, d'équipements de construction en 3D ainsi qu'à tout ce
que l'on peut imaginer ou presque.
Un modèle SketchUp de planification et de développement. Les bâtiments
peuvent être modélisés avec une précision du niveau de l'ingénierie.
Dans une approche CAO traditionnelle, les plans sont d'abord tracés
en 2D puis réalisés en 3D. Avec SketchUp, au contraire, tout est réalisé
dès le départ comme un véritable modèle en 3D. Etant donné que
l'ingénieur travaille en 3D dès le début, il n'y a plus cette transition de la
2D à la 3D et donc tous les problèmes que l'on rencontre généralement
à ce stade du projet n'existent plus. Les difficultés liées à la faisabilité et
à l'adéquation de la 3D peuvent être résolues dès le début de l'étude.
Une fois l'étude en 3D établie, SketchUp permet de générer un plan en
2D ainsi que les implantations nécessaires.
SketchUp offrant la possibilité de visualiser et de manipuler facilement
un plan en 3D, toute la phase étude - retour et révision est beaucoup
plus rapide. Un topographe et un architecte peuvent, par exemple,
collaborer sur un projet pour optimiser l'emplacement d'un bâtiment
sur un site donné. L'architecte peut apporter des modifications et
renvoyer le modèle au topographe, qui lui fournira les informations
Technology&plus
Plan représentant les parcelles existantes situées à proximité d'une construction
prévue. Les données altimétriques-topographiques fournissent des informations
complémentaires sur les propriétés environnantes et les améliorations prévues
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Dans le secteur de la conception de bâtiments et de la construction,
SketchUp constitue un outil de base. Brian Unger, architecte associé
travaillant pour le cabinet d'architectes Roth Sheppard à Denver dans
le Colorado, utilise SketchUp pour étudier différentes options, pendant
les phases de conception et d'avant-projet, notamment des vidéos de
présentation et des images du concept. “La visualisation est un élément
extrêmement important' affirme Brian Unger "Chaque fois que vous
pouvez présenter un modèle en 3D à vos clients ou à des consultants,
cela est beaucoup plus facile car vous leur faites comprendre plus
rapidement votre projet. Les modèles de bâtiments peuvent être
placés sur des modèles de terrain en 3D pour visualiser la façon dont
la structure s'intègre dans l'environnement existant. En associant
SketchUp à Google Earth, les concepteurs ont accès à des informations
sur les terrains et peuvent insérer les bâtiments proposés sur les sites.
La logistique d'un chantier de construction implique la gestion des
matériaux, des machines et du personnel sur un chantier qui évolue
en permanence. SketchUp permet aux équipes de projet de créer
des chantiers de construction virtuels en 3D afin de communiquer
les processus de construction. En créant différentes scènes basées
sur les différentes étapes de la construction, les urbanistes peuvent
tester l'ordonnancement et les déplacements des équipements et
des matériaux tout en montrant quel sera l'impact potentiel sur les
communautés environnantes. Prenons par exemple un chantier qui
comporte plusieurs bâtiments en construction. Les responsables
de projet peuvent représenter les bâtiments à différents stades et
procéder à des essais pour voir quels camions et excavateurs pourront
évoluer sur le chantier une fois que les bâtiments seront en place. La
banque d'images 3D Trimble contient des modèles de la plupart des
équipements lourds, de sorte qu'on peut facilement télécharger un
bulldozer donné pour s'assurer qu'il passera entre les bâtiments.
Associant des modèles SketchUp et des images de Google Earth, les concepteurs
peuvent désormais réaliser des vues aériennes et des vues en surface, de leur
projet et des éléments environnants.
Accélérer le processus vers des informations 3D
Les professionnels du secteur géospatial utilisent des outils puissants
qui fournissent des informations à la fois riches et extrêmement
détaillées. Jusqu'à maintenant, la possibilité d'améliorer et de partager
ces informations reposait sur des systèmes logiciels sophistiqués,
souvent complexes. Mais avec SketchUp, ce paradigme change.
SketchUp permet aux utilisateurs ayant des niveaux de compétence
très différents d'accéder sans problème aux données collectées à
l'aide de systèmes de positionnement et d'informations évolués. Il est
désormais possible d'utiliser et de partager des informations, comme
jamais auparavant.
Modèle en 3D d'un chantier de construction représentant les plans d'accès
pour les engins et les zones de dépose. Ce modèle peut être défini de façon à
représenter le chantier à différents stades de la construction.
correspondantes sur l'implantation. Cet échange peut passer par de
multiples itérations jusqu'à ce que tous les problèmes liés aux études
soient résolus avant de démarrer le projet.
SketchUp dans l'environnement géoréférencé
Les possibilités qu'offre SketchUp pour la modélisation et la
visualisation s'adaptent parfaitement à la communauté géoréférencée
de sorte que ce logiciel est également adopté par les professionnels du
positionnement. Prenons des exemples dans les secteurs du cadastre,
du bâtiment, de la construction et de la gestion des chantiers.
Les professionnels de la technique géospatiale sont en train d'évoluer
rapidement des plans en 2D sur papier ou au format pdf pour pouvoir
échanger des informations topographiques et sur les chantiers. La
3D fournit des informations beaucoup plus riches et SketchUp offre
aux professionnels du secteur géospatial un outil pour développer
et partager les données 3D. Et bien que les clients reconnaissent
aujourd'hui la valeur des modèles 3D que permettent de réaliser les
systèmes de visualisation et de conception, ils n'ont pas l'intention
d'investir dans des systèmes onéreux uniquement pour visualiser un
modèle créé par leurs consultants. SketchUp offre la possibilité de
créer, partager et utiliser des modèles 3D sur un support commun et
à bas coût.
Au cours des années, les informations cadastrales sont passées d'un
format papier à des supports de vecteur numérique puis aux supports
à base d'objets. Les géomètres du cadastre peuvent utiliser les éléments
dynamiques de SketchUp pour créer des parcelles et des entités afin
de gérer les données des systèmes d'informations cadastraux et
d'informations sur le territoire. Au lieu de livrer un document papier ou
un fichier CAO les géomètres du cadastre créent des objets de données
intelligents qu'ils peuvent transférer directement dans les systèmes
d'informations sur le territoire. En développant une série de modèles 3D
individuels, géoréférencés , les systèmes d'informations sur le territoire
permettent de représenter et de gérer de vastes régions avec une
précision et un nombre de détails exceptionnels.
L'intégration et l'extension Trimble de SketchUp et de données 3D
devraient rendre ce logiciel encore plus accessible et plus performant
pour une nouvelle catégorie d'utilisations encore plus étendue. Il devrait
tenir les promesses de mettre les informations 3D à la portée de tous.
Voir l'article dans l'édition de septembre de Professional Surveyor :
www.profsurv.com
-15-
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Une étude sûre et CALMe
L
technologie&plus
'industrie pétrochimique a mis au point une méthode
ingénieuse qui permet de charger et décharger les tankers,
de façon à la fois sûre et économique : des balises flottantes,
amarrées à des ancres placées au fond de l'océan et qui font
office de petits terminaux gaziers ou pétroliers.
Ces bouées d'amarrage à chaîne caténaire, plus connues sous le
nom de bouées CALM (Catenary Anchor Leg Mooring) permettent
aux gros navires pétroliers (ou tankers) de rester en pleine mer
pendant les opérations de chargement et de déchargement. Le
liquide est pompé à l'aide de tuyaux de la raffinerie jusqu'à la bouée
et le navire n'a qu'à brancher ses tuyaux sur la bouée de façon à
charger le pétrole à bord ; le processus est le même dans le sens
inverse. Cette approche permet de ne plus avoir à étendre les
installations d'amarrage jusqu'en eau profonde, et de réaliser ainsi
des économies tant sur le plan financier qu'en termes de ressources.
Il est essentiel de s'assurer que les bouées CALM sont bien arrimées.
Toute erreur de positionnement des points d'ancrage peut rendre
ces bouées extrêmement vulnérables en cas de vents violents
ou de tempêtes, créant des conditions de transfert dangereuses
et mettant en danger l'énorme investissement financier qu'elles
représentent. En 2010, craignant une dérive éventuelle par
rapport aux plans existants, un complexe pétrochimique sicilien a
commandé une étude indépendante des piliers afin de préciser
des plans pour l'arrimage d'une bouée CALM dans le centre
opérationnel de la société, situé dans la Baie de Santa Panagia.
Le client
Le Triangle industriel de Syracuse, en Italie, s'étend sur une
vaste superficie à l'est de la Sicile et joue un rôle important dans
l'économie de la région. Ayant vu le jour dans les années 1950, le
pôle pétrochimique de Syracuse qui regroupe des raffineries, des
usines chimiques et des installations de gazéification est l'un des
plus gros complexes pétrochimiques d'Europe. Au fil des ans, de
nombreuses industries annexes sont venues s'installer, telles que
des sociétés de construction de plateformes pétrolières offshore.
La plus grande partie du pétrole et du gaz de la région est acheminée
par mer et les gros tankers font aujourd'hui partie du paysage.
Plutôt que de s'amarrer aux quais pour charger et décharger leurs
cargaisons, ces navires utilisent des bouées CALM pour transférer
le pétrole depuis la raffinerie ou jusqu'à celle-ci. Chaque bouée est
arrimée à des chaînes métalliques, fixées à des piliers ancrés au fond
de la mer. Reliées à ces chaînes, les bouées sont maintenues au
centre de la zone délimitée par les piliers.
La méthode
La société de topographie et d'ingénierie Archilab di Paolo
Zappulla & C a été choisie pour calculer la position planimétrique
de plusieurs piliers CALM existants, ancrés au fond de la mer dans la
baie de Santa Panagia. L'objectif principal de cette étude consistait
à déterminer la position exacte de chaque pilier, à l'aide d'un double
système de coordonnées WGS84 et Roma40 (ce dernier étant le
système géodésique italien et se réfère aux données astronomiques
de 1940), afin de pouvoir comparer l'emplacement réel des piliers
(que le client pensait inexact) par rapport aux données antérieures.
Technology&plus
-16-
La plupart des piliers de Syracuse sont visibles de la côte et
auraient pu être mesurés depuis celle-ci à l'aide de stations totales ;
cependant le nombre d'observations requises et la difficulté de
placer des cibles en mer ont conduit Archilab à utiliser le GPS pour
ces travaux. L'équipe utilisa le réseau en temps réel Sicilien (VRS
Sicilia) pour obtenir les données de correction RTK. Les données
de ce réseau étaient reçues par téléphone mobile et utilisées via le
protocole RTCM 3.0.
Un projet couronné de succès
Le réseau VRS Sicilia, qui utilise la technologie Trimble VRS pour
une précision centimétrique, comprend 20 stations de référence
GPS Trimble NetRS® réparties sur l'ensemble de l'ile. Il permet
aux ingénieurs d'effectuer tout type de levé au niveau régional,
à l'aide d'un seul système de coordonnées commun à tous les
utilisateurs. Les topographes peuvent également télécharger les
données depuis les stations de référence afin de les utiliser en
post-traitement. VRS Sicilia peut être utilisé en temps réel et par
n'importe quel type d'application GPS, y compris la construction
et les opérations maritimes sur la côte sicilienne. Grâce au réseau
en temps réel VRS Sicilia, l'équipe de la socité Archilab n'a pas eu
besoin d'utiliser de station de base RTK et a pu fournir des résultats
directement au système WGS84.
Archilab fournit les données au client, qui calcula alors les
différences entre les données des relevés précédents et les données
d'Archilab. Les résultats ont montré que les piliers n'avaient pas été
placés à la position théorique et que les différences allaient de 24
à 57 m. L'étude d'Archilab révéla également que le rayon du cercle
que formaient les piliers autour des bouées n'était pas régulier et
que cette irrégularité pouvait influer sur la stabilité de la bouée,
ce qui constituait un élément important en termes de sécurité
pendant l'opération de transfert du pétrole ou du gaz. Grâce aux
travaux d'Archilab réalisés à l'aide du GPS, les opérateurs disposent
désormais d'informations précises en matière de sécurité qui leur
permettront de bien gérer les futures opérations CALM dans la baie
de Santa Panagia.
Les données définitives furent préparées à l'aide des systèmes de
coordonnées WGS84 et Roma40. Les ingénieurs réalisèrent un
tableau des coordonnées géographiques WGS84 et les exportèrent
directement depuis le contrôleur Trimble TSC2. Un programme
logiciel IGM, basé sur une grille contenant la zone des opérations
permit de convertir les coordonnées WGS84 en coordonnées
Roma40.
L'étude
La bouée CALM sera amarrée à l'aide de cinq chaînes d'environ
300 m de long reliées à cinq piliers. Etant donné que l'étude devait
être réalisée en mer, l'équipe Archilab utilisa un bateau pour se
rapprocher des piliers à étudier. L'équipe était composée d'un
plongeur, d'un ingénieur à bord du bateau et du capitaine du
bateau. Les conditions météorologiques ont été idéales pendant
toute la durée du levé, à savoir un beau soleil et une mer calme.
Les travaux ont commencé et se sont terminés à terre. Pour
confirmer la précision, l'équipe a initialisé un récepteur GPS Trimble
R5 sur le réseau VRS Sicilia puis mesuré un point de contrôle
IGM95 au début et à la fin du levé. Le réseau IGM95 est un réseau
géodésique de base créé en 1992 par l'Istituto Geografico Militare
(Institut Géographique Militaire ou IGM) Italien. Tous les points de
contrôle de IGM95 ont été définis à l'aide du GPS.
Une fois l'équipe arrivée sur le pilier, dans la baie, le plongeur est
descendu du bateau afin de se placer sur le pilier et de positionner
le Trimble R6 à différents points du pilier. Ces points correspondaient
au centre du pilier d'une part et à la tête des boulons de fixation
du couvercle d'étanchéité d'autre part. Sur quatre des cinq piliers,
l'équipe utilisa le RTK pour repérer, coder et mesurer 10 points.
Le cinquième pilier n'ayant pas de couvercle d'étanchéité, quatre
points seulement furent relevés, correspondant aux axes vertical et
horizontal du pilier.
A l'aide d'un contrôleur Trimble TSC2 sur lequel était installé le
logiciel Trimble Access, l'ingénieur répertoria les données et acquit
les informations nécessaires pour calculer la position planimétrique
de chaque point. Le contrôleur communiquait avec le récepteur
Trimble R6 via une connexion sans fil. L'ensemble de l'étude y
compris les travaux de vérification fut réalisé en une seule journée.
En haut : Des tankers s'amarrent aux bouées CALM pour décharger du pétrole
ou du gaz. La bouée CALM de la baie de Santa Panagia sera identique à celle
représentée ici.
En bas : Un membre de l'équipe calcule la position des piliers CALM
existant.
-17-
Technology&plus
technologie&plus
technology&more
technologie&plus
Relevé
topographique
aérien en
Namibie : Sûr
et économique
Dave et Arnold Bansemer de NMSS commandent le Gatewing X100 à l'aide de la tablette PC durcie Trimble, en Namibie.
F
aire des levés topographiques dans une mine à ciel ouvert peut
être un exercice dangereux. Pour obtenir des mesures de volume
précises, il est nécessaire de réaliser des levés des arêtes - que l'on
appelle dans le jargon minier les “pieds et les crêtes”—ainsi que des
haldes. Ce sont des éléments importants, car ils permettent de vérifier la
forme réelle de la mine ; cependant, compte tenu des réglementations
de plus en plus sévères en matière de sécurité et des sanctions
encourues, certaines sociétés refusent de laisser les topographes
s'approcher trop près de ces zones.. Procéder à une étude aérienne du
site est une solution intéressante pour relever ce défi.
C'est également une solution rentable. La société Namibian Mining
Survey Services (PTY), Ltd. (NMSS), estime, en effet, que l'utilisation
d'un véhicule aérien téléguidé (ou drone) permet d'économiser plus
de 95% des frais de mobilisation, c'est à dire les frais pour importer les
ressources de l'extérieur, réaliser un lidar (télédétection par laser) ou un
levé photogrammétrique. Convaincu que les UAV constituent pour une
large part l'avenir de la topographie, NMSS étudie cette technologie
depuis quelques temps et un nouveau projet lui a donné récemment
l'occasion rêvée de la tester.
NMSS a choisi d'utiliser le Gatewing X100 pour ce projet suite à une
présentation dans une mine de platine (les résultats obtenus étaient très
proches de ceux obtenus lors d'un lidar réalisé précédemment) —et se
fiant à son expérience positive avec Trimble.“Tous les autres équipements
que nous utilisons sont des matériels Trimble et l'assistance dont nous
bénéficions de la part d'Optron est exceptionnelle,” déclare Dave
Bansemer de NMSS. “Je n'ai absolument pas hésité à acheter le X100.”
Le projet
Le projet consistait à étudier une partie de la mine d'Abenab, une mine
de vanadium-plomb appartenant à la South West Africa Company et
située à l'ouest de Tsumeb. La mine avait été fermée dans les années 60,
mais des études de faisabilité étaient en cours pour voir s'il était viable
Technology&plus
d'en reprendre l'exploitation. La direction de la mine voulait connaître
les volumes de tous les déchets et résidus, des bassins de boues
résiduaires et des excavations à ciel ouvert. Le puits principal était à peu
près circulaire et d'environ 60 m de profondeur sur 120 m de diamètre.
Deux puits plus petits étaient recouverts par un végétation relativement
épaisse, mais laissaient apparaître suffisamment de terrain pour en
définir la forme précise.
La zone à étudier couvrait une centaine d'hectares. La hauteur de survol
fut réglée à 150 m (492 ft) de façon à avoir une distance au sol entre deux
cibles de 5 cm. Les points d'appui (ou points de canevas) (GCP) étaient
réalisés à partir de panneaux d'isorel de 1 m de long, découpés en bandes
de 10 cm de large, peintes en rouge vif. Ces bandes devaient représenter
une surface de 20x2 pixels sur les images. Au total, 10 GCP furent tracés à
des points stratégiques de façon à couvrir un large éventail d'élévations,
des points ayant été placés au sommet des dépôts de résidus, sur le sol
vierge et dans les puits. Les points furent fixés à partir de la commande
existante sur le système de coordonnées UTM34S, à l'aide de techniques
statiques rapides en utilisant les systèmes GPS Trimble R6 de l'entreprise.
Lancement du X100
Grâce à la formation reçue sur le Gatewing, les principes de base de la
photogrammétrie et les quelques essais réalisés, NMSS décida que la
meilleure heure pour voler et éviter les problèmes d'ombre se situait
entre 9 heures du matin et 3 heures de l'après-midi. La zone de vol, y
compris une zone étudiée précédemment et qui avait servi à vérifier
les équipements, couvrait 140 hectares. Partant de conditions du vent
favorables, NMSS comptait couvrir l'ensemble de la zone en un seul vol.
Arrivé sur le site à 7 heures du matin, M. Bansemer commença à implanter
les GCP tandis que son collègue effectuait lle levé topographique
statique rapide. A 10 heures du matin, tous les points de canevas (GCP)
avaient été mis en place et fixés. Ayant repéré un endroit adapté pour
faire décoller et atterrir l'appareil (un chemin de terre), ils procédèrent
-18-
aux vérifications avant le vol puis passèrent en revue la liste de
contrôle pour le vol et finalement lancèrent le X100 à 11 heures du
matin. Après environ 35 minutes de vol, avec quelques turbulences
à 150 m d'altitude , le X100 se posa en toute sécurité, bien que pas
tout à fait à l'endroit prévu, dans une zone dégagée.
Après avoir téléchargé les données, l'équipe retourna à Tsumeb
pour procéder au traitement de ces données. Ils commencèrent
par le post-traitement des points de canevas (GCP) puis passèrent
aux coordonnées obtenus lors du processus d'identification du
contrôle photographique. NMSS utilisa le logiciel Stretchout
Pro Gatewing pour le traitement photogrammétrique. Après
avoir précisé le système de coordonnées et identifier les GCP, les
chiffres furent passés au crible ; le traitement se poursuivit pendant
environ sept heures avant d'obtenir le nuage de points final et les
orthomosaïques. L'erreur horizontale moyenne était de 3 cm et
l'erreur verticale de 9 cm, c'est à dire tout à fait dans les marges
définies.
Des résultats impressionnants
La première vérification consista à regarder si toutes les zones
avaient été couvertes. NMSS vérifia ensuite le nuage de points
obtenu par rapport au levé précédent et fut impressionné du
résultat. Le raccordement était parfait. Certains espacements dans
le nuage de points semblaient correspondre à des zones boisées ;
pour s'assurer d'une précision optimale, l'équipe procéda à de
nouveaux relevés dans certaines zones, à l'aide de la station spatiale
Trimble VX.
• NMSS tira quelques enseignements intéressants de l'utilisation
de cette technologie de pointe, dont M. Bansemer dressa la
liste pour de futurs utilisateurs :
• S'assurer que l'on dispose de suffisamment d'éléments de
contrôle. Il est parfois difficile de placer vos points de contrôle
exactement dans les coins et au centre de la zone de survol,
étant donné que le vol réel est soumis à l'effet du vent et que
la forme du vol peut donc se trouver modifiée. Définir plus de
points que préconisés.
• S'assurer que la dimension des points de contrôle est adaptée
à la hauteur de vol. Il ne sera pas possible d'identifier une
bande de 10 cm de large si vous volez à 300 m.
• Vérifier que vous avez bien terminé tout ce que vous aviez à
faire avant de quitter la zone.
• Vérifier qu'il y a suffisamment d'espace pour un atterrissage
en toute sécurité. (Bansemer préconise une étendue d'au
moins 300 m, en tenant compte des obstacles en cas
d'atterrissage ourt.)
”Il fallait que nous trouvions le moyen de réaliser ces levés
rapidement et de façon précise, avec un risque minimum pour
la santé et la sécurité,” conclut M. Bansemer. “Le Gatewing X100 a
parfaitmenet répondu à nos attentes à tous ces niveaux. Nous
sommes très contents des performances et des résultats obtenus
avec le X100.”
En partant du haut : Préparation du X100 pour le vol. Vue aérienne du levé réalisé par
le X100. Dave et Arnold Bansemer préparent le X100 pour le levé topographique.
-19-
Technology&plus
technologie&plus
Une campagne
de mesures unique
Engagée dans un programme d'étude prestigieux, Reine
Stoffels, étudfiante en Master de Géomatique à l'Université
de Gand en Belgique a participé au levé topographique et
hydrographique d'un réservoir en France. En plus d'acquérir
des connaissances pratiques, Reine Stoffels a pris des
photos du projet et participé, avec plusieurs d'entre elles,
au concours de Technologie&Plus. Le cliché de droite a
remporté le premier prix lors de la dernière édition (2012-2).
Voilà l'histoire qui se cache derrière ce cliché.
T
ous les étés, les passionnés de voile et de sports aquatiques se
rendent au Lac de Vassivière, situé dans le centre de la France.
Ce lac, l'un des plus grands de France, est un réservoir d'une
superficie de 1000 hectares creusé pour alimenter en électricité la
région du Limousin. Mis en service en 1950, il alimente en eau la
centrale hydroélectrique du Mazet, qui appartient à EDF (Electricité
de France).
Il y a plusieurs années, EDF souhaitait réaliser un levé détaillé du lac
afin de mieux gérer le volume et le niveau d'eau du lac. En 2010,
l'Union Européenne (UE) donna son feu vert à un programme
intensif (IP) ERASMUS de trois ans afin de procéder à ces travaux.
Lancé en 1987, le programme ERASMUS prend en charge des
programmes d'enseignement et de formation dans le monde
entier. Ce programme intensif a permis de réunir des étudiants
et des enseignants venant d'établissements d'enseignement
supérieur d'au moins trois pays,
Le projet de Vassivière était sponsorisé par Boskalis, une société
néerlandaise spécialisée dans le dragage, le terrassement et
les infrastructures maritimes. Les étudiants participants à cet IP
venaient de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Bretagne (ENSTA-Bretagne) à Brest, France, de l'Université de Gand
en Belgique (UGent) et de l'Université HafenCity à Hamburg (HCU),
en Allemagne. Outre sa taille et sa complexité, le projet du Lac de
Vassivière était le premier cours d'hydrographie et de géomatique
organisé au niveau européen
Technology&plus
Un parcours du combattant
L'objectif de ce levé était de fournir un modèle numérique
d'élévation détaillé du réservoir de Vassivière. La collecte des
données implique un levé topographique et hydrographique,
les données de positionnement étant développées à l'aide de
récepteurs GNSS et des stations totales Trimble. Pour servir de base
aux mesures GNSS, l'équipe de l'université installa deux stations de
base à proximité du lac. Ces stations étaient reliées au système de
coordonnées français Lambert93.
“Ce fut une expérience captivante,” explique Reine Stoffels. “La
campagne de mesures débuta le 30 octobre 2011 et s'est terminée le
10 novembre. On a divisé le lac en 20 zones, cinq groupes d'étudiants
étant chargés d'étudier quatre zones chacun. Idéalement, chaque
groupe devait passer 2,5 jours par zone. Cependant, 2011 fut une
année exceptionnellement sèche et le niveau d'eau était très bas,
de sorte qu'il y avait une bande de 5 à 6 m (16 to 20 ft) de sable
autour du lac. Pour réunir les données nécessaires, il fallut réaliser
plus de levés que prévu au départ et les mesures topographiques
prirent plus longtemps que les sondages hydrographiques que
prévu à l'origine dans les zones désormais sèches.
Les étudiants réalisèrent des levés intensifs sur la côte ouest du
lac et dans une moindre mesure, sur la côte est. Les structures
permanentes les plus importantes situées autour du lac (le barrage,
les jetées, etc. ) firent l'objet de levés détaillés. Sur une superficie de
120 hectares, l'équipe utilisa un ensemble de stations totales et de
GNSS pour mesurer environ 62 000 points. Le travail fut effectué
rapidement, l'équipe réussissant à mesurer en moyenne 1000
points par jour. Les conditions de réalisation du projet précisaient
une densité moyenne de un point tous les 5 m m, et les équipes
réussirent à atteindre cet objectif. La densité réelle de points variait
selon les conditions du terrain, avec une densité inférieure le long
des plages et dans les parties boisées difficiles d'accès, et une densité
supérieure dans les zones critiques telles que les quais, les jetées
et les structures associées. Par ailleurs, la plage de fonctionnement
des stations totales changeait en fonction des conditions du terrain
autour du lac. Cette plage pouvait aller d'une vingtaine de mètres à
plusieurs centaines de mètres de visibilité dégagée.
-20-
Pour achever le modèle 3D du lac, les mesures "à sec" furent
associées aux données et mesures bathymétriques réalisées à
l'aide de scanners laser terrestres. La marge d'erreur expérimentale
des données bathymétriques utilisée comme base pour associer
les autres ensembles de données allait de 5 à 10 cm. Les équipes
devaient respecter ce critère pour les mesures topographiques ; R.
Stoffels précise que les données obtenues avec les stations totales
et GNSS Trimble se situaient parfaitement dans les limites définies.
Pour vérifier la précision, des tests de validation des données
croisées furent réalisés dans les différentes zones en mesurant les
points à l'aide d'équipements différents et à partir d'autres points
de référence.
nécessaire car le projet exigeait des connaissances très spécifiques
De plus, les données de mesure que nous fournissaient les différents
instruments devaient être combinées, ce qui constituait une série
de défis intéressants.
Pour cette campagne de mesures, les équipes d'étudiants ont
utilisé un sonar multifaisceau, un sonar latéral, des scanners laser,
des unités à mouvement inertiel, diverses stations totales et GNSS
avec RTK. “Le projet nous a fourni une occasion unique de travailler
avec des équipements professionnels,” précise Reine Stoffels.
“Les universités partenaires avaient des instruments de différents
fabricants. Les équipements les plus anciens étaient à peine
automatisés, ce qui ne facilitait pas la productivité, mais cela nous
permettait d'acquérir une meilleure compréhension des méthodes
et des processus de mesure sous-jacents.
La pression en termes de charge de travail est restée forte pendant
10 jours. “Nous prenions notre petit-déjeuner à six heures et demi
du matin et travaillions jusqu'au coucher du soleil,” précise-t-elle.
“Puis nous transférions les données des appareils sur nos portables
et vérifions les données afin de corriger les erreurs éventuelles. Puis
nous envoyions les données au serveur central de sorte que nous
allions nous coucher vers 11 heures du soir. Ce projet a commencé
dans la bonne humeur, mais à la fin de la première semaine, il est
apparu clairement qu'aucun des groupes ne réussirait à terminer
les zones qui lui avaient été assignées. A ce stade du projet, les
différentes équipes ont décidé de rediviser les zones et ont prévu
une deuxième campagne de mesure en 2012.
Ayant eu l'occasion d'utiliser les divers équipements de l'ENSTA, de
l'UGent et de l'HCU, Reine Stoffels a pu constater qu'elle préférait
les équipements Trimble et notamment les récepteurs GNSS R6 et
R8 Trimble et la station totale robotisée S6 DR300 Trimble, tous ces
appareils étant connectés aux Contrôleurs topographiques Trimble.
“J'ai trouvé les équipements très conviviaux” explique Reine Stoffels.
“Grâce à une structure de menu très claire et des flux de travail
logiques, les utilisateurs réussissent à se familiariser rapidement
avec les appareils et les logiciels.”
Le ressenti des étudiants
L'un des objectifs de ce programme intensif était que les étudiants
en hydrographie et géomatique des trois universités échangent
le plus de connaissances et d'expérience possible. "Nous
avons travaillé ensemble comme une équipe multidisciplinaire
internationale" précise Reine Stoffel. “Nous avons reçu les conseils
de la communauté scientifique des trois universités, ce qui était
-21-
Technology&plus
technologie&plus
technology&more
Sous les chênes imposants Les
performances GNSS améliorées
grâce au système Trimble Floodlight
technologie&plus
Pour améliorer la précision des cartes SIG, la paroisse de St
Charles en Louisiane a fait l'acquisition d'équipements GNSS
mais il fallait en augmenter les performances du fait des
chênes imposants présents dans la paroisse. Ils réussirent
à améliorer immédiatement à la fois la productivité et
la précision lorsqu'ils adoptèrent les portables GNSS de
cartographie Trimble GeoExplorer® série 6000 équipés de la
technologie Trimble Floodlight™.
L
e dernier coup porté à la paroisse St Charles en Louisiane fut
l'éclatement d'une canalisation d'eau souterraine, dans une
rue animée. La circulation dût être déviée car l'eau se répandait
partout sur la chaussée. Il fallut attendre une heure avant que le
personnel du service des eaux ne réussisse à trouver le robinet
d'arrêt et à stopper ce déluge. Ce retard avant que les services
compétents n'interviennent fut causé par une carte erronée sur
laquelle l'emplacement du robinet était indiqué du mauvais côté
de la rue. C'était la goutte d'eau qui a fait déborder le vase ! Il fallait
que ça change.
Le service des eaux de St Charles est responsable de l'entretien,
de la réparation et de la modernisation du réseau de canalisations
d'eau en surface et souterrain. Le service des travaux publics est
Technology&plus
-22-
responsable des infrastructures de protection contre les orages
et des systèmes d'écoulement des eaux, tels que les bassins de
rétention, les fossés et les levées.
Comme c'est le cas, pour de nombreux services des collectivités
locales, le service des eaux s'appuyait sur des plans d'exécution
et des dessins fournis par les promoteurs et les bureaux d'études
spécialisés pour tenir à jour le réseau de canalisation souterraines
dans leur SIG. A cette époque, la paroisse n'avait pas d'autre choix
car elle ne disposait pas de ressources de cartographie en interne.
En 2008, la paroisse de St Charles mit en place un bureau SIG
pour faire face aux besoins en matière de cartographie de tous les
services de la paroisse et fit appel à Luis Martinez pour diriger ce
service. Heureusement, Luis Martinez avait suivi une formation sur
l'utilisation de la technologie GNSS pour la collecte des données
SIG, au poste qu'il occupait auparavant. Il réussit à convaincre la
paroisse qu'il serait plus rentable d'investir dans des équipements
GNSS de cartographie et topographie et de former le personnel à
les utiliser dans le cadre de leurs travaux quotidiens. ”Les premiers
employés que nous avons formés fut le personnel des services des
eaux et des travaux publics,” déclare Luis Martinez.
Un moteur de productivité
Le bureau gère un SIG accessible via Internet, qui couvre
l'ensemble de la paroisse et qui englobe les différentes couches
de données de quasiment tous les services. Hormis le service
des Travaux publics, le service des eaux comporte les couches
de données géospatiales qui évoluent le plus vite au niveau de
la paroisse. Avec les nouvelles canalisations mises en place ou
les anciennes que l'on remplace, la carte des infrastructures du
réseau d'eau est en perpétuelle évolution. Des appareils portables
de collecte de données SIG, basés sur le GNSS semblaient la
solution idéale pour garantir l'exactitude et tenir à jour ces
différentes couches.
Le personnel du service des eaux rencontra des problèmes de
précision lors d'interventions sur les réseaux situés sous les chênes
majestueux qui bordent la plupart des rues de la paroisse. La
voûte que forme les chênes détourne et bloque partiellement les
signaux GNSS, les empêchant d'atteindre les récepteurs, réduisant
la productivité à cause d'un phénomène que l'on appelle l'ombre
des satellites. Les équipes de cartographie travaillant au milieu de
bâtiments élevés sont souvent confrontées au même problème de
détournement du signal, dans la plupart des villes.
Luis Martinez identifia rapidement ce problème d'ombre des
satellites et décida de moderniser les équipements GNSS que
possédait la paroisse et d'adopter le Trimble GeoExplorer série
6000. Ces appareils de cartographie SIG portables sont équipés de
la technologie Trimble Floodlight, unique qui permet de réduire
ces problèmes de productivité liés à l'ombre des satellites, sans
perdre en précision. Cette technologie rend cela possible grâce à
une combinaison de positionnements multi-constellation (GPS et
Glonass), des algorithmes de suivi modernes et un positionnement
lié à l'altitude.
La technologie Floodlight nous permet de conserver cette précision
cartographique", explique Luis Martinez, "et cela est rentable car
cela fait gagner du temps aux équipes sur le terrain. Sans cette
technologie, les équipes étaient obligées de mesurer des positions
de déport pour sortir de sous les arbres.”
Ceci n’a plus été nécessaire dès lors qu'ils ont eu les terminaux
Trimble GeoExplorer 6000. Luis Martinez précise que mesurer
un déport pouvait prendre de deux à cinq minutes de plus pour
collecter une seule position, comparé aux 15 secondes nécessaires
lorsqu'on occupe l'élément proprement dit. De plus, la technologie
Floodlight permet au récepteur de rester calé sur le satellite
lorsqu'on le remet dans le véhicule pour se rendre sur le prochain
point. Cela aussi permet de gagner encore quelques minutes pour
chaque point collecté.
“Le service des eaux est tellement content de ses GeoExplorer 6000
qu'il prévoit d'en acheter deux uniquement pour eux,” précise Luis
Martinez. “Ils intégreront les unités de cartographie avec les appareils
de localisation de ligne électromagnétiques pour cartographier les
canalisations déjà enterrées.”
Le SIG de St Charles n'a jamais été aussi à jour et riche en
informations qu'aujourd'hui. Mais Luis Martinez voit encore des
possibilités de développement et envisage d'étendre l'utilisation
des équipements de cartographie SIG Trimble à d'autres services
et notamment à l'urbanisme et au zonage. Les inspecteurs de ce
service auront bientôt des appareils de cartographie SIG intégrés
qui leur permettront de renseigner les violations des cotes par écrit
avec des photos horodatées et géotaguées.
Le personnel du service des eaux présent sur site, lors des différents
projets d'excavation commença à utiliser les terminaux Trimble
GeoExplorer 6000 GeoXH™ sur lesquels était installé le logiciel
de collecte des données Esri ArcPad. Au fur et à mesure que de
nouvelles canalisations étaient installées, l'emplacement et la
profondeur étaient enregistrées avec une précision submétrique
sur les terminaux, avant que les tuyaux ne soient enterrés. Les
équipes utilisent les menus déroulants du logiciel Esri ArcPad
sur l'écran tactile pour collecter les principales données de
description associées à chaque installation, telle que la dimension
et la composition de la canalisation. De plus, la position des autres
éléments importants tels que les robinets d'arrêt sont cartographiés
sur la couche SIG avec la même précision.
“Avant la technologie Floodlight, nous ne réussissions à avoir un
signal fort que d'environ six satellites, selon la densité des arbres,”
indique Luis Martinez. “Même avec la correction différentielle,
seulement 60% de nos points atteignaient la précision désirée de
15 cm (6-in), la plupart des autres points étant déviés d'environ
1 m voire plus.”
Aujourd'hui avec le terminal Trimble GeoExplorer 6000, les équipes
du service des eaux réussissent régulièrement à se caler sur 12 à
13 satellites et à atteindre une précision de 15 cm pour 85 à 90%
de tous les points des projets de cartographie des éléments. Sur
le terrain, ils utilisent une connexion Bluetooth et un téléphone
portable pour accéder aux points de correction différentielle
publiés sur Internet par une station de référence à fonctionnement
continu (CORS) locale. Les points sont corrigés en temps réel grâce
à l'extension Trimble GPScorrect™ pour le locigiel Esri ArcPad installé
sur le terminal portable.
-23-
Technology&plus
technologie&plus
technology&more
Concours de photos
technologie&plus
U
ne fois encore, nos adeptes sur Facebook se sont exprimés : après que nos rédacteurs ont choisi les quatre meilleures photos, ce sont
les amis de Trimble Survey sur Facebook (www.facebook.com/TrimbleSurvey) qui ont sélectionné les deux gagnants. Le gagnant, qui
remporte une veste Trimble tout-temps, 3 en un, est l'auteur de la photo "Quelque part dans le vignoble". Cette photo a réuni le plus
grand nombre de suffrages de nos amis sur Facebook. Le deuxième prix, (un iPod Shuffle) a été attribué à la photo intitulée "Route pour le
Paradis" Regardez les autres photos, qui ont également été primées et participez à ce concours : Rendez-vous sur la page Trimble Survey
Division sur Facebook pour connaître les participants au prochain concours de photos.
Quelque part dans le vignoble
En 2010 la société néo-zélandaise Landlink Ltd a remporté la médaille
d'or de l'excellence (Gold Award of Excellence) de l'Institut NéoZélandais des Topographes pour ses travaux sur le projet Bishops
Vineyard, Ohau Village à Horowhenua et nous avons reçu ce cliché
magnifique ! Le projet portait sur une implantation de planification
générale de quatre "quartiers" un grand vignoble et deux zones de
bâtiments historiques protégés. “Nos topographes étaient impliqués
dans le projet de conception urbaine, d'approbation des ressources, de
conception d'ingénierie et d'études de transfert des terrains jusqu'à la
fin du processus de remise du titre de propriété,” a déclaré Paul Turner,
topographe professionnel agréé de Landlink. “Les juges ont reconnu
que le vignoble de Bishops démontre la capacité de ce topographe
à gérer un projet de bout en bout.” Landlink a utilisé le système GNSS
Trimble R8 pour les levés topographiques, l'implantation des routes
et des infrastructures et les levés finaux pour les titres de propriétés.
"Le Trimble R8 est un équipement à la fois robuste et polyvalent,
indispensable dans les projets d'aménagement," a déclaré M. Turner.
Route pour le paradis
Le topographe professionnel Vickus van Dyk de la société Sud-Africaine ’s Van Dyk & Associates, Inc., a réalisé cette photo époustouflante
tandis qu'il effectuait le levé d'une route à l'aide d'une station totale Trimble M3. L'équipe de Van Dyk travaillait à proximité d'Hermanus sur une
montagne surplombant l'océan Atlantique et une partie de la vallée Hemel-en-Aarde (Paradis et Terre). Tandis que l'assistant de M. van Dyk,
Hilton Hamman réalisait une visée arrière sur l'une des balises trigonométriques sur une autre montagne, van Dyk remarquait ce cliché unique :
“Ne prendre qu'une photo n'aurait pas permis de rendre la vue que nous avions, alors j'ai pris une photo panoramique,” dit-il. “Hermanus est
l'une des destinations touristiques les plus populaires d'Afrique du Sud et l'un des meilleurs points de vue au monde pour observer les baleines.
Effectuer des levés topographiques dans un endroit comme celui-ci vaut toutes les journées passées au bureau.”
technologie&plus
technology&more
Un jour dans la vie
technologie&plus
Si vous ne deviez garder en mémoire qu'un seul jour de votre vie, à
quoi ressemblerait cette journée
D
u lever au coucher du soleil et même au-delà, les
professionnels du géospatial dans le monde entier ont
une vie passionnante. Et nous voudrions mettre les
vôtres en lumière.
Que vous soyez topographe dans une grande ville ou en
province, que vous travailliez seul ou en équipe, sur des projets
de construction spectaculaires ou au cadastre dans des pays en
voie de développement, racontez-nous votre journée et nous
la ferons partager.
Cette nouvelle rubrique sera reprise dans chaque édition, tant
que nous trouverons des professionnels passionnants que nous
souhaitons mettre à l'honneur. Cela vous fera connaître, vousmême et votre entreprise et vous permettra de remporter un
prix Trimble, sans compter la joie de voir votre vie professionnelle
mise à l'honneur dans ce magazine et sur Facebook !
Il vous suffit pour cela de nous envoyer un petit texte, nous
racontant une de vos journée en nous indiquant votre nom et
vos coordonnées et une photo ou deux et d'adresser le tout à
[email protected], et nous ferons le reste.
Vérifiez dans la prochaine édition et vous verrez à quoi
ressemble VOTRE journée. Nous attendons de vos nouvelles et
espérons mettre à l'honneur une "journée de votre vie".
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Concours Photo
Participez au concours photo
Technologie&plus de Trimble !
Les lauréats de ce concours photo Trimble recevront
des prix Trimble et verront leurs photos publiées
dans Technologie&plus. La photo qui a remporté le
premier prix de cette édition est la photo intitulée
"Quelque part dans la vigne" de Paul Turner de la
société Landlink ltd, en Nouvelle Zélande. Voir la
liste des gagnants, page 24. Envoyez votre photo en
300 dpi (10 x 15 cm) à [email protected].
Assurez-vous de bien avoir indiqué votre nom, votre
fonction et vos coordonnées.
Pour vous abonner gratuitement à Technologie&plus, rendez-vous sur : www.trimble.com/t&m.
Vous pouvez également nous contacter par email à : T&[email protected].
Vous pouvez enfin consulter Technologie&plus en ligne sur www.trimble.com/t&m.
Ou photocopier, remplir et nous retourner ce bulletin
par fax.
Fax (Etats-Unis) +720 887 6101
Fax (Europe) +49 61 42 2100 140
Fax (Asie) +61 7 3216 0088
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