Un nouveau port pour Londres

Publication destinée aux professionnels du domaine géospatial - Edition 2013-2
technologie&plus
Un nouveau port
pour
Londres
Le projet pharaonique du port
de Londres (London Gateway Port) est lancé
Versailles modélisé
Une mine en Chine
La numérisation en 3D améliore la sécurité
et les performances dans les mines
technologie&plus
technology&more
Bienvenue dans cette nouvelle édition de Technologie&plus!
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Chers lecteurs,
Nous espérons que, désormais, vous
vous plongez dans Technology&plus
pour vous informer des derniers
progrès technologiques, des projets
de nos clients et des nouvelles
applications dans votre secteur. Ce
numéro est dans la même lignée :
vous y découvrirez des projets
innovants qui vous feront voyager
de l'Australie au Burkina Faso et de
la Chine au Royaume-Uni. Vous
verrez comment, à l'aide du logiciel
Trimble® SketchUp, il est possible de
Chris Gibson: Vice Président
créer un modèle en 3D du château
de Versailles en France, comment
contrôler la population des éléphants au Burkina Faso à l'aide de drone
(UAS) ; procéder aux levers topographiques d'un gratte-ciel unique en
son genre, en Allemagne ; créer la première mine numérique en Chine
à l'aide d'un scanner 3D Trimble FX™ et vous participerez au débat sur
l'utilité du post-traitement à l'heure du RTK ; sans compter toutes les
autres informations que nous vous rapportons.
• Australie p. 6
Un lever exceptionnel !
• États-Unis p. 12
Les performances de la cartographie mobile
• France p. 14
SketchUp modélise un palais
Vous remarquerez que la plupart de nos récits de projets illustrent
l'importance croissante d'une connexion efficace entre le terrain et le
bureau. Les professionnels du géospatial sont devenus aujourd'hui des
gestionnaires de données qui fournissent à leurs clients des livrables
de plus en plus précieux. Cette tendance mondiale apparaît comme
un facteur essentiel en permettant aux professionnels du domaine
géospatial d'étendre leur rôle - et leurs activités- en facilitant un flux
de données effectif entre le terrain et le bureau. La capacité des
professionnels du domaine géospatial à traiter de gros volumes de
données et de transmettre les informations ainsi obtenues au client,
sous une forme directement utilisable, leur a permis non seulement
de redéfinir leur rôle mais également d'étendre la portée et la valeur
de leurs services. Nous espérons que ces articles vous permettront de
glaner des idées et des informations qui vous aideront à découvrir de
nouvelles façons de relever les défis auxquels vous êtes confrontés
tous les jours - ou vous aideront à redéfinir votre rôle dans ce monde
géospatial en pleine évolution.
Vous aurez également le plaisir de retrouver dans ce numéro, notre
nouvelle rubrique "Une journée dans la vie", Dressant le portrait de
nombreux professionnels du géospatial, ce récit met aujourd'hui
l'accent sur la première étape de notre parcours professionnel : le
quotidien d'un étudiant. Vous allez faire connaissance avec Julien
Clifford, étudiant en géomatique à l'université Texas A&M - Corpus
Christi. Faites nous découvrir de nouveaux portraits pour nos
prochains numéros.
Si vous souhaitez faire partager à d'autres lecteurs de Technologie&plus
des informations sur des projets innovants que vous avez menés à bien,
nous nous ferons un plaisir de les publier. Contactez-nous 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
• Chine p. 18
Création d'une mine numérique
Publié par :
Trimble Engineering & Construction
10368 Westmoor Drive
Westminster, Colorado 80021
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Equipe Marketing lever technique
Directeur artistique : Tom Pipinou
© 2013, Trimble Navigation Limited. Tous droits réservés. Trimble, le logo représentant un globe et un triangle,
DiNi, GPSeismic, RealWorks, TSC2, TSC3 et Yuma sont des marques commerciales de Trimble Navigation
Limited ou de ses filiales, enregistrées au Bureau des marques et brevets des Etats-Unis. Access, CenterPoint,
FX, GeoXH, RTX, Survey Controller, SurePoint, VRS, xFill, et Zephyr sont des marques de commerce de Trimble
Navigation Limited ou de ses filiales. Toutes les autres marques commerciales appartiennent à leurs
propriétaires respectifs.
www.northstarstudio.com
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Exploration à grande vitesse
Les topographes sismiques doivent faire face à une demande en forte
augmentation, à des contraintes de coûts et à des problèmes environnementaux.
L
chemin sinueux pour mieux atteindre ces points et plusieurs équipes
peuvent travailler simultanément sur différentes sections d'une même
ligne. L'impact des équipements mécaniques a également été réduit.
Vers le milieu des années 1990, les lignes de coupe mesuraient souvent
5 m de large ; aujourd'hui leur largeur va de 0,5 à 3,5 m. Sur un grand
projet, les méthodes modernes permettent de réduire sensiblement
les perturbations du sol et le nombre d'arbres abattus.
a production de pétrole et de gaz connaît une forte hausse.
Depuis 2006, la production pétrolière aux États-Unis et au Canada
a augmenté de 16 pour cent et atteint aujourd'hui près de 16
millions de barils par jour. Selon l'Agence américaine pour l'information
sur l'énergie (U.S. Energy Information Agency), les États-Unis ont
sensiblement réduit leur dépendance du pétrole étranger. En 2005, les
États-Unis importaient 60 pour cent du pétrole qu'ils consommaient ;
ce chiffre est tombé à 45 pour cent en 2011.
Clean harbors garde cependant un oeil attentif sur le résultat. En
2010, la société a enregistré une hausse de 10% de sa productivité par
rapport aux systèmes antérieurs. Les équipes sur le terrain ont indiqué
que les équipements GNSS Trimble réagissaient plus rapidement,
que la composante temps réel se comportait mieux et les équipes
ont obtenu de meilleurs résultats dans les zones à fort niveau de
bruit et très boisées, où elles interviennent fréquemment. Compte
tenu des contraintes de part et d'autre, à savoir contraintes de coûts
et problèmes environnementaux, l'exploration pétrolière et gazière
ne cesse d'évoluer. Grâce à une meilleure intégration des systèmes
GNSS sur le terrain, de l'analyse géophysique, du LiDAR et du SIG, les
topographes vont constater de nouvelles améliorations en ce qui
concerne la productivité, les coûts et l'impact environnemental.
Cette augmentation de la production a permis de découvrir de
nouvelles sources pétrolières et gazières et provoqué un véritable
"boom" aux États-Unis et au Canada ; les progrès de l'exploration
géophysique ont joué un rôle essentiel dans ce phénomène. Au cours
des 15 dernières années, les progrès réalisés dans le positionnement, la
cartographie et les technologies de calcul ont permis à la topographie
sismique de s'adapter à la demande du marché. L'un des premiers
moteurs de cette "révolution" est la puissance des logiciels et des
matériels informatiques utilisés pour la modélisation géophysique.
Au Canada, les Services d'exploration de Clean harbors situés à
Calgary, fournissent des services de gestion de projet d'exploration
géophysique. En plus de la nécessité de disposer de volumes toujours
plus importants de données, l'un des principaux défis auquel se
heurtent les professionnels consiste adapter l'étude du programme
sismique à la réalité du terrain et aux obstacles rencontrés sur le site.
Clean Harbors utilise le logiciel GPSeismic® pour gérer les points et les
informations des levers, et notamment pour télécharger les données
sur le terrain et exporter les résultats finaux dans le format qu'utilise le
client. Sur le terrain, les équipes utilisent des mobiles GNSS R8 Trimble
associés à des récepteurs GNSS R7 Trimble configurés en stations
de base RTK. Un projet type peut faire appel à 10 équipes voire plus,
chaque équipe définissant de 100 à 200 points par jour. Les conditions
de travail sont difficiles, les équipes travaillant aussi bien dans des forêts
denses que dans des prairies recouvertes d'une épaisse couche de
neige et balayées par le vent.
Voir l'article à ce sujet dans l'édition de février de POB : www.pobonline.com
La topographie GNSS a un impact positif sur l'environnement dans
le cadre des explorations. Les topographes GNSS peuvent utiliser un
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Un nouveau port pour Londres
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La construction du nouveau port maritime anglais exige des réponses
rapides à une multitude d'exigences sur le plan topographique.
Découvrez comment un topographe gère le problème
U
ne opération offshore de taille qui a exigé de draguer le sable et le limon du lit de la Tamise permettant de créer une nouvelle
parcelle de terrain sur la rive nord de l'estuaire de la Tamise à 40 km à l'est du centre de Londres. Cette nouvelle parcelle
de terrain sera le site du London Gateway, le premier grand port en eau profonde pour conteneurs, du 21è siècle et le plus
grand centre logistique d'Europe.
Prêt pour accueillir les gros bateaux.
Propriété de DP World et et exploité par cette société, le projet London Gateway consiste à aménager une friche qui permettra
d'installer de toutes nouvelles installations de distribution et d'expédition à la pointe du progrès. Avec six mouillages et capable
de recevoir des porte-conteneurs géants, ce terminal sera équipé de systèmes automatisés de manutention et de contrôle des
conteneurs. Pour un coût prévu de 1,5 milliard de livres sterling (2,35 milliards de dollars US), ce nouveau port mettra en œuvre une
approche multi-modale permettant au trafic hauturier de relier le Royaume-Uni, grâce à des bateaux plus petits, des voies ferrées
et un réseau routier, augmentant ainsi sensiblement la capacité de prise en charge des conteneurs qu'offre actuellement le Port
de Londres. Ce projet devrait attirer de nouvelles activités et se traduire par la création de milliers d'emplois dans les installations de
logistique et de distribution modernes.
Aujourd'hui des porte-conteneurs géants peuvent transporter 14 000 équivalents vingt pieds (EVP) de marchandises conteneurisées.
(Un EVP correspond au volume et aux dimensions d'un conteneur maritime de 20 pieds). Le port et le canal nouvellement creusé
offriront les infrastructures nécessaires pour prendre en charge ces énormes navires, notamment la profondeur de mouillage et de
canal requise, la hauteur de pont, la hauteur des grues de quai et les longueurs de flèches nécessaires ainsi que les réseaux logistiques
dans le terminal et sur la terre ferme.
Land and Satellite Surveys (L&SS) intervient en support de nombreuses divisions de London Gateway. Mark Humphrey de L&SS est
chargé des levers topographiques et études techniques côté terrestre du chantier du London Gateway. L'objectif principal consiste
à préparer cette zone à recevoir les infrastructures routières, ferroviaires et les bâtiments. Tous les jours, Mark Humphrey doit réaliser
une série de tâches différentes allant de l'implantation et des mesures volumétriques aux levers d'exécution ou à la préparation des
plans en CAO et des modèles de commande des machines.
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Devant être à la fois mobile et prêt à intervenir au pied levé à n'importe quel endroit du chantier qui s'étend sur 2 km, Mark Humphrey
n'utilise qu'un seul instrument de topographie : un système R10 GNSS Trimble. Le fait d'utiliser le système R10 avec soit une station de
base RTK locale soit le réseau VRS™ Trimble local pour les corrections RTK, donne à M Humphrey toute la polyvalence, la précision et la
fiabilité nécessaires pour effectuer l'ensemble des tâches dont il a la charge.. Il utilise le VRS Trimble pour tous les aspects du projet qui
exigent une grande précision tels que la commande, le contrôle et la vérification des commandes des autres sous-traitants. La station
de base L&SS (l'une des six du site) est utilisée pour le contrôle des machines. En plus de L&SS, de nombreux entrepreneurs sur le site
utilisent des équipements Trimble pour les travaux de construction.
Un véritable défi
Une partie des travaux seront réalisés sur les nouveaux terrains, mais la grande majorité sera réalisée sur des marais salés récupérés.
Dans cette zone, il fallait relever le site existant de 2 m de façon à ce qu'il se trouve au-dessus de la plaine inondable. Les matériaux de
remblai sont récupérés soit sur le site d'une ancienne raffinerie dans l'enceinte du projet, soit directement dans le fleuve lors des travaux
de dragage. Dans ces deux cas, les levers volumétriques représentent une part importante du travail de Mark Humphrey . Chaque
lever porte sur 1000 points voire plus. C'est un chantier dynamique et le moindre retard coûtent cher. Alors que Humphrey se déplace
autour d'un tas de matériaux déblayés, la taille du tas perturbe parfois la liaison radio avec la station de base. Lorsque cela se produit,
le système R10 GNSS équipé de la technologie xFill™ Trimble se déclenche automatiquement pour "combler" les vides lui permettant
ainsi de poursuivre ses levers RTK sans interruption. Humphrey met au crédit de la technologie xFill le fait qu'elle permet de réduire au
minimum les interruptions de travail.
Un autre défi est apparu, lié à l'activité antérieure
de cette zone, qui était occupée autrefois par
une raffinerie de pétrole. Disséminés sur les
600 hectares du site, plus de 80 socles d'anciens
réservoirs de pétrole ont été identifiés, la plupart
d'entre eux étant enterrés. Chacun de ces socles
est formé de 600 à 1500 piliers, faisant chacun 60
cm de diamètre. Afin de préparer les travaux de
soutènement et de construction des bâtiments,
L&SS doit mesurer et enregistrer l'élévation et la
position de chaque pilier avec une précision de
20 mm.
Faute d'informations sur l'emplacement de
ces bases de réservoir, Humphrey a fait des
recherches sur Internet et découvert un ancien
plan de la raffinerie datant d'après la guerre. Il a
intégré ces données dans le logiciel de dessin
et les a ajustées pour les adapter à une grille
d'état major. Cela a permis de faire progresser de
manière extraordinaire les recherches des socles
des réservoirs ; le nouveau plan s'est ensuite avéré
précis à un ou deux mètres près. Se concentrant
sur huit des socles de réservoirs placés dans les
positions les plus proéminentes, Humphrey
devait intervenir le plus rapidement possible.
Pour ce faire, il a configuré son système de façon
à pouvoir utiliser la technologie SurePoint™
Trimble pour enregistrer automatiquement un
point lorsque le mât est à l'aplomb et fixe. Cette
approche utilise l'eBubble du système, un capteur
de niveau électronique qui remplace la bulle de
liquide classique. L'eBubble détecte la position
du mât et affiche une "bulle" électronique sur le
logiciel de terrain Trimble Access™ installé sur le
contrôleur TSC3® Trimble de Mark Humphrey.
"Le faible poids du R10 me permet de le tenir
facilement d'une main" raconte Humphrey.
"L'eBubble m'indique clairement quand il
est possible de réaliser une mesure précise.
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J'interviens seul et avec ce système, j'ai désormais une main libre pour utiliser la bombe de peinture qui me permet d'identifier chaque
pilier enregistré, car le point a été enregistré automatiquement. Ceci a considérablement accéléré ce processus qui est à la fois long
et répétitif". Humphrey estime que l'eBubble a permis de gagner plus de 30 pour cent du temps nécessaire pour cette opération de
repérage des piliers.
L'absence de cartes à jour du site fait qu'il arrive fréquemment que l'on découvre des objets inattendus, des zones de contamination
et des canalisation inconnues. Avec le contrôleur, Humphrey peut transmettre par email les coordonnées de ces "éléments surprises"
ainsi qu'une photo prise grâce à l'appareil photo intégré, et ce dès qu'il les découvre. Ce flux d'informations rapide permet à London
Gateway de réagir rapidement et de réduire les temps d'interruption qui pourraient résulter de ces découvertes.
En tant que géomètre d'astreinte, Humphrey voit ce transfert de données continu entre lui-même et les ingénieurs dans leur bureau
au London Gateway comme un élément essentiel pour son travail. "Je suis là pour collecter, fournir et vérifier des données et je ne
peux pas me permettre d'avoir des temps morts. London Gateway apprécie la rapidité des services fournis et sur tous ces travaux, les
données que je collecte doivent être fiables et compilées rapidement. Le site présente un certain nombre de spécificités et la fonction
xFill associée à la technologie de communication du R10 m'ont facilité la tâche dans nombre d'occasions. Cependant, ce sont parfois
les choses les plus simples qui importent vraiment. Passant des journées entières sur un chantier de cette ampleur, le R10 m'a permis
de me déplacer rapidement sur le site. Je peux travailler pendant une journée entière sans éprouver les douleurs ou la fatigue que
l'on ressent généralement lorsqu'on transporte l'équipement avec soi ; c'est véritablement une première après toute une journée
de topographie.
La première phase du London Gateway devrait démarrer au quatrième trimestre 2013 avec une capacité initiale de 1,6 millions d'EVP et
déboucher sur la création de 36 000 emplois.
Voir l'article phare dans le numéro de mai de Professional Surveyor : www.profsurv.com
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Des voies rapides
L'industrie ferroviaire doit disposer d'informations précises sur les voies et les installations
Découvrez comment les systèmes de mesure des voies permettent de répondre à ces exigences.
A
lors que le volume de marchandises transportées par le rail ne cesse
d'augmenter, les réseaux ferroviaires doivent faire face à un besoin grandissant
de mesures précises de l'alignement des voies et de l'emplacement
des installations techniques, des constructions et des systèmes d'informations
géographiques (SIG). Cette exigence est liée aux tolérances beaucoup rigoureuses
concernant les voies et aux nouvelles réglementations concernant le système positif
de commande des trains (PTC) ainsi que la maintenance et les mises à niveau. Et étant
donné que les créneaux d'accès aux voies pour les interventions de maintenance ne
cessent de diminuer, les exploitants de réseau doivent désormais réunir de plus en
plus d'informations dans des délais de plus en plus courts.
Les réseaux disposent de plusieurs approches pour collecter les informations
spatiales. De nombreuses agences utilisent un LiDAR aérien ou terrestre pour acquérir
d'importants volumes d'informations. Alors que le LiDAR donne de bons résultats
pour les emplacements généraux (y compris le PTC), il ne permet pas d'atteindre
le niveau de précision et de détail qu'obtiennent les équipes de terrain spécialisées
qui collectent des données au sol. Pour ces études au sol, une technologie avancée
permet d'augmenter sensiblement les performances et la productivité.
En Californie, la société Cinquini & Passarino, Inc., (CPI) utilise un système Trimble
GEDO CE pour fournir des services de mesure de la voie. Ce système se compose d'un
petit chariot contenant des capteurs permettant de mesurer le dévers et le gabarit
de la voie, un système GNSS ou une station totale Trimble pour le positionnement,
une alimentation et toute l'électronique nécessaire. En se déplaçant à une vitesse
de marche normale, le système GEDO collecte les données essentielles à savoir la
position de la voie, le profil vertical, le gabarit et la surélévation à intervalles réguliers
définis. Les données sont sauvegardées dans un contrôleur TSC3 Trimble.
Aux termes d'un contrat passé avec Parsons Transportation Group, CPI a réalisé
un lever sur 84 km de voie, dans le centre de la Californie. Les travaux consistaient
à repérer l'axe de la voie, les aiguilles et les cœurs de croisement, les dérailleurs, les
plateformes et passages pour piétons, la signalisation, le câblage et les entrées de
tunnel. Le trafic ferroviaire étant dense, les équipes doivent de travailler entre minuit
et 4 heures du matin. Avec deux personnes sur le chariot GEDO, CPI a réussi à collecter
des données sur 8 à 13 km de voie chaque nuit. Sur l'ensemble du lever, ils ont collecté
plus e 120 000 points, chaque point étant automatiquement référencé par rapport à
l'axe de la voie et l'élévation du sommet du rail.
Les équipes de CPI ont également collecté des informations pour Sonoma Marin
Area Rail Transit District (SMART). Désirant connaître l'emplacement précis de la voie
existante pour l'étude d'un nouveau pont, CPI a utilisé le chariot GEDO Trimble pour
répondre à la demande des ingénieurs et leur fournir des informations détaillées sur
le sommet du rail, avec une précision de 3 mm maximum et tous les 8 m. Grâce à ce
système de chariot, CPI a été en mesure de fournir des données tous les 3 m sans
majoration du coût.
L'expérience de CPI a démontré que le système GEDO Trimble est particulièrement
adapté à la collecte d'informations précises pour la conception, l'ingénierie et
la maintenance des réseaux ferroviaires d'Amérique du nord. Le système GEDO
permettant de collecter des données avec une précision de 3 mm voire mieux, il peut
être utilisé sur les catégories de voie allant de la Catégorie 1 (voie à basse vitesse) à la
catégorie 9 (voies à grande vitesse) empruntées par les trains de marchandises et les
trains de voyageurs.
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Comment maîtriser un stock sauvage
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Faites un lever d'un tas quelconque, rentrez-le à l'abri et intensifiez les conditions en y
ajoutant de la poussière, une chaleur extrême et des gros engins qui se déplacent rapidement
... et soudain ce travail banal devient une chevauchée sauvage.
A
Des stations totales à l'imagerie spatiale.
Les stations totales robotisées Trimble S6 associées au logiciel Trimble
Survey Controller™ ont permis au départ de définir une solution
intéressante pour réaliser la mission pour Karara, mais HTD a dû
déplacer ses géomètres du hangar, tant pour des raisons de sécurité
personnelle que pour protéger les équipements de topographie.
Compte tenu des contraintes de temps qu'impliquait ce travail, il était
impératif d'adopter la solution la plus rapide possible.
quelques kilomètres au nord de Perth, en Australie, se trouve la
ville de Geraldton, dont le port est un terminal très animé - et
en plein essor - spécialisé dans l'exportation et l'importation
de minerai de fer, de grains, carburants, métaux, sables minéraux, talc,
grenats et d'engrais. Karara Mining Ltd, une filiale de Gindalbie Metals,
est l'un des principaux utilisateurs du port de Geraldton. A ce titre, elle
possède et gère ses propres infrastructures portuaires, notamment
un mouillage dédié, un chargeur de navires d'une capacité de 5000
tonnes et l'énorme hangar du Holding Karara de 290 m x 55 m.
En déecembre 2012, en partenariat avec Haefeli-Lysnar (HL), HTD a fait
l'acquisition d'un scanner 3D Trimble TX5 ; il s'agit d'un système milieu
de gamme léger et compact que HTD, compte tenu de sa taille, une
PME de topographie, pouvait s'offrir.
Chaque jour, quatre trains chargés de minerai de fer arrivent à l'une des
extrémités des installations et sont dispatchés sur toute leur longueur
à l'aide d'un système de convoyeur aérien. Puis d'énormes engins
trient le minerai et le déversent sur un convoyeur afin de le charger sur
des bateaux.
La topographie vue sous une nouvelle perspective - de haut
en bas
HTD a accédé au plafond du hangar, qui abrite le convoyeur aérien
et une passerelle, afin de réaliser un scanner en surplomb de toute
activité. Conformément aux exigences du client, les scans devaient être
réalisés à 25 m d'intervalle ; la passerelle offrait donc une plate-forme
idéale pour suspendre le scanner grâce à un système de fixation conçu
spécialement pour cette application. (Le scanner n'a pas besoin d'être
vertical ou de niveau mais les scans réalisés en positionnant le scanner
à l'envers doivent ensuite être inversés lors de leur traitement à l'aide
du logiciel Realworks® Trimble. Cette solution impliquait de monter
le TX5 Trimble à une hauteur correspondant à dix volées d'escaliers ;
la petite taille et le poids de l'appareil sont immédiatement apparus
comme étant un avantage.
Toute cette activité génère en permanence du bruit, des vibrations et
de la poussière à l'intérieur du hangar. De gros extracteurs de poussière
contribuent à ce vacarme, mais ne permettent pas de se dispenser
des masques respiratoires. Pendant les mois d'été, la température
à l'intérieur du hangar (d'une hauteur de 35 m sous plafond) atteint
facilement les 55°C.
Tous les mois des géomètres de Thompson & Delfos (HTD), un bureau
de géomètres s'aventurent dans cet environnement pour mesurer les
stocks de minerai de fer. Ne disposant que d'un petit créneau entre
deux trains, ils doivent réaliser un lever, avant que le prochain train ne
vienne décharger et quitter les lieux dans un délai de 90 minutes.
Technology&plus
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Une trentaine de balles en polystyrène de 300 mm de diamètre ont été
suspendues aux chevrons de la toiture. Celles-ci faisaient office de cibles
permanentes permettant le contrôle nécessaire pour relier entre eux les
scans discrets. Compte tenu de l'uniformité de la structure du hangar,
l'espacement des balles sous différentes configurations les unes par
rapport aux autres permettait d'améliorer la géométrie et la précision
de l'alignement. Pour faciliter encore cet alignement, des colonnes ont
été repérées à l'aide de numéros afin d'identifier l'emplacement du
scan dans le logiciel RealWorks.
Les topographes commandaient l'appareil à l'aide d'une tablette
équipée d'un système d'exploitation Androïd ; nul besoin d'utiliser un
ordinateur portable encombrant. Les données ont été collectées sur
la carte SD de l'appareil permettant ainsi un transfert plus facile vers
le bureau. "Il était essentiel de pouvoir utiliser le Wifi" a déclaré Edrick
Delfos, directeur général de HTD. Les principaux avantages qu'offrait
le TX5 étaient sa capacité de stockage de données, la possibilité de
disposer du Wifi, son poids et sa taille. il aurait été impossible de mener
à bien ce projet avec un autre système.
Cette configuration unique offrait en outre d'autres avantages, à savoir,
la possibilité de mesurer un tas à l'aide d'un scan suspendu ; une station
totale aurait exigé trois installations sur trois côtés différents. Elle a
également permis d'obtenir une image sans surface plate au sommet
du tas.
Moins de fatigue physique et une plus grande précision.
Le TX5 Trimble a permis à HTD de réaliser ses levers en 80 minutes
environ, soit en moins de temps que le créneau de 90 minutes entre
deux trains ; un lever à l'aide d'une station totale aurait pris 3 heures.
L'équipe a également obtenu d'excellents résultats en termes de
précision du fait du nombre de clichés réalisés. Le scanner observait les
points tous les 50 mm environ, puis les données étaient filtrées lors de
leur traitement. Cela a permis d'obtenir une représentation plus réelle
de la forme du tas qu'avec une observation classique réalisée tous les
5 à 10 m.
Un autre facteur qui a contribué à cette plus grande précision vient du
fait que le topographe ressentait moins de fatigue. La configuration
du TX5 Trimble réduisait la charge physique de l'environnement du
topographe, améliorant sa capacité à se concentrer et à prendre les
bonnes décisions, ce qui a également augmenté la probabilité d'une
précision dupliquée.
Ce que le client a vu ... et ce qu'il n'a pas vu
HTD a préparé une série de livrables à l'aide du logiciel RealWorks Trimble.
Le client a reçu un simple tracé du contour superposé sur le squelette
du hangar et une quantité numérique du volume. L'enregistrement et la
production des livrables n'a pris que 15 à 20 minutes, les données étant
utilisables deux heures après le lever. Bien que la façon dont le lever a
été réalisé constituait un élément important pour HTD, en fait le fait de
changer de processus n'a eu que peu de répercussions directes pour le
client. Ce qui a eu certainement le plus d'impact pour le client, c'est le
fait que ce lever était quasiment invisible sur le site. Les responsables du
site, particulièrement attachés à la sécurité, n'ont pas eu à intervenir ou
à surveiller l'équipe de HTD, leur permettant ainsi de se concentrer sur
d'autres tâches.
Le TX5 Trimble travaille désormais tous les mois pour HTD dans le
hangar de Karara ; l'équipe considère désormais cette installation tout
à fait adaptée pour d'autres projets HTD. "Nous pensons que le TX5 est
tout à fait polyvalent" a déclaré M. Delfos. Nous avons la certitude que
nous allons l'utiliser quasiment systématiquement sur nos projets et que
nous réaliserons très rapidement un excellent retour sur investissement.
Voir l'article dans l'édition d'avril de Lidar News (v3-2) : www.lidarnews.com
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Rapidité des travaux de
construction
Rapidité des levers
topographiques :
La Taunus Turm
D
2000. L'objectif qui avait été défini dès le départ, était une consommation
d'énergie et un niveau d'émissions réduits au maximum et d'atteindre
le niveau Platine du système américain de standardisation LEED
(Leadership in Energy and Environmental Design) qui est le niveau
maximum attribué pour la construction et l'exploitation écologique
des bâtiments.
éjà la plus haute d'Allemagne et peut-être d'Europe, la ligne
d'horizon de Frankfurt s'offre un nouveau gratte-ciel, qui monte
rapidement. La construction de la "Taunus Turm", littéralement
la Tour Taunus, a commencé en 2011. Elle devrait s'achever à la fin de
l'année 2013. Le calendrier serré, associé à une zone d'intervention
restreinte en plein cœur du centre financier animé de la ville, exigeait
une approche innovante en termes de gestion des travaux de
topographie et de construction.
Le projet de la Taunus Turm a été lancé par une Joint Venture constituée
de la société américaine Tishman Speyer et de l'entreprise allemande
Commerz Real AG. Les derniers détails et la décision de démarrer ce
projet de construction de ce gratte-ciel ont été finalisés en 2011.
Un espace de bureaux, une zone résidentielle, des espaces
publics - le tout dans le respect de l'environnement
Maître d'œuvre du projet, la société internationale Ed. Züblin AG, leader
du marché du bâtiment en Allemagne supervise tous les aspects de
la construction. L'aménagement urbain et l'accès restreint au chantier
ont imposé des contraintes très strictes sur toutes les activités de
construction. Compte tenu du peu d'espace disponible sur le chantier,
la plupart des éléments de construction ont dû être montés dès leur
livraison sur le chantier. De ce fait, le chantier a vu une véritable noria de
camions transportant le béton et les autres matériaux.
Ce projet de construction concerne la Taunus Turm, un espace de
bureaux commerciaux, une tour résidentielle et un parking souterrain
pouvant accueillir 350 voitures. Ces deux nouveaux bâtiments
s'inscrivent dans un ensemble d'immeubles existant et s'harmonisent
parfaitement avec les monuments historiques du quartier. Une
partie des étages inférieurs sera accessible au public ; on y trouvera
notamment un restaurant au premier étage et un espace promenade
pour les piétons sera aménagé devant le bâtiment, juste à côté d'un
grand parc.
L'arpentage juste à temps
La logistique complexe et les exigences liées au rythme effréné de la
construction ont fréquemment constitué de réels défis pour la société
Gemmer und Leber GmbH (IGL), société d'ingénierie allemande
spécialisée dans la topographie pour le génie civil, la construction de
pipelines, l'hydrographie et d'autres industries. Ce projet exigeait des
levers de terrain complexes qui devaient respecter toutes les exigences
de la construction. Le programme d'arpentage a été élaboré par Willi
Almesberger, ingénieur diplômé d'IGL et devait prendre en compte
les spécificités uniques de la construction, son rythme soutenu, tout
en offrant suffisamment de souplesse pour permettre aux équipes de
topographes d'intervenir.
La tour de bureaux mesurera 170 m de haut et comportera 40 étages
offrant quelques 60 000 m² d'espace à louer sur une surface brute au
sol d'environ 105 000 m². La forme unique du bâtiment, à six côtés, crée
un espace de bureaux particulièrement intéressant pour les locataires.
Le toit à deux pans symétriques, de forme biseautée souligne l'aspect
impressionnant du bâtiment. Ajoutez à cela, la tours résidentielle de
70 m de haut qui comptera 44 appartements en plein centre ville,
quartier particulièrement prisé.
Le architectes Gruber + Kleine-Kraneburg ont remporté le concours
d'architecture organisé dans le cadre du projet de la TaunusTurm en
Technology&plus
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Par exemple, le maître d'œuvre a décidé d'utiliser des éléments appelés
"corbeaux ou consoles PC" (PCs Corbels) qui sont des éléments
adaptables reliant les poutres du plancher aux éléments porteurs en
béton. La mise en place de ces corbeaux a permis d'utiliser un coffrage
modulaire auto-grimpant et des coulages continus rapides pour
réaliser les éléments porteurs en béton et les supports du plancher.
La technique du coffrage auto-grimpant permet de s'affranchir de
grues supplémentaires car il monte de façon indépendante à l'aide
d'un système de grimpage hydraulique. Cependant, la rapidité de
la construction a entraîné de nouvelles contraintes pour l'équipe
de géomètres.
"Du fait du manque de place sur le chantier, les éléments préfabriqués
en béton étaient installés directement dès leur déchargement des
camions" explique M. Almesberger. "Ceci impliquait une organisation
à plusieurs équipes de 6 heures du matin à 10 heures du soir, 6 jours
par semaine. De plus, des opérations de topographie spéciales étaient
nécessaires pour surveiller toute déformation ou mouvement imprévu
du bâtiment en construction".
Les chefs de projet d'IGL Tina Sängerlaub et Alexander Stein ont dû
coordonner l'équipe d'ingénieurs topographes, les techniciens, les
assistants et un technicien du bâtiment présents sur le chantier. "Afin
de respecter les exigences du projet en termes de topographie et de
répondre très rapidement en cas de nécessité, nous avions mis en
place cinq équipes de topographes" précise Tina Sängerlaub.
Les équipements de topographie comprenaient quatre stations
totales robotisées Trimble S6 équipées de contrôleurs TSC2® Trimble et
deux niveaux numériques Trimble DiNi® 07. La précision requise pour
l'implantation des points était de +6 mm sur le plan horizontal et de
+5 mm en hauteur. "Le fait de pouvoir commander les stations totales à
distance à l'aide du contrôleur TSC2 a considérablement facilité la tâche
en nous permettant de réaliser rapidement des mesures de qualité."
indique T. Sängerlaub. “Au lieu de se tenir à côté de l'appareil, nous
pouvions travailler au niveau du point de mesure et faire rapidement
les réglages nécessaires."
Les opérations de topographie de l'équipe d'IGL ont démarré avec
la mise en place d'un réseau de commande géodésique de points
fixes, créés en transférant la commande transmise par le système de
coordonnées de la TaunusTurm dans le bâtiment. Au niveau du soussol, 12 points furent définis à l'aide des stations totales et du logiciel
d'analyse. Les points de contrôle au rez-de-chaussée ont été définis et
établis en tant que points fixes au sein du système de coordonnées
local du chantier de construction. Ces points dits "de centrage" étaient
transférés verticalement au fur et à mesure que le bâtiment montait.
Une fois les mesures terminées, les topographes pouvaient prendre en
compte l'ensemble des points situés sur les fondations du bâtiment (la
dalle de béton) comme étant stables en termes de positionnement et
évitaient ainsi les effets des variations topographiques dans le champ
géodésique des points fixes. Ensuite, des levers de contrôle permanents
étaient effectués pour vérifier les variations relatives entre les points et
pour analyser et compenser les variations importantes des points.
Il fallut également étendre le système de coordonnées local à chacun
des nouveaux étages pendant toute la durée de la construction.
Partant des points de centrage définis au rez-de-chaussée, une équipe
de topographes transférait les coordonnées horizontales à l'aide
d'un centrage sur le niveau de travail correspondant. De plus, des
ouvertures d'un diamètre supérieur à 15 cm ont dû être aménagées
à la surface du béton directement au niveau des points de centrage
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Technology&plus
Rapidité et Qualité
En plus des levers de construction, l'équipe d'IGL a réalisé des
études de contrôle de la qualité ou des "levers d'exécution"
furent effectués une fois que les différentes sections de
coulage du béton étaient terminées et/ou lorsque les noyaux
devenaient accessibles. Les points sensibles, tels que les coins
des cages d'ascenseur étaient enregistrés à l'aide de la station
totale Trimble S6. Les stations totales ont également permis de
mesurer la hauteur du sol par rapport aux repères de hauteur de
chaque étage.
et laissés ouverts pendant toute la durée de la construction.
L'introduction de plans de référence tous les 50 m a contribué
à minimiser les conséquences des incertitudes topographiques
lors de la progression de la construction en hauteur.
Après avoir transmis le système de coordonnées local,
l'implantation des éléments fut effectuée à l'aide des stations
totales. Les topographes d'IGL repérèrent l'axe du bâtiment et
les éléments pour les poutrelles préfabriqués, les supports et
les parois. De plus, les topographes étaient chargés d'ériger des
éléments de soutènement préfabriqués de 7,655 m de long.
Lorsque ces éléments étaient livrés sur le chantier, l'équipe
fixaient des cibles réfléchissantes au sommet de ces supports
avant que ceux-ci ne soient levés pour être mis en place. Ces
films réfléchissants permettaient de mesurer précisément les
supports lorsqu'ils étaient mis en place et vérifiés.
L'équipe de topographes d'IGL a joué un rôle majeur dans le
respect du calendrier de construction du nouveau gratte-ciel.
"La cadence de la construction de la TaunusTurm s'est avérée
un défi extraordinaire du fait des exigences imposées à l'équipe
et aux équipements,” explique M. Almesberger. Les contraintes
topographiques ont été respectées avec une grande précision
grâce à l'expertise technique de nos équipes et aux instruments
de topographie modernes dont nous disposions. Les stations
totales robotisées ont permis d'accélérer les opérations de
topographie et de réaliser des économies substantielles tant sur
le plan des délais qu'en termes de coûts de ces opérations.
Le béton définitif des parois centrales était en place le 26 février
2013. "Nous avons réussi à anticiper l'échéance fixé par le client
de deux jours grâce à l'utilisation de nos équipements modernes
de topographie” précise M. Almesberger. “Pendant toute la
durée du projet nous avons été confrontés à des travaux de
topographie complexes qui se sont avérés de véritables défis non
seulement pour l'équipe de direction du projet mais également
pour chacun des topographes présents sur le chantier.”
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Voir l'article phare dans le numéro de juin de Professional Surveyor :
www.profsurv.com
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Le comptage des éléphants
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Des levers aériens réalisés à l'aide de drones permettent de surveiller la
faune sauvage et de préserver les écosystèmes naturels
A
fin de gérer efficacement et de préserver les écosystèmes naturels, la faune
sauvage doit être surveillée régulièrement. En Afrique cela implique de
compter les animaux qui peuplent les différentes régions du continent ;
le fait d'effectuer un comptage précis de la faune sauvage facilite les efforts de
préservation. Généralement, ces recensements font appel à des avions légers,
mais cette approche est carrément impossible dans certaines régions éloignées ;
de ce fait, le délai qui s'écoule entre deux levers successifs peut fréquemment
atteindre une décennie voire plus, période au cours de laquelle certaines espèces
ont totalement disparu.
Une étude récente — réalisée dans le Ranch de Nazinga dans le sud du Burkina
Faso, une région essentiellement couverte de buissons épars et de savane
arborée — a porté sur l'utilisation d'un système de drone (UAS) pour recenser
les éléphants, dont la population diminue sensiblement du fait de la chasse, du
braconnage et d'autres interventions humaines sur l'écosystème. Les défenseurs
de l'environnement essaient de dénombrer les populations d'éléphants au fil des
ans afin de soutenir la mise en place de solutions efficaces. Une comparaison de
la population au fil des ans permettra de déterminer si cette population est en
danger ou non. Un Gatewing X100 (d'une envergure de 100 cm, poids : 2 kg ,
vitesse de croisière : 80 km/h, altitude de vol : 100–750 m, durée maximum de
vol : 40 minutes) équipé d'un appareil photo Ricoh GR3 a été utilisé pour tester la
réaction des animaux au passage du drone, pour évaluer la netteté des photos et
prendre des photos permettant ensuite de procéder au recensement final.
Le drone Gatewing X100 a été sélectionné du fait de sa propulsion électrique
silencieuse. Il était équipé d'un GPS et d'un appareil de mesure inertielle (UMI) Ces
capteurs déterminaient la position ainsi que l'altitude du X100 en vol. Le GPS avait
une précision de quelques mètres et l'angle d'orientation (tangage, roulis, lacet)
une précision de 2 degrés. Afin de préparer le plan de vol, les caractéristiques de
vol (dimension et situation de la zone d'étude, recouvrement des images, hauteur,
situations des points de décollage et d'atterrissage, direction du vent et le sens de
l'atterrissage) ont été enregistrées sur une tablette durcie Yuma® Trimble utilisée
comme station de contrôle au sol.
Aucune réaction (comportement en vol ou en alerte) n'a été enregistrée lorsque
le X100 est passé à une hauteur de 100 m. Les observations basées sur quelques
7000 images ont révélé que les éléphants étaient bien visibles à une altitude de
100 m, alors que des mammifères de taille moyenne ou petite ne l'étaient pas.
Au total 34 éléphants ont été recensés sur quatre transects, survolés deux fois
chacun. La densité d'éléphants a été estimée à 2,47 par kilomètre2.
L'utilisation de drones tels que le X100 a ouvert des possibilités intéressantes
pour la surveillance des éléphants et d'autres mammifères. Cette technologie est
idéale pour recenser les éléphants d'Afrique dans la savane. La mise en oeuvre
de missions de vol est plus facile (piste très courte) et plus sûre (pas d'opérateurs
à bord) que l'utilisation d'appareils pilotés et les drones sont fiables même
dans les situations les plus difficiles. Les résultats de cette étude montrent que
les petits drones sont très utiles pour un recensement aérien. Avec les progrès
technologiques, les drones vont devenir encore plus performants de sorte qu'ils
vont concurrencer les petits avions pour l'étude de la faune sauvage.
Voir l'article de recherche sur www.plosone.org
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Escapade en voiture
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La législation américaine exige des états qu'ils réglementent l'installation de panneaux publicitaires le
long des routes nationales du pays
L
a route la plus célèbre des États-unis, la Route 66 construite
en 1926 et partant de Chicago traverse aujourd'hui le sud
et l'ouest du pays pour se terminer à Los Angeles. Depuis
des décennies, nombre de familles et de visiteurs empruntent
la Route 66 et le vaste réseau de routes nationales américain
pour se déplacer, que ce soit à l'occasion de vacances, pour des
besoins professionnels ou pour le plaisir de voyager. Ces périples
sont considérés comme un plaisir mais également comme un
moyen économique de voir des sites intéressants. Alors que les
déplacements en voiture augmentent, les panneaux et enseignes
publicitaires poussent comme des champignons le long des
routes nationales. Préoccupé par le fait que cette augmentation
incontrôlée du nombre et de la taille des panneaux publicitaires
pourrait finir par cacher le paysage, le Congrès a adopté en
1965 le Highway Beautification Act (HBA) destiné à réglementer
l'installation de panneaux publicitaires le long des routes fédérales.
Le HBA exige en particulier du Service des Transports de chaque
état qu'il gère un inventaire précis des panneaux publicitaires
installés. Or ce n'est pas une tâche facile. Ces panneaux publicitaires
extérieurs sont répartis sur des milliers de kilomètres de route
nationale et peuvent facilement être modifiés et déplacés. Les
services des transports disposent de peu de fonds pour procéder
à ces travaux d'inventaire et les anciennes techniques de
positionnement manuelle et d'inspection prennent beaucoup de
temps si l'on veut être efficace. Dans l'Illinois, une approche intégrée
s'est avérée être la bonne solution pour résoudre ce problème.
Le Département des Transports de l'Illinois (IDOT) gère environ
26 000 km de routes nationales et compte quelques 24 000
panneaux, qui entrent dans le cadre de la réglementation de l'HBA.
Les efforts déployés pour réaliser ces contrôles physiques des
panneaux publicitaires ont nécessité énormément de temps et
de ressources ; l'IDOT a donc dû chercher des moyens efficaces et
économiques pour gérer et tenir à jour un inventaire précis de ces
panneaux et identifier les panneaux illégaux ou sauvages installés
sur l'ensemble du territoire de l'état. L'IDOT a fait appel à la société
Hanson Professional Services Inc. qui a proposé un programme
de trois ans pour dresser l'inventaire des panneaux publicitaires
installés en extérieur. Etablie à Springfield, capitale de l'état,
Hanson propose des prestations de conseil en ingénierie conseil
dans les secteurs des transports, du génie civil, du commerce
et de l'énergie. Dans le cadre de ce projet, la mission de Hanson
consistait à collecter les données initiales, vérifier et gérer la base de
données des panneaux, les modifications régulières et le contrôle
des autorisations. Cette mission avait pour objectif de réaliser un
Technology&plus
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d'obtenir rapidement une acquisition de qualité de
la position et des images et des autres données non
collectées par les équipes de terrain, le long des routes
nationales contrôlées par l'état. Suivant des itinéraires
définis par le personnel SIG de Hanson, le véhicule de
cartographie mobile de Hanson a réussi à collecter des
données sur environ 640 km par jour, tous les 10 m.
En deux ans, Hanson a relevé des données sur plus de
56 000 km de route nationale.
inventaire moderne, de numériser et saisir les éléments existant reflétant précisément
la situation sur le terrain.
Pour gérer ce projet efficacement, Hanson a utilisé un ensemble de technologies SIG
et de cartographie mobile. Selon le Vice-président adjoint de Hanson, Gary Rogers,
PLS, la société a utilisé la technologie SIG pour capturer et gérer l'emplacement
des panneaux. Le SIG contenait également des photos et des informations liées
aux autorisations. Certaines informations, tels que les numéros de référence des
autorisations ne pouvaient être obtenus qu'en se rendant sur place. D'autres données
telles que les dimensions des panneaux, le point kilométrique et la position par
rapport à l'axe de la voie ont pu être mieux gérées grâce à la cartographie mobile.
Ces deux technologies combinées se vérifiaient et se complétaient l'une l'autre, ce
qui a permis à Hanson d'établir une base de données des panneaux existants pour
les années à venir.
Au cours de la première année du projet, Hanson a réalisé des levers sur le terrain
au niveau de chaque panneau de façon à constituer un inventaire de base précis
de la situation réelle. Hanson a équipé ses techniciens de terrain et son personnel
sous contrat de récepteurs GPS portables Trimble GeoXH™. Au niveau de chaque
panneau, le technicien collectait un certain nombre d'informations spécifiques telles
que la position GPS et des photos numériques ainsi que le numéro d'autorisation,
le type et l'état du panneau. Selon Rogers, chaque technicien a contrôlé et collecté,
chaque jour, des informations sur une cinquantaine de panneaux environ. Les
données relevées quotidiennement étaient téléchargées et transmises au bureau de
Hanson où elles étaient vérifiées et traitées. Les résultats étaient ensuite intégrés dans
une base de données spatiale Esri ArcGIS.
Pour vérifier les informations collectées, Hanson comparait les données SIG obtenues
lors des levers sur le terrain aux mesures indépendantes réalisées par ailleurs. Pour
cela, Hanson a utilisé un système de collecte de données mobile MX1 Trimble afin
A la fin de chaque journée, les données mobiles étaient
transférées au bureau de Hanson à Springfield. A l'aide
du logiciel Trident Analyst Trimble, les techniciens ont
examiné chaque photo afin d'en extraire la position
des panneaux et un certain nombre d'informations
telles que les dimensions de chaque panneau, le
type de structure et la distance par rapport à l'axe
de la route. Les informations ainsi formalisées étaient
associées aux données SIG de terrain.
Rogers est convaincu que l'utilisation de plusieurs
technologies Trimble est la clé de la réussite de ce
projet. “La collecte des données a permis de réaliser
un inventaire complet des panneaux contrôlés et
de leur emplacement ; ces données étaient ensuite
comparées aux informations de la base de données des
autorisations de l'IDOT" précise-t-il. “Cela nous permet
d'identifier rapidement toutes les modifications par
rapport à l'inventaire, en termes de respect de la loi
sur le contrôle de la publicité sur les routes nationales
de l'état.”
L'utilisation du MX1 Trimble pour confirmer les
données de terrain était essentielle pour atteindre
les objectifs du projet et a permis de réaliser
d'importantes économies en termes de temps et de
coûts. A la fin de la première année du contrat, Hanson
avait terminé et vérifié l'inventaire des panneaux de
l'IDOT. Ces informations furent ajoutées à celles de la
base de données de l'état, ce qui a permis de vérifier
les panneaux par rapport aux autorisations délivrées et
d'identifier les incohérences et les panneaux illégaux.
Dans les années à venir, Hanson utilisera le système
de cartographie mobile Trimble pour identifier les
modifications ou les panneaux nouvellement installés
sur le terrain.
La technologie offre un certain nombre d'avantages
au-delà des aspects financiers. Les systèmes de
cartographie ont permis de s'affranchir du personnel
nécessaire le long des routes nationales pour arrêter la
circulation afin de pouvoir travailler. Ceci a également
permis de réduire les risques d'accident et d'améliorer
la sécurité et le confort des équipes sur le terrain.
“C'est un outil tout à fait essentiel,” conclut Rogers. "Il
permet de collecter des données de qualité tout en se
déplaçant à la vitesse autorisée sur les routes nationales.
Il est rapide, fiable et précis. La prochaine fois que vous
emprunterez la Route 66, vous vous souviendrez que
c'est grâce à la cartographie mobile que vous pouvez
encore admirer ces paysages fascinants d'Amérique".
Voir l'article phare dans le numéro de mars de Professional
Surveyor : www.profsurv.com
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Modélisation du
château de Versailles
A
u cours d'une série de trois campagne de construction,
qui se sont étalées sur 20 ans, Louis XIV - roi de France,
appelé le Roi Soleil, a dirigé la transformation d'un ancien
pavillon de chasse en l'un des plus grands et des plus célèbres
palais royaux du monde : le château de Versailles. Situé à quelques
kilomètres de Paris, Versailles devient le centre du prestige et de
la puissance royale, lorsque Louis XIV déplace sa cour de Paris à
Versailles en 1682. Ce palais fut le siège de la monarchie française
pendant plus d'un siècle, jusqu'en 1789, lorsque le roi Louis XVI
fut contraint de retourner à Paris lors de la Révolution Française.
Aujourd'hui encore, le château de Versailles jouit d'une réputation
internationale en tant que symbole historique ; il a été classé
au Patrimoine mondial de l'humanité par l'UNESCO en 1979 et
reste aujourd'hui l'un des sites les plus visités par les touristes. Le
château a encore aujourd'hui des fonctions politiques ; sa célèbre
galerie des glaces est une magnifique salle de réception où sont
reçus en grandes pompes, les chefs d'état étrangers.
Versailles en 3D : Le roi aurait approuvé cette initiative.
Pour capitaliser sur la renommée du château, Google France
a lancé un projet en 2011 ayant pour objectif de créer un
modèle en 3D de Versailles, qui pourrait être utilisé dans les films
d'animation et sur Google Earth. Ce projet a été mis en place en
collaboration avec l'équipe marketing du château de Versailles et
d'autres sociétés, dont Aloest Productions, qui intervient en tant
que coordonnateur et chef de projet pour les films. Au total une
centaine de personnes travaillant pour différentes sociétés ont
travaillé sur ce projet.
Compte tenu des nombreuses possibilités qu'il offre et de sa
simplicité d'utilisation, le logiciel SketchUp a été choisi comme
outil de modélisation 3D. Il restait cependant un défi à relever :
Aucune des personnes impliquées dans le projet n'avait utilisé
Technology&plus
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ce logiciel auparavant. Bertier Luyt, spécialiste français de la
modélisation 3D, fut engagé comme consultant SketchUp.
Sa mission était de taille. Compte tenu de ses immenses jardins
et des nombreux bâtiments annexes, le Château de Versailles
est l'un des palais les plus imposants d'Europe, s'étendant sur
une superficie de 8 km². Le bâtiment principal compte à lui seul
plus de 700 pièces, 67 escaliers, 325 cheminées, 2153 fenêtres et
une façade sur jardin de 570 m de large. En outre, on dénombre
dans les jardins quelques 607 fontaines et cascades, cinq grottes,
250 000 arbres et plus de 300 statues.
Collecter les données pour la modélisation
M. Luyt intervenait avant tout en tant que consultant et point
de contact entre les différentes équipes sur le terrain. Pendant
six mois, il a participé à la collecte des meilleures photos tant à
l'intérieur qu'à l'extérieur du palais qui furent ensuite modélisées
à l'aide de SketchUp, avec des vidéos et des photos du château,
des autres bâtiments et des jardins, prises sous différentes
perspectives. Lors de la création du modèle, il était important
de texturer autant d'éléments que possible afin d'obtenir un
effet des plus réalistes. Un grand nombre de photos détaillées
et de séquences filmées ont été réalisées pour le projet : l'équipe
a même utilisé un ballon captif pour prendre des photos en
vue plongeante de la campagne environnante et de la texture
des toits.
Pour obtenir le niveau de détail requis, les travaux sur site n'ont
exigé pas moins d'efforts. Francois-Hugues de Vaumas, metteur
en scène et producteur de films chez Aloest Productions,
était prêt à intervenir. “Nous avons tout d'abord pris une vue
générale de toute la zone,” se souvient-il. C'était à la fois énorme
et passionnant mais également une entreprise colossale. Pour
parvenir à une précision optimale, nous avons utilisé un scanner
3D pour un certain nombre de statues ainsi que pour les
ornements intérieurs. C'était la première fois que des scans en
3D étaient intégrés dans Google Earth."
La modélisation à l'aide de SketchUp
Le moment était alors venu de convertir l'énorme volume de
données en modèles du château. Cinq modèles ont été réalisés :
un modèle correspondant au château de Versailles tel qu'il est
aujourd'hui et quatre autres modèles correspondant au château
à quatre périodes de construction différentes. Pendant tout
le processus de modélisation, l'équipe a consulté d'anciens
dessins et plans de construction, conservés à Versailles depuis
des siècles.
Il a fallu très peu de temps pour former les équipes de
modélisation à l'utilisation de SketchUp, conçu spécialement
pour une utilisation intuitive et explicite. Plus besoin, par
conséquent, de dessins 2D complexes ou de paramètres divers
qui devaient être coordonnés de façon formelle pour extrusion,
sans affecter le modèle.
SketchUp permet également d'afficher les détails architecturaux
spécifiques des bâtiments, de sorte que sur le plan
photographique ils semblent quasiment réels. Le modèle final
de Versailles présente les deux styles du château à savoir les
débuts du Baroque français et le Baroque classique ; il met en
lumière l'influence personnelle des principaux architectes qui
ont participé à la construction et les différentes étapes. Une
fois intégrés et positionnés précisément dans Google Earth, les
modèles donnent l'impression de la réalité.
Le niveau de détail et de plasticité obtenu lors de la conversion
dans SketchUp est impressionnant. La géométrie du bâtiment au
niveau des façades et des surfaces de toiture a été décomposée
en éléments modélisés puis affinée. Les détails architecturaux
fonctionnels et ornementaux ont été affichés en 3D en utilisant
des découpes et des éléments saillants et des photos prises
au préalable ont été utilisées pour texturer les éléments. Les
rambardes, les corniches, les colonnes, les balcons, les fenêtres
ainsi que de nombreux autres ornements ont été détaillés et
modélisés avec un réalisme quasi photographique.
Pour numériser une statue, trois scans étaient réalisés sous
différentes perspectives ; ensuite le traitement de ces scans
qui comprenait le nettoyage des données, la triangulation et
la texturation nécessitait encore quatre heures de travail. Les
statues réalisées à l'aide du scanner 3D étaient ensuite importées
dans SketchUp. Grâce à la triangulation encore visible sur Google
Earth, il est possible de voir quels sont les modèles créés à l'aide
de cette méthode qui ont été incorporés dans le résultat final.
Finalisation de l'ensemble
Les volumes colossaux de données intégrés dans le modèle
se sont avérés un nouveau défi, lorsqu'il s'est agi du rendu du
modèle et de l'exporter ensuite dans Google Earth ainsi que le
travail sur le film d'animation. L'équipe de projet a de ce fait dû
faire appel à des spécialistes de SketchUp dans le Colorado, où
Luyt a présenté le projet et obtenu l'assistance nécessaire.
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Luyt a mis en contact Abvent et la société de production cinématographique, Aloest productions, ainsi que d'autres géomodélisateurs.
Les solutions pour exporter les modèles SketchUp dans Google Earth et pour réaliser un film d'animation ont été élaborées par toute
cette équipe. La communauté SketchUp internationale, qui partage une véritable passion pour ce logiciel, est également intervenue
avec toutes ses compétences pour résoudre les problèmes.
Les modèles SketchUp réalisés lors du projet ont constitué la base de nombreuses applications commerciales portant sur le château de
Versailles, dans le domaine des nouveaux média tandis que les modèles animés devenaient le cœur même du contenu du site www.
versailles3d.com. Intégrés dans un environnement réaliste, les films illustrent de façon vivante l'évolution du château de Versailles au
cours des siècles. Les visiteurs potentiels et tous les internautes intéressés découvrent une vue quasi photographique de l'ensemble du
château et de certaines salles en avant-première.
Aujourd'hui lorsque les touristes visitent le château, ils pénètrent dans 11 salles remodélisées récemment qui n'avaient jamais été ouvertes
au public auparavant. Ces nouvelles salles présentent l'histoire de Versailles en montrant des œuvres d'art et des meubles qui n'avaient
jamais été exposés jusque-là ; les zones remodélisées mettent également en valeur les modèles SketchUp et présentent des films qui font
voyager le visiteur à travers toute l'histoire du château.
Le modèle complet de Versailles est désormais disponible sur Google Earth : le château, ses jardins et les autres bâtisses du parc, les jeux
d'eau ainsi que les nombreuses statues. Ainsi, grâce à SketchUp, à l'expertise de Bertier Luyt en modélisation 3D et aux efforts colossaux
déployés par une équipe de projet dédiée et créative, l'héritage historique et la beauté architecturale du château sont désormais
accessibles à toute personne qui dispose d'une connexion Internet, même si elle n'a jamais la chance de visiter Versailles en réalité.
Pour plus d'informations, rendez-vous sur le site : http://www.versailles3d.com/en/the-new-exhibition-rooms/gallery.html
Voir l'article à ce sujet dans l'édition d'avril de POB : www.pobonline.com
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CONCOURS PHOTOS
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N
os adeptes de Facebook se sont exprimés: après que nos rédacteurs ont sélectionné les trois meilleures photos, les "fans" de
Trimble Survey sur Facebook (www.facebook.com/TrimbleSurvey) ont choisi les deux grands vainqueurs. Classée numéro un à
l'issue des votes sur Facebook, la photo "Amis dans les hauteurs", fait remporter à son auteur une veste 3 en 1, tous temps Trimble.
Le lauréat qui arrive en deuxième position avec la photo "Vous appelez ça une flaque d'eau ?" gagne un iPod Shuffle. Vous découvrirez
la photo qui a été classée troisième, en quatrième de couverture. Pour participer à ce concours, rendez-vous sur la page Trimble Survey
Division sur Facebook pour découvrir les participants à la prochaine édition de ce concours de photos.
Amis dans les hauteurs
Giuliano Novello nous a envoyé cette photo prise dans le cadre
d'un projet situé dans les Dolomites en Italie à proximité de Val
Gardena. Le lever, réalisé à une altitude de 2416 m, comprenait
non seulement le lever topographique mais également la
mesure du bâtiment dont on aperçoit le toit sur la gauche.
Novello, qui possède le Studio Tecnico Geomatics à Bolzane,
utilise le système GNSS Trimble R8 et une station totale Trimble
S3 pour la plupart de ses projets. Novello s'est lancé dans la
topographie à l'âge de 19 ans. Il créa sa propre entreprise à 26
ans et travailla "en solo" jusqu'en 2008. Il eut alors la possibilité
d'embaucher une collaboratrice, également topographe,
Elisabetta Grassi. “Parfois, mon père Carlo Alberto vient
également m'aider,” précise Novello. La plupart des projets qu'il
prend en charge portent sur des levers topographiques de rues
et de constructions résidentielles, des levers cadastraux mais il
travaille aussi sur des grottes et dans les montagnes. “Comme
je vis et travaille dans le nord de l'Italie, je suis souvent amené
à intervenir en montagne,” explique-t-il. “Je suis content lorsque
l'occasion se présente car j'adore les Alpes !” N'est-ce pas le cas
de tout le monde ?
"Vous appelez ça une flaque d'eau ?"
Chuck Clark, PLS (géomètre professionnel) a réalisé ce cliché
amusant lors d'un projet routier, dans le Kentucky. Son collègue
et lui, Trey McAdams, PLS, de la société Qk4, Inc., à Louisville, KY
effectuaient un lever dans le cadre d'un projet de rénovation
et de nouveau tracé de la route nationale 31E. Le client, le
Département des Transports du Kentucky, souhaitait supprimer
un certain nombre de virages afin que la route soit plus droite
entre Bardstown et Mt. Washington. Clark et Adams procédaient
à l'implantation de l'emprise de la route de façon à ce que les
propriétaires fonciers concernés puissent voir le nouveau tracé
prévu. “Peu importe où tombe le point, on le relève,” déclare
Clark. "Même s'il se trouve dans une mare glauque !" Il semble
que cette opération ait débouché sur des solutions originales,
mais grâce à leur système GNSS Trimble R8 et leur véhicule toutterrain, Mc Adams était bien équipé et a réussi à garder les pieds
au sec.
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La première mine numérique chinoise
Une équipe d'ingénieurs utilise la numérisation 3D pour améliorer la
sécurité et les performances dans la plus grande
mine d'or de Chine.
L
province de Shandong. Shandong Gold a été un pionnier dans
l'application de l'exploitation minière numérique en Chine et en
particulier dans la numérisation des cartes et schémas existants
afin d'établir une base de données géologiques de la mine. SGG
était consciente de la nécessité d'améliorer la collecte des données
souterraines et de créer une base unifiée des données spatiales
de la mine. L'équipe de la mine a estimé que la numérisation laser
3D permettrait d'atteindre la précision et la densité de données
nécessaires tout en réduisant les délais pour effectuer les mesures
souterraines dans les tunnels miniers. Mais se contenter de réunir
de gros volumes de données ne permettait pas de répondre à
toutes les exigences. Pour que ces données soient utiles, SGG dut
mettre au point des processus pour gérer, modéliser et utiliser les
informations 3D.
a technologie topographique a permis d'améliorer la
productivité et les performances dans de nombreuses
applications et l'industrie minière est l'un des plus grands
bénéficiaires de ces progrès. Les sociétés minières utilisent des
systèmes de topographie tout au long de la vie de la mine : lors
de la planification et de la construction, de l'exploitation et de la
production et enfin pour la surveillance et la restauration du site.
Les technologies de l'information et de positionnement modernes
jouent un rôle majeur dans l'exploitation minière à ciel ouvert et
souterraine.
La numérisation laser 3D a trouvé dans l'exploitation minière
une niche dorée. Associés aux technologies de positionnement
classiques et aux nouvelles technologies de gestion des données
et de visualisation, les systèmes de numérisation 3D fournissent
les principales informations de cette technologie émergente plus
connue sous le nom de "mine numérique". Les mines numériques
associent la visualisation et la gestion des données spatiales d'un
SIG aux capacités opérationnelles et décisionnelles des progiciels
de gestion intégrés. Ces systèmes ont pour objectif d'améliorer la
sécurité et les performances ainsi que la gestion des rendements
et d'optimiser l'utilisation du personnel, des équipements et des
ressources naturelles.
Une équipe dirigée par Wang Jian, Li Lei et Jiang Yan de l'Université
des Sciences et de Technologie du Shandong (SDUST) examina les
données collectées à l'aide d'un scanner 3D Trimble FX. Travaillant
à 650 m de profondeur, l'équipe mit au point des procédures pour
travailler dans des tunnels chauds et humides. La vitesse était l'un
des éléments critiques, la production de la mine ne pouvant pas
être arrêtée pendant ce processus de mesure. Mettant en œuvre
un ensemble de méthodes d'installation telles que des trépieds,
des supports de montage et des systèmes de fixation sur les
structures, les topographes réussirent à installer le scanner en
quelques minutes. Chaque scan était réalisé en moins de 5 minutes
et n'exigeait pas la mise à niveau du scanner Trimble.
La province du Shandong, située dans l'est de la Chine est la région
qui abrite les principaux gisements d'or du pays. La plus grande
mine en activité de la région est exploitée par le Groupe Shandong
Gold Group (SGG), société nationalisée du gouvernement de la
Technology&plus
-18-
L'équipe de la SDUST chargea les données acquises sur le terrain
dans le logiciel RealWorks Trimble, où elles furent associées aux
scans puis convertirent les nuages de points dans le système
de coordonnées de la mine. Ils réduisirent la densité des nuages
de points originaux d'environ 10 mm à 5 cm, obtenant ainsi un
ensemble de données plus facile à gérer tout en conservant la
précision du modèles et des calculs suivants.
Le modèle numérique présentait la surface rocheuse des
tunnels et des galeries d'avancement. Cependant les tunnels
étaient encombrés de structures et d'équipements utilisés dans
l'exploitation de la mine. Ces divers éléments furent capturés lors
du processus de numérisation puis l'équipe créa des modèles
séparés des divers tuyaux, conduits et autres objets. Il était alors
possible de manipuler ces éléments comme des surfaces 3D et de
les exporter directement vers des logiciels de CAO et d'exploitation
minière.
L'une des applications essentielles du modèle est le calcul
des volumes ; l'équipe procéda également à des analyses des
déformations afin de comparer les tunnels existant aux données
d'étude. Les modèles leur permirent également d'identifier
les problèmes de sécurité potentiels dus aux déformations ou
d'effondrements dans les tunnels.
L'équipe SDUST définit les procédures pour pouvoir travailler dans des tunnels chauds
et humides
Les travaux réalisés par l'équipe de la SDUST ont démontré
les possibilités qu'offre la numérisation 3D dans la gestion
des exigences très contraignantes de ce secteur industriel. Ils
associèrent des processus performants à des équipements de
mesure rapide pour collecter les données en perturbant le moins
possible l'exploitation normale de la mine. Les tunnels sont des
éléments essentiels de la structure souterraine de la mine et la
possibilité de créer des modèles précis contribue à la sécurité et à
l'efficience dans la mine.
Un deuxième avantage de l'utilisation des modèles 3D pour la
planification et l'étude de la mine est également apparu. “Les
modèles issus du système Trimble ont permis de transformer
la gestion de la mine et de passer de méthodes manuelles à
des méthodes numériques,” indique M. Wang. “Ce modèle de
conception intuitif facilite le processus de décision qui se traduit
par une exploitation plus performante.” En comparant les données
scannées à l'étude d'un tunnel, les ingénieurs peuvent confirmer
que la mine progresse conformément au plan et vérifient que le
volume de minerai extrait est conforme aux calculs théoriques.
Vue en 3D qui illustre une chambre avec des éléments de charpente modélisés à
partir du nuage de points.
Le troisième point essentiel, précise" M. Wang, c'est la possibilité
de fournir des données spatiales détaillées pour les programmes
d'application dédiés. Avec la topographie classique, il peut s'avérer
difficile de créer des modèles 3D complets des tunnels et des
gisements. Le système Trimble FX permettant de générer des
données qui peuvent être utilisées en CAO, ce système améliore
sensiblement l'aspect numérique de la gestion de l'exploitation de
la mine.
A la fin de la première année du projet, l'équipe de M. Wang avait
numérisé et traité les données d'environ 20 km des principaux
tunnels. En plus de développer des approches efficaces pour
les travaux souterrains, l'équipe a défini des procédures de
communication des données, le traitement au bureau et
l'exportation des données vers des logiciels spécialisés. Son travail
sera le point départ et le moteur de la poursuite du développement
des mines numériques en Chine.
Des coupes individuelles peuvent être générées à partir des données numérisées
en 3D.
-19-
Technology&plus
technologie&plus
UNE JOURNEE DANS
LA VIE :
En quête d'une carrière
L
orsque Julien Clifford est arrivé sur le campus de l'Université A&M du Texas - Corpus Christi, il y a quatre ans, c'était un jeune en
quête d'un diplôme. A la fin de la première semaine, il avait choisi la géomatique.
Tout s'est passé au hasard d'une conversation. La curiosité le conduisit à l'Institut Conrad Blucher de Topographie et Sciences
(CBI) du campus, un centre de recherche en sciences géospatiales, axé sur le développement de solutions technologiques pour les
environnements côtiers. A l'issue d'une discussion apparemment anodine avec le directeur de l'Institut, Clifford sortit décidé à étudier
la géomatique.
“La seule chose dont j'étais certain, c'était que je voulais faire des sciences", déclare Clifford, originaire de Houston. “Je pensais au
départ que cela me mènerait à de l'ingénierie mécanique, mais après m'être renseigné sur la diversité du programme de topographie
géospatiale, mon choix était fait. J'ai été époustouflé de voir à quel point la topographie était une science dynamique.
En effet, depuis qu'il s'est engagé dans ce programme de Géomatique/SIG, Clifford s'est vu proposé un véritable “buffet” de matières
universitaires. En plus des cours de base de topographie, tels que mesure en plan, Clifford a également suivi des cours d'histoire, de
physique, de technologies de lever SIG telles que GPS et LiDAR et de droit appliqué aux aspects légaux des informations spatiales et de
l'histoire des terres du Texas.
Particulièrement représentatif de la réalité de la profession de topographe d'aujourd'hui, le programme met également l'accent sur
les solutions logicielles et les techniques de base de la topographie. Selon J. Clifford, c'est une approche holistique qui est à la fois
surprenante et déconcertante.
“Il m'est rapidement apparu clairement que pour être un bon topographe, il fallait posséder un éventail époustouflant de connaissances
et de compétences,” indique J. Clifford qui en plus d'être étudiant à plein temps est également assistant chercheur à CBI. “Outre la
compréhension et l'application des concepts fondamentaux de la topographie, vous devez aussi connaître les aspects légaux des
levers de terrains et cadastraux, l'ingénierie et la trigonométrie. Vous devez également avoir une bonne connaissance de tous les outils
disponibles de façon à savoir lequel est le plus adapté à une opération particulière. Cela exige que vous soyez désireux d'apprendre, ce
qui est passionnant mais aussi un peu accablant.
Et surtout, Clifford a appris que la qualité la plus importante pour réussir dans sa carrière de topographe c'est de savoir résoudre les
problèmes - une compétence qu'il a acquis rapidement lorsqu'il est passé des salles de cours au terrain.
Technology&plus
-20-
Les enseignements appris sur le terrain
Partageant son temps entre les travaux pratiques à l'université et les
projets de l'institut, Clifford a appris à s'affranchir de la topographie
de "la vieille école" - ruban de mesure et chaînes d'arpenteur - en
adoptant les systèmes électroniques d'aujourd'hui, ce qui lui a permis
non seulement d'apprécier les deux techniques mais lui a également
donné le goût de l'expérience du topographe sur le terrain, avec tout
ce que cela implique, les mains sales, les pieds au frais et les surprises ou
problèmes inattendus à résoudre.
Un exemple typique fut le projet de lever des 0,405 hectares de Mollie
Beattie Coastal Habitat, une réserve intertidale de 400 hectares située
à proximité de Corpus Christi, pour obtenir les données d'élévation
pour un modèle hydrodynamique, un modèle de calcul pouvant être
utilisé pour simuler les courants, les niveaux d'eau, le déplacement des
sédiments et la salinité. Avec un niveau d'eau arrivant à la taille, Clifford
et un autre étudiant durent remiser leurs bottes et leurs pantalons
et choisir l'option pieds nus et slip de bain, puis essayer de se tenir
debout tout en se débattant dans une boue épaisse, un GPS monté
sur un mât dans une main, pour collecter le niveau de l'eau à des
intervalles déterminés. Ils ont également relevé la ligne des marées. Les
données collectées ont été corrélées avec les valeurs transmises par les
stations d'observation des marées et intégrées dans un modèle d'eau
hydrodynamique afin de quantifier les fluctuations du niveau de l'eau.
Les projets d'aménagement hydraulique semblent en fait être un type
de projet récurrent pour Clifford., Après avoir réalisé le lever du wadden,
Clifford accompagna les professionnels de la Shell Oil pour faire des
levers AUS dans le golfe du Mexique ; Il est également intervenu en
tant que programmeur principal pour le développement réussi d'une
application mobile, Transit Time, destinée aux capitaines de navires et
aux pilotes.
Développée en association avec le Centre National de l'Administration
Océanique et Atmosphérique (NOAA) pour les produits et services
opérationnels et océanographiques, l'application mobile Transit
Time fournit des prévisions en temps réel, des niveaux de l'océan et
des courants le long du canal de Houston (Houston-Galveston Ship
Channel), une voie navigable qui se jette dans le deuxième plus grand
port, en tonnage, des États-Unis. Transit Time associe les données
modélisées et les données en temps réel à la vitesse et à la position
des bateaux de façon à fournir une prévision des niveaux d'eau et des
courants, sur le trajet des bateaux, calculant le temps qu'il leur faudra
pour remonter le courant ; il transmet alors les données sur l'appareil
mobile du capitaine du bateau. Les pilotes peuvent également utiliser
Transit Time pour les aider à déterminer si des plus gros bateaux ont
suffisamment de dégagement pour emprunter ce canal.
“Ce type de travail est pour moi le plus gratifiant car il me permet
d'intervenir à la fois comme topographe et développeur de logiciel,”
précise Clifford. “Je pense que pour réussir, vous devez être compétent
dans ces deux domaines. Il est important de bien comprendre les
fondamentaux de la topographie et du positionnement ; mais compte
tenu du fait que la topographie est étroitement liée à la technologie,
vous devez également connaître les équipements et les logiciels qui
existent et savoir les utiliser comme outils d'aide sur le terrain. Si vous
êtes bon sur ces deux points, vous aurez beaucoup d'opportunités
dans ce secteur industriel.
Clifford est très motivé par cette idée d'opportunité, aussi bien sur le
terrain que dans le cadre de son avenir professionnel, depuis qu'il a
reçu un récepteur GNSS Trimble R10 au mois de mars, appareil qu'il
a gagné en tant que lauréat du grand Prix du concours étudiant 2013
des Topographes Professionnels.
“Disposer d'une technologie aussi moderne pour mon usage personnel
est idéal car cela me donne la chance d'apprendre à maîtriser toutes
ses fonctionnalités et de les tester sur le terrain,” rapporte Clifford. “Je
sais déjà que cela représente un énorme avantage pour mes travaux
de topographie ordinaires, mais je suis impatient de découvrir de
nouvelles applications au fur et à mesure que je me familiariserais avec
toutes les possibilités qu'il offre.”
Toute cette diversité et ces opportunités, peuvent cependant être
problématiques. En effet, alors que Clifford se prépare à passer son
diplôme en 2014—il termine un autre diplôme moins important en
informatique — le large éventail d'options professionnelles qui s'offre à
lui, lui pose pose un problème pour décider de son avenir. Tout comme
lorsqu'il est entré à l'université, Clifford est désormais un jeune en quête
d'une carrière. Compte tenu des compétences qu'il a acquises en
matière de résolution de problèmes, il saura sans aucun doute trouver
une solution adaptée.
Retrouvez l'épreuve qui a permis à Julien Clifford de remporter le concours,
dans le numéro de février de professional Surveyor sur : www.profsurv.com
-21-
Technology&plus
technologie&plus
technology&more
technologie&plus
Le confort
de la précision
Avec les progrès du RTK, les jours du post-traitement sont-ils
comptés ? Selon les topographes sur le terrain, apparemment
non.
N
ous avons entendu des tas d'histoires depuis l'avènement
du GPS. Les topographes passent de longues journées sur
le terrain, suivies de nuits plus longues encore à télécharger
et traiter les données, pour découvrir finalement qu'ils doivent
recommencer tout ce qu'ils ont fait pendant la journée. Frustrant,
non ? Très. La récompense de tant d'efforts apparaît cependant
sous la forme d'un accroissement sensible de la productivité et de
la précision par rapport aux méthodes optiques de l'époque. Mais
pour récolter tous les avantages du GPS, il était nécessaire de traiter
les données, tâche parfois difficile, mais c'est la dure réalité de la
vie. L'industrie était prête pour que cela change, et les topographes
ont acclamé l'avènement des méthodes RTK (cinématique en
temps réel), tant attendu, ce qui a amené un certain nombre
d'entre eux à prédire la fin prochaine du post-traitement. Or
malgré, l'utilisation très répandue des techniques en temps réel, le
post-traitement continue à occuper une place importante dans la
topographie GNSS.
La solution réside dans le choix de la technique la mieux adaptée et
dans le fait de comprendre comment le post-traitement contribue
à la productivité, tant sur le terrain qu'au bureau. Lorsque l'on met
en place des gros projets qui s'étendent sur le long terme, on établit
généralement un cadre de référence pour le positionnement. Les
topographes placent les points là où il faut pour faciliter le contrôle
des levers suivants en utilisant aussi bien l'approche RTK que
l'approche optique. Ces réseaux locaux sont souvent construits en
utilisant des lignes de base internes courtes, associées à des liaisons
à des points de contrôle plus distants. Cela permet un contrôle
interne cohérent de l'ensemble du projet Le GNSS statique avec
du post-traitement donne des résultats solides et une grande
confiance ; c'est l'outil que l'on utilise généralement pour ce type
de travail. Même pour les petits projets ou sur le court terme, le
post-traitement présente des avantages non négligeables en
termes de précision et de géo-référencement.
Un GNSS Trimble R7 collecte des données statiques qui seront ensuite post-traitées.
L'antenne géodésique GNSS Trimble Zephyr™ permet de réduire les signaux
multitrajets.
Des outils adaptés
Avec la décision d'utiliser le post-traitement en place, les
topographes développent leur propre stratégie de traitement des
données. Ces options comprennent le traitement des données
en interne ou l'accès à un service en ligne tel que le service
américain NGS (National Geodetic Survey) le système OPUS (Online
positioning User Service) ou le service de post-traitement RTX™
Trimble CenterPoint™. Chaque option a ses propres avantages.
L'un des principaux avantages du traitement en interne est qu'il
offre la possibilité de mesurer des lignes de base au sein d'un
Technology&plus
-22-
Un topographe travaillant sur les réseaux publics collecte des données à l'aide du RTK.
Le remplissage RTK et le post-traitement offre une flexibilité optimale sur le terrain.
Les vecteurs GNSS et les temps d'observation s'affichent sur un même écran. Les techniques de post-traitement modernes font gagner du temps aussi bien sur
le terrain qu'au bureau.
communication, les équipes peuvent travailler sans se préoccuper
des solutions RTK. La fonction remplissage a récemment évolué
vers le temps réel avec la technologie xFill Trimble qui permet un
positionnement de qualité "lever topographique" pour continuer
à travailler pendant les courtes périodes d'interruption des liaisons
de données.
projet et de les utiliser pour l'ajustement du réseau. Les points
définis en utilisant des services en ligne sont calculés de façon
indépendante et ne sont pas mesurés directement par rapport à
d'autres points du projet. Alors que les longues lignes de base qui
entourent les stations de référence offrent une bonne précision,
l'incertitude au niveau de chaque point et l'absence de liaisons
croisées peut poser des problèmes lorsqu'on relie deux points
intérieurs. Compte tenu de l'aspect pratique des services en ligne,
de nombreux topographes utilisent le post-traitement en interne
pour construire un réseau local et les services en ligne pour relier
le réseau au système géodésique. Cela permet d'obtenir un cadre
de contrôle géoréférencé serré.
A l'intérieur de la boîte noire
Alors que la topographie RTK et GNSS a connu d'énormes avancées
au cours de ces 20 dernières années, d'importants progrès ont
également été réalisés dans les bureaux. Les algorithmes de
traitement GNSS modernes sont extrêmement puissants et
permettent d'obtenir des résultats dans des délais d'observation
de plus en plus courts. Et lorsque les nouveaux algorithmes sont
associés aux progrès réalisés en matière de puissance de calcul,
les résultats sont impressionnants. Une ligne de base qui aurait
nécessité deux heures d'observation et une heure de traitement
dans les années 90 peut aujourd'hui être résolue en quelques
minutes pour les données et quelques secondes de traitement.
Alors que le choix du post-traitement influe sur le travail sur le
terrain pendant la partie contrôle d'un projet, il joue également
un rôle important dans les étapes qui suivent lorsque le travail
est passé de la méthode cinématique à la méthode optique.
On citera à titre d'exemple, le temps d'occupation nécessaire
pour un point donné. Compte tenu du fait qu'OPUS exige au
minimum deux heures d'observation pour chaque point, il
est souvent plus rapide de faire des sessions d'occupation les
plus courtes et de les traiter vous-même. Des programmes du
commerce, tel que le logiciel Trimble Business Center fournissent
d'excellents résultats statiques avec des ensembles de données
de15 minutes seulement.
L'une des avancées les plus spectaculaires au niveau du
traitement GNSS s'est produite dans le domaine de la résolution
de l'ambiguïté du nombre entier de cycles de la phase porteuse.
Le moteur de traitement HD-GNSS Trimble offre une nouvelle
approche qui profite de l'amélioration des possibilités de suivi
des récepteurs GNSS modernes. Plutôt que de se concentrer
sur la transition discontinue de la solution du nombre entier
flottant à la solution de nombre entier fixe, le GNSS-HD offre une
convergence rapide et continue vers une solution précise. Ces
techniques sont utilisées par le logiciel Trimble Business Center
pour le post-traitement des levers cinématiques et statiques.
Combler les lacunes du RTK
Le post-traitement joue également un rôle important dans la
cinématique GNSS. Offrant la possibilité de post-traiter les données
collectées à l'aide de méthodes cinématiques, les applications
telles que les levers topographiques, les études d'exécution et les
inspections peuvent utiliser des méthodes de remplissage pour
continuer sans interruption.
Avec tous les progrès réalisés dans ce domaine, les jours du posttraitement sont-ils comptés ? En un mot non. Les topographes
ont bien compris toute la valeur qu'offre le post-traitement non
seulement pour eux-mêmes mais également pour leurs clients.
D. Kowbuz résume ce constat : “Le post-traitement est un élément
essentiel de l'ensemble des compétences professionnelles que
doit avoir le topographe. Nous avons mis au point un système
qui fonctionne très bien. Nous utilisons les divers équipements et
techniques qui vont de la cinématique statique à la cinématique
post-traitée au RTK et RTN. Nous les employons toutes, en fonction
de celles qui conviennent le mieux à nos clients et à la précision
recherchée pour une journée donnée et en fonction des besoins."
A Denver, le topographe Devin Kowbuz, P.L.S., de CH2MHill
nous fait part de l'approche choisie par sa société. “Une fois que
tout a été traité et ajusté, nous utilisons alors essentiellement
les techniques RTK,” dit-il. “Mais nous exécutons le RTK avec
un remplissage PPK (cinématique post-traité) pour couvrir les
pertes de liaison radio. Ainsi, nous n'avons pas de lacunes dans
les données, ni besoin de revenir sur le terrain pour définir des
points de contrôle supplémentaires. D. Kowbuz, qui utilise un
équipement GNSS Trimble et un logiciel de bureau, précise qu'il
lui arrive fréquemment de passer au remplissage RTK, s'il se trouve
dans une zone où la communication n'est pas très bonne. Sachant
qu'elles ont la possibilité faire du post-traitement pour obtenir
les points que le RTK peut manquer du fait de problèmes de
Voir l'article à ce sujet dans l'édition de mars de POB :
www.pobonline.com
-23-
Technology&plus
technologie&plus
Réaliser des
levers à bord
d'un Quad
technology&more
technologie&plus
L
es énergies renouvelables, telles que la biomasse, l'énergie géothermique,
hydroélectrique, éolienne et solaire, sont un créneau important en Italie. Le
pays se classe parmi les plus gros producteurs d'électricité issue de l'énergie
solaire. Le secteur solaire photovoltaïque (PV) s'est sensiblement développé au
cours de ces cinq dernières années, et ce en partie grâce à des aides de l'état.
Utilisant des panneaux PV installés au sol ou sur les façades et les toits des bâtiments,
l'énergie produite par le soleil peut être transformée en énergie électrique. La
puissance photovoltaïque installée dans le pays approche aujourd'hui les 17 GW
avec environ 475 000 installations, soit à peu près trois fois plus qu'en 2010.
En Italie, les fermes solaires capables de produire 1 MW de puissance nominale,
voire plus, sont considérées comme de "très grosses" installations. Avant d'installer
une telle station photovoltaïque, un lever topographique précis du sol doit être
réalisé, afin de définir le positionnement et la meilleure orientation possible des
panneaux photovoltaïques et de fournir aux urbanistes une description détaillée
du terrain.
Des défis particuliers
En 2011, Siemens, Ltd., avait besoin d'un lever topographique et d'une
étude d'implantation d'un site sur lequel devait être construite une centrale
photovoltaïque. Le site s'étendait sur une superficie de plus de 180 000 m2 et était
situé à proximité de Nepi, à environ 50 km de Rome. Ce projet impliquait un certain
nombre de contraintes particulières : Le lever devait être fait en même temps que
les travaux d'installation de la centrale (à savoir lors de la construction d´unréseau
routier et des clôtures et à l'endroit où étaient utilisés les mâts de battage). Le
principal souci du client était de faire faire le lever aussi rapidement que possible
sans pour autant compromettre la précision. Giuseppe Greco fut chargé de réaliser
ce lever.
Greco, topographe possédant une grande expérience, est réputé en Italie en tant
qu'expert spécialisé dans la topographie de zones étendues et difficiles d'accès.
Cette réputation lui vient du fait qu'il utilise pour travailler un Quad tout terrain,
un véhicule électrique monoplace Segway et un chariot électrique robotisé pour
transporter ses équipements. On le considère comme l'une des rares personnes à
être capable d'exécuter un lever comme celui de Nepi, dans les conditions définies
par le client : une équipe composée d'une seule personne (ce qui permet de faire
des économies de main d'œuvre) travaillant rapidement et avec précision.
Le lever
Greco réalisa immédiatement que ce lever ne serait pas facile à faire. Hormis la
topographie très irrégulière de la zone, il dût également affronter la pluie, la boue
et une mauvaise visibilité aussi bien le matin que l'après-midi, sans parler des
températures extrêmes qui pouvaient atteindre jusqu'à 30 voire 40°C à l'ombre.
Pour le lever, Greco choisit un Trimble R8 GNSS (comme station de base et mobile) et
une station totale robotisée Trimble S6, les deux étant reliés à un contrôleur Trimble
TSC2. Il utilisa également trois prismes : un prisme simple pour les valeurs jusqu'à
2500 m, un prisme triple pour la précision des distances au-delà de 2500 m et un
Technology&plus
-24-
prisme à 360° pour les levers topographiques en mode robotisé. Pendant le
lever, Greco utilisa essentiellement son Quad pour ses déplacements ; lors
de l'implantation, cependant, il se servit principalement de son véhicule
monoplace (Segway), auquel était attelé un chariot électrique robotisé
pour ses fournitures.
Greco commença par effectuer un lever topographique des conditions du
site tout en créant simultanément huit références à l'intérieur d'un cercle,
identifiées soit par des balises soit par des bornes. Au cours de cette phase,
il utilisa un récepteur R8 Trimble. Après avoir configuré la base GNSS sur
la première référence, Greco installa le mobile sur le Quad, équipé pour
pouvoir transporter l'équipement, procédant ainsi à l'implantation et au
lever en temps réel. Il utilisa le Quad lorsqu'il apparut clairement que cette
partie du lever impliquerait des différences de hauteur importantes et de
nombreux arrêts. Cette approche permit à Greco de réaliser le lever dans
les délais prévus.
Implantation
La seconde phase de sa mission portait sur l'implantation du chantier. A
l'aide d'une station totale robotisée Trimble S6 et d'une base configurée
sur une référence intermédiaire, Greco utilisa le mobile de topographie
intégrée (IS) Trimble, qui se compose d'une canne en carbone de 2 m avec
un prisme à 360° et un mobile Trimble R8 installé au sommet de la canne.
Cette installation utilise à la fois les technologies optique et GNSS ce qui
permit à Gréco d'implanter le site même sans signal GNSS ou lorsqu'il n'y
avait pas de ligne de visée directe sur la station totale robotisée.
Pour se déplacer sur le terrain pendant cette phase d'implantation, Greco
utilisa son véhicule électrique monoplace que suivait le robot d'alimentation
mobile. L'utilisation du Quad pour cette opération aurait en fait constitué
une gêne pendant l'implantation. Les dimensions du véhicule et le rayon
de braquage n'auraient pas été pratiques pour l'opération d'implantation,
où les mesures devaient être réalisées à une très faible distance les unes
des autres. Le véhicule électrique monoplace était plus adapté à cette
tâche et l'utilisation d'un chariot électrique robotisé a permis de résoudre le
problème du transport de l'équipement.
Tout s'est déroulé comme prévu
Le lever fut réalisé exactement comme indiqué lors de la phase de
planification du projet. Ces deux étapes furent exécutées rapidement ; en
fait le lever topographique fut effectué en exactement une journée. De
retour à son hôtel, Greco téléchargea les données, les traita et les envoya
par email aux urbanistes. Deux jours plus tard, ceux-ci renvoyèrent le fichier
pour l'implantation et la journée du lendemain fut consacrée à générer
les données à implanter. Il fallut trois jours pour implanter toute la zone ;
Greco définit environ 700 jalons pour les clôtures, les routes, les structures
et les équipements photovoltaïques. Un second passage, 10 jours plus tard,
permit de remplacer les piquets qui avaient été enlevés lors des travaux
de construction
Greco respecta les exigences qui lui avaient été fixées en travaillant alors
que les travaux de construction étaient réalisés, tout en exécutant le lever
rapidement et avec une précision optimale. Les instruments Trimble lui
permirent de réaliser le lever et les phases de vérification sur le terrain, de
travailler plus rapidement et plus efficacement et de gérer les énormes
volumes de données collectés. Greco a réalisé l'équivalent de 10 jours de
travail en quatre jours seulement, et ce grâce à une approche unique en
termes de déplacements et de la technologie de topographie intégrée
Trimble.
Voir l'article phare dans le numéro d'août de Professional Surveyor :
www.profsurv.com
-25-
Technology&plus
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UNE JOURNEE DANS LA VIE
VOUS ATTEND !
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.
Si vous souhaitez participer à notre rubrique "Un jour dans la
vie", il vous suffit de nous envoyer un petit texte nous racontant
une de vos journées en nous indiquant votre nom et vos
coordonnées, de joindre une photo ou deux et d'adresser le
tout à [email protected].
Nous attendons de vos nouvelles et espérons mettre à
l'honneur "une journée de votre vie".
Lauréat, classé troisième au concours de photo :
"Sahara" de Gary Pierce
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