Photogrammétrie, Modèle 3D, Ortho photo, Topographie

Photogrammétrie, Modèle 3D, Ortho photo, Topographie

Photogrammétrie par drone  |  Reconstitution 3D  |  Jumeau numérique  |  BIM  |  Analyse d’ouvrages  |  Mouvements de terrains  |  Détérioration d’édifices  |  Topographie  |  Courbes de niveaux

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Qu’est-ce que la PHOTOGRAMMÉTRIE ?

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La photogrammétrie est une technique qui consiste à effectuer des mesures dans une scène, en utilisant la parallaxe obtenue entre des images acquises selon des points de vue différents. C’est la détermination de la dimension des objets, au moyen de mesures faites sur des perspectives photographiques de ces objets. Il est ainsi possible d’effectuer des mesures sur 1 axe (longueurs), sur 2 axes (valeurs de plans), et sur 3 axes (volumes). Les logiciels peuvent déterminer des mesures sur des formes très complexes et pas seulement sur des volumes simples. La définition peut être décimétrique, jusqu’à centimétrique. Et cette technique a d’autres applications que les seules prises de mesures : reconstituer des formes en effet complexes – principalement des bâtiments, des ouvrages, des structures – dans des buts variés :

  • Créer un “jumeau numérique” d’un bâtiment pour y insérer des PI (Points d’Intérêt) cliquables informant toute personne autorisée à y accéder : par exemple, un PI sur une électrovanne, un groupe de climatisation, ou encore une porte automatique peut renseigner un technicien sur le modèle, l’âge, des infos techniques, la date du dernier SAV et l’entreprise qui est intervenue, etc.
  • Sur des ouvrages soumis à contraintes ou sous surveillance, la photogrammétrie permet de vérifier s’il y a des mouvements de sol, de structure, des changements de volumes ou de valeurs de plans, et plus généralement toute anomalie en en donnant les valeurs numériques utiles à l’analyse par les spécialistes.
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BÂTIMENTS ADMINISTRATIFS & INDUSTRIELS

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Reconstitution 3D d’ensembles immobiliers hors habitat, en extérieur (toitures, façades, espaces privatifs), avec possibilité d’intérieur partiel ou complet
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Objectif de la photogrammétrie sur les bâtiments administratifs, publics, industriels :
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Cibles prioritaires du BIM, les modèles numériques reconstitués sont le recueil d’informations additionnelles et permettent la prise de mesures de toutes natures, dont voici le détail ci-dessous.
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OFFRIR DES INFORMATIONS TECHNIQUES
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Les bâtiments destinés à recevoir du public seront progressivement numérisés à des fins prioritairement techniques. L’ensemble des organes techniques et technologiques sont renseignés dans la maquette numérique grâce à des Points d’Intérêt (PI) qui informent les différentes personnes autorisées à accéder à la lecture des données renseignées sur chacun. Par exemple, un PI sur un groupe de climatisation sur une toiture donne sa puissance, son âge, la marque et le modèle, le type d’alimentation électrique, etc ; les plans de l’installation exacte peuvent même être accessibles en ligne en temps réel. Toutes ces données sont immédiatement disponibles par un technicien qui interviendrait en SAV.
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OFFRIR DES INFORMATIONS DIMENSIONNELLES
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Les informations attendues peuvent être sur 1 axe (Longueurs), sur 2 axes (Surfaces), ou sur 3 axes (Volumes). Ces applications peuvent servir à de multiples professionnels : couvreur, peintre, architecte, façadier, etc, en vue de travaux, d’entretien ou de projets divers. Le GSD proposé lors des reconstitutions permet des calculs avec une précision au cm / cm² / cm3
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GÉORÉFÉRENCEMENT DES MODÉLISATIONS
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Certaines modélisations doivent être géoréférencées. Techniquement, nous installons un nombre important de « cibles » avant les survols par les drones sur le site, de sorte qu’elles soient visibles sur le plus de clichés possibles.
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Nous recueillons les coordonnées GPS précises de chaque cible avec une pige GPS Trimble, pour les renseigner ensuite dans les logiciels de traitement photogrammétrique.
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ÉDIFICES & MONUMENTS

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Reconstitution 3D de monuments historiques, édifices de toutes natures, églises, éléments patrimoniaux
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Objectif de la photogrammétrie sur les édifices et monuments historiques :
Sources de création d’une mémoire numérique, les reconstitutions 3D des édifices et monuments historiques dépourvus totalement ou partiellement de plans existants offrent des détails inégalés, et permettent enfin de combler les manques répertoriés. Nous pouvons, grâce à ces reconstitutions, recréer à l’identique toute cible qui aurait été sinistrée, ou devant être dupliquée dans un objectif de préservation de l’original par exemple.
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VRD, OUVRAGES AU SOL, OUVRAGES AÉRIENS

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Modélisation 3D géoréférencée à précision centimétrique de voiries, ouvrages de toutes natures au sol et hors sol. Création des modèles numériques de terrain (MNT) et de surface (MNS)
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LES OUVRAGES AU SOL ET AERIENS
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Certaines structures sont soumises à des contraintes répétées ou permanentes selon le cas. Il est possible qu’elles bougent progressivement, se déforment, bref qu’elles “vieillissent”. La numérisation initiale offre une “maquette de référence”. Les numérisations suivantes, faites à des intervalles de temps à définir au cas par cas. On superpose la maquette initiale à chaque nouvelle maquette pour faire ressortir la moindre différence. On peut alors détecter une déformation ou un affaissement, et d’une manière générale toute modification anormale pouvant mettre en péril l’ouvrage et en conséquence poser des problèmes de sécurité.
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LES RÉSEAUX ET LES VOIRIES
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Les voiries sont les rues et les chemins appartenant au “domaine public”, c’est à dire aux collectivités (villes, départements, état). Leur modélisation 3D permet :

  • de retrouver physiquement et dimensionnellement les limites des propriétés privées qui bordent le domaine public.
  • de répertorier tous les éléments visibles des réseaux : plaques au sol et regards divers, armoires techniques sur les trottoirs, poteaux, boîtiers des compteurs, etc.

L’ensemble de ces modélisations peut être géo référencé au centimètre près, de façon à se superposer sur les cartes des réseaux enterrés par exemple. De nombreuses applications dérivées existent, dont l’exploitation unitaire correspond à un métier à chaque fois différent.

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COMPARATIFS TEMPORELS
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Comparer 2 maquettes numériques permet de faire apparaitre un mouvement de structure ou de terrain. La photogrammétrie permet de mettre en exergue la moindre différence entre 2 passages, quel que soit l’espace temps les séparant.

  • sur un édifice, un affaissement de terrain peut provoquer des dommages structurels éventuellement dangereux. Outre la préservation anticipée du bâti, la sécurité du public est aussi une résultante de ce type d’observation.
  • sur un terrain, les comparatifs montreront des variables non visibles à l’œil nu, telles que des mouvements de digues ou de berges, des décrochements rocheux ou de falaises, etc.
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COURBES DE NIVEAUX
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Une COURBE de niveau est sur une carte une ligne reliant tous les points qui ont la même altitude. Deux courbes voisines ont partout la même équidistance, c’est-à-dire la même différence d’altitude. Elles sont souvent dessinées en brun. Plus elles sont serrées, plus la pente est raide. Nous pouvons offrir une précision centimétrique entre 2 courbes.
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LES MODELES NUMERIQUES
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  • le modèle numérique de SURFACE :

Appelé MNS, il contient les données altimétriques du terrain avec la végétation et les construction. Ce modèle peut être utilisé dans le cadre de calculs de volumes, calculs de distances et de surfaces en urbanisme, en architecture et patrimoine.

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  • le modèle numérique de TERRAIN :

Appelé MNT, il est issu d’une Orthomosaïque augmentée de la perspective du terrain. Ce modèle contient les données d’altimétrie du terrain sans la végétation ni les constructions. Les cartes obtenues sont très précises et peuvent être utilisées dans le cadre des plans de prévention des risques, le suivi de mouvements de terrains et la modélisation de terrains pour des projets hydrauliques.

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HABITAT & AUDITS AVANT TRAVAUX

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Création de maquettes 3D permettant la surveillance visuelle d’éléments techniques, ainsi que la prise de mesures, longueurs, surfaces et volumes, au centimètre près
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Reconstitution 3D d’ensembles immobiliers ou de toitures  |  Définition centimétrique des mesures de surfaces, inclinaisons, longueur, état des lieux des façades et éléments de toitures pour établissement des devis
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L’un des principaux atouts est la préparation de travaux sur ces ensembles immobiliers. Les maquettes numériques permettent d’avoir une visualisation 3D, orientable, dans laquelle on peut zoomer mais aussi mesurer des surfaces et des longueurs. Elles sont livrables à tous les corps de métiers qui gagneront en précision et un temps précieux pour préparer devis et travaux à venir : architectes, cabinets d’ingénierie, couvreurs, façadiers…
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Demande de devis / d’information :
14 + 14 =
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PRINCIPE D’UNE RECONSTITUTION PHOTOGRAMMÉTRIQUE

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1/ PROGRAMMATION DES VOLS
Les vols sont préparés sur les logiciels de vol.
Les cibles à numériser y sont reconstituées en 3D simple, avec une précision métrique suffisante dans le plan de vol drone. Les obstacles naturels et artificiels sont matérialisés également. La complexité des vols réside justement dans la présence des nombreux obstacles pouvant exister dans les plans de vol.
Les survols sont ensuite lancés, soit en mode automatique sous le contrôle permanent du télé pilote qui peut corriger en temps réel une trajectoire, soit en pilotage manuel complet.
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2/ PRISE DES PHOTOGRAPHIES EN VOL & TAUX DE RECOUVREMENT
Chaque cible est photographiée en vertical puis sous tous ses angles avec des valeurs d’inclinaison de caméra évolutives au cours du vol.
Lors de ses vols, le drone prend un nombre important de clichés avec un taux de recouvrement allant généralement de 80% à 95%.
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3/ DEFINITION DES RENDUS
Elle se définie par le GSD.
Le GSD (Ground Sample Distance) est la taille équivalente sur le terrain d’un pixel de l’image. En fonction de la précision attendue pour chaque projet, il dictera des paramètres dans la programmation des vols. Par exemple, un GSD de 1 cm signifie qu’un pixel à l’écran vaut 1 cm de distance au sol, soit 1 cm² ; un GSD de 5 cm vaut 5 cm au sol d’où 25 cm².
Drone Développement est en mesure d’offrir des GSD de 1 cm ou moins.
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4/ LE POST TRAITEMENT
Les travaux informatiques commencent par une vérification et un tri de tous les clichés, étape purement manuelle…
Le logiciel « digèrent » ensuite les nombreuses photos (de quelques centaines à plusieurs milliers selon les vols). Il ne gardera que la partie centrale des clichés permettant la création d’orthophotographies, puis il recherche des points de correspondance multiples entre elles.
Les coordonnées GPS de chaque cliché et les valeurs angulaires et optiques de la caméra seront aussi des données analysées par le logiciel dans son travail de reconstitution.
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5/ EXPORTS
La reconstitution informatique permettra de produire successivement un nuage de points, une maquette texturée, et des fichiers exportables par d’autres utilisateurs externes. Drone Développement livre ses fichiers sous différents exports :

  • Orthophoto, MNS, MNT, Courbes de niveaux
  • Nuages de points : LAS / LAZ / PLY / XYZ
  • Maillage 3D texturé : PLY / FBX / DXF / OBJ
  • E57

Exploitation des données par les logiciels suivants :

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