Relevé lidar par drone

Objectif du relevé lidar aéroporté en forêt

L’objectif fut de réaliser un modèle numérique de terrain (MNT) de 3 km de voie de chemin de fer désaffectée en vue de sa rénovation. La voie de chemin de fer étant entourée d’arbres, l’intérêt du lidar pour cette mission était de pouvoir bénéficier de la précision du laser afin de traverser la végétation et ainsi d’obtenir un nuage de points avec également des points au niveau du sol.

Un drone DJI Matrice 300 équipé d’un lidar Liair V de GreenValley

Une équipe composée de trois personnes : un télépilote, un assistant télépilote et un topographe. Nous avons utilisé un drone DJI Matrice 300 équipé d’un lidar Liair V de GreenValley, une référence en matière de lidar. L’autonomie du Matrice 300 permet de réaliser des vols longs et de voler en cas de vent fort. Le lidar Liair V permet de scanner 100 000 points par seconde avec 3 échos.
Relevé lidar par drone

Les autorisations de survol

Nous avons dû obtenir des dérogations de la part d’un aérodrome et d’une hélistation à proximité de manière à pouvoir voler à une hauteur de 80 m. Nous avons également demandé l’autorisation de la préfecture car un morceau du parcours était situé en agglomération, ainsi que l’autorisation des terrains privés desquels nous avons effectué les décollages et atterrissages.

La planification des vols

4 vols ont permis de parcourir une bande d’environ 3 km de long et 100 m de large. Les vols avec captation lidar doivent suivre des trajectoires rectilignes avec suffisamment de recouvrement afin d’assurer une acquisition optimale. Les plans de vol sont systématiquement étudiés et élaborés en amont à l’aide de Litchi, une application de planification de vol pour drone.
Relevé lidar par drone
Néanmoins pour le moment les applications de planification de vol ne sont pas tout à fait adaptées à la captation par lidar et le calcul des paramètres doit être réalisé manuellement afin que toutes les valeurs soient cohérentes et adaptées à la mission : hauteur de vol, recouvrement entre les bandes, largeur, longueur et angle des trajectoires.

Le terrain de la mission

Relevé lidar par drone
Le but était de survoler des voies de chemin de fer désaffectées et entourées d’arbres sur une distance de 3 km. Malheureusement la configuration du terrain ne permettait pas de décoller depuis les voies en toute sécurité, d’une part car l’encombrement des arbres autour était trop important et d’autre part car les rails en métal désorientaient le compas du drone. Néanmoins un golf à proximité nous a autorisé à décoller depuis leur terrain.

Les vols

Relevé lidar par drone
Bien que nous ayons initialement prévu une journée afin d’effectuer l’ensemble des vols, la météo, peu clémente ce jour-là, nous a forcé à interrompre la mission en début d’après-midi. Les vols ont ainsi pu être exécutés sur deux jours.
Relevé lidar par drone
Les temps de mise en route du matériel, nécessaires à l’obtention d’une bonne acquisition satellite, impose une durée d’environ une heure pour un vol. Par ailleurs l’encombrement du matériel et les temps de déplacement sur le site ajoutent également environ une heure à la réalisation d’un vol. Ainsi même si un vol ne dure que 15 mn, il faut compter presque 2h de temps effectif pour sa réalisation.

Production d’un modèle numérique de terrain

Le post-traitement des données a notamment consisté à la réalisation d’un nuage de points, d’un modèle numérique de terrain (MNT) d’une maille de 50 cm et d’un MNT ombré. Le modèle numérique de terrain est un modèle représentant l’altimétrie du sol. Le MNT ombré, que l’on peut voir ci-dessous, permet de faire ressortir le relief.
Dronnit - MNT
L’intérêt du lidar, pour des sols comportant de la végétation dense telle qu’une forêt, est de pouvoir pénétrer cette végétation afin d’obtenir des points à la surface du sol. Les logiciels nous permettent par ailleurs de catégoriser les points représentant des arbres et de les éliminer de notre modèle afin de ne garder que les points au sol. Ce modèle permet par la suite de réaliser des études de terrain et des simulations afin d’entreprendre des travaux de construction.

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