CARTES ORTHOMOSAÏQUES
Qu'est-ce qu'une orthomosaïque, comment est-elle utilisée et pourquoi en avoir une ?
Une orthomosaïque est une version nettement plus nette, plus précise et plus détaillée de Google Earth. Il s'agit d'une image composite qui capture des centaines (voire des milliers) de photos générées par des drones et les assemble ensuite. Ce processus est connu sous le nom de photogrammétrie, la science qui permet d'effectuer des mesures fiables à partir de photographies aériennes. Une ortho-image a été corrigée pour tenir compte de la distorsion de l'objectif, de la perspective de l'inclinaison de l'appareil photo et du relief topographique (les changements d'élévation de la surface de la terre et la courbure).
Ces orthophotos corrigées contiennent des métadonnées permettant d'identifier la géolocalisation, la date, l'altitude et même les détails de l'appareil photo, mais la caractéristique principale est qu'elles ont une échelle uniforme sur l'ensemble de l'image. La différence essentielle entre une photo aérienne standard et une orthophoto est la perspective et la précision. Par conséquent, elles peuvent être utilisées pour mesurer des distances précises, depuis la planification et la préconstruction jusqu'à l'inspection finale ; ainsi, la cartographie par drone peut rationaliser chaque étape d'un projet de construction.
Les cartes aériennes aident les équipes d'ingénieurs et de géomètres à obtenir rapidement des données topographiques précises pour localiser le nivellement du site, les points de drainage, la végétation et les cours d'eau existants. Les entreprises de construction trouvent les orthomosaïques particulièrement utiles pour fournir régulièrement une image actualisée du chantier. En outre, la précision des orthomosaïques permet d'effectuer des mesures précises. Des logiciels tels que DroneDeploy et Pix4D permettent aux utilisateurs d'interagir directement avec la carte générée.
Vous pouvez mesurer la distance, la surface et le volume, calculer le volume des stocks, estimer les coûts des matériaux et recueillir d'autres données précieuses, tout cela sans être physiquement présent sur le chantier. Les orthomosaïques sont également très utiles pour effectuer des inspections aériennes afin de sécuriser les équipements et les matériaux. En outre, elles peuvent être utilisées pour inspecter les toits, les installations solaires, les bâtiments en cours de détérioration et bien plus encore. Parfois, les orthomosaïques sont même utilisées dans des affaires judiciaires, fournissant des images actualisées et précises nécessaires aux procédures judiciaires.
NUAGE DE POINTS ET MODÉLISATION 3D
Au cours des cinq dernières années, le secteur de la construction commerciale a commencé à intégrer la modélisation des données du bâtiment (BIM) dans les processus de conception et de gestion de projet. La BIM est un système de gestion de projet qui permet aux informations 3D en temps réel de circuler tout au long du processus de construction. Les entreprises de construction et les parties prenantes peuvent ainsi visualiser chaque aspect du projet dans un environnement 3D, ce qui permet aux parties prenantes du projet de construction d'accéder aux informations en temps réel.
INTÉGRER LES DONNÉES RELATIVES AUX DRONES DANS LE FLUX DE TRAVAIL BIM
La BIM est un audit de chantier à distance qui permet de visualiser tous les éléments d'un bâtiment tels qu'ils ont été construits. L'intégration des données des drones dans le processus BIM prend cette conception CAO et superpose les modèles 3D du monde réel, garantissant ainsi une construction précise à partir des plans, ou "telle que construite" par rapport à la "conception-construction".
SUIVI DE LA PROGRESSION DU CHANTIER
Les drones vous permettent de suivre l'évolution de la progression d'un chantier de construction grâce à un processus connu sous le nom de "suivi aérien de la progression de la construction". Ce processus comprend des vols de drones programmés régulièrement pour collecter les flux de données du projet et documenter les progrès et les changements, en veillant à ce que le champ d'application se poursuive comme spécifié dans l'accord.
Parmi les éléments essentiels qu'un gestionnaire de projet cherchera à observer les différents corps de métier et à déterminer leur niveau d'achèvement, à identifier et à signaler les changements, les ordres de modification potentiels ou en attente, à localiser l'état des matériaux stockés (et, sur demande, des matériaux hors site également), à vérifier le respect des normes de sécurité, et bien d'autres choses encore. Après chaque visite de site, un rapport écrit, comprenant des images visuelles, est créé pour être soumis aux parties prenantes et à la direction.
Les rapports d'avancement sont exigés dans les contrats et font partie du processus de construction depuis 100 ans. Les inspecteurs parcourent le site à pied pour saisir manuellement des images. Cela peut prendre des jours, voire des semaines, et il est donc difficile de se faire une idée précise de l'état du site. En outre, certaines sections peuvent être difficilement accessibles, de sorte que les rapports établis sur le terrain peuvent ne pas contenir certains détails essentiels.
Comme les drones peuvent photographier rapidement les sites les plus vastes, les messages peuvent être plus détaillés et plus fréquents, ce qui permet au chef de projet de disposer de plus d'informations pour prendre de meilleures décisions. Ces images et ces rapports d'avancement réguliers constituent également un outil puissant pour développer des relations plus solides avec les clients, les investisseurs et la direction. Toutes ces parties prenantes peuvent avoir une compréhension très détaillée de l'avancement du chantier simplement en regardant des images et des vidéos de drone.
À QUOI RESSEMBLE LE FLUX DE TRAVAIL DES OPÉRATIONS SUR LES DRONES ?
Il existe un flux de travail particulier pour effectuer des missions aériennes par drone afin de documenter l'avancement des chantiers de construction. Ce processus de travail fournit un aperçu très détaillé des conditions actuelles à la date à laquelle nous étions sur le site.
L'une des premières étapes consiste à demander au chef de projet un fichier KMZ/KML de l'ensemble du périmètre du projet. Cela nous permet de charger le site du projet dans le logiciel de planification des vols de drones. Le premier vol est une mission planifiée à l'avance pour générer la carte orthomosaïque initiale. Une fois le fichier KMZ/KML chargé dans le logiciel, nous préparons les paramètres de vol spécifiques au site. Par exemple, l'une des premières étapes consiste à identifier l'altitude la plus élevée des obstacles, ce qui, dans de nombreux cas, détermine l'altitude de vol et la manière dont nous pouvons acquérir la plus petite distance d'échantillonnage au sol (GSD). Il s'agit de la distance entre les points centraux de chaque échantillon prélevé au sol. Comme il s'agit de photos numériques, chaque "échantillon" est un pixel. En termes plus simples, la GSD représente la taille d'un pixel sur le sol. Exemple : 0,5 in/px
D'autres paramètres à prendre en compte sont le chevauchement des images (avant et côté du drone) et la direction du vol. La fonction de direction de vol vous permet de modifier l'ordre de vol de votre drone. La modification de la trajectoire de vol peut s'avérer utile pour cartographier une forme étroite afin d'économiser la batterie du drone. Cela peut également aider à voler dans le vent ou à l'abri du vent. La plupart des plans de vol par défaut sont des plans de vol parallèles ou en croix. La différence entre ces deux types de vol est très importante.
Les vols parallèles standard sont effectués avec la caméra en vue nadir (la direction pointant directement sous un endroit particulier). Ce type de plan de vol est utilisé pour obtenir une vue d'ensemble et génère généralement 30 % d'images en moins qu'un vol avec hachures.
Un vol avec hachures croisées est généralement utilisé lorsqu'il est prévu que des données supplémentaires seront nécessaires (c'est-à-dire des données topographiques, d'élévation, de surface, des nuages de points en 3D). Un vol en croix crée une trajectoire de vol en filet (un motif de tic-tac-toe) avec le gimble/caméra incliné généralement entre 25° et 65° pour capturer des images en angle oblique. Les résultats sont similaires à ceux d'une orthomosaïque en vol parallèle, mais ils sont incroyablement plus détaillés pour tous les produits livrables en 3D mentionnés ci-dessus.
Une fois que le vol orthographique autonome est terminé, nous commençons des vols spécifiques à des zones situées entre 100 et 150 pieds (ou parfois juste au-dessus de la limite des arbres), en naviguant sur le site et en capturant de nombreuses photos. Ensuite, nous aimons en prendre une de chaque coin et juste devant le site. Cette méthode est très utilisée pour la planification parce qu'elle incorpore plus de lignes droites pour mieux voir le site de construction. Enfin, nous répétons le processus, mais en volant plus haut (tant qu'il n'y a pas de restrictions de l'espace aérien).
Une fois la capture d'images terminée, il est temps de passer à la partie vidéo du flux de travail. J'aime considérer les livrables vidéo du point de vue de la gestion de projet ou des parties prenantes. Il est plus attrayant et presque cinématographique de s'asseoir dans une salle de conférence et de visionner une vidéo d'avancement sur un grand écran à partir d'une perspective aérienne. Notre capture vidéo est généralement réalisée sous les mêmes angles et perspectives que l'imagerie. Ainsi, la dernière capture vidéo que nous réalisons est une orbite lente du "point d'intérêt" à une altitude et sous un angle qui permettent d'obtenir une vue détaillée du point focal et de capturer les conditions environnantes du chantier.
Parfois (en fonction de la taille de la zone), nous prenons une vue panoramique à 360° des propriétés environnantes. Ces images sont principalement utilisées à des fins de marketing. Si le site est suffisamment petit, il est possible de réaliser des vidéos de haut en bas. Généralement, lors du dernier vol, lorsque le projet est terminé, c'est une excellente occasion de créer des vidéos et des images à des fins de marketing pour présenter le projet.
QUELS SONT LES AVANTAGES POUR LES PARTIES PRENANTES ?
Les professionnels de la construction consacrent souvent 35 % de leur temps à des activités non optimales. Cette situation résulte d'une mauvaise communication due au fait que les équipes travaillent en silos et ne partagent pas de plateformes de données communes, et peut entraîner de nombreuses heures passées chaque semaine à gérer les différends entre les parties prenantes du projet. En outre, il faut souvent consacrer plus de temps à l'évaluation des erreurs qui nécessitent un remaniement. La clé est de mettre en place des normes et des points de contrôle pour maintenir un partage constant des données et faire de la transparence la norme de toute communication sur le lieu de travail.
Les projets de construction sont de vastes opérations sophistiquées impliquant des dizaines de parties, qu'il s'agisse de clients, d'investisseurs, d'entrepreneurs ou d'ouvriers. Une communication efficace est essentielle pour réduire les erreurs et terminer le travail dans les délais prévus. L'une des principales raisons pour lesquelles nos clients utilisent les cartes de drone est la facilité, la rapidité et l'efficacité avec lesquelles ils peuvent partager les données et collaborer. Ils utilisent souvent la carte sur un projecteur pendant les réunions pour indiquer des zones spécifiques et planifier les phases à venir. Souvent, les parties prenantes se trouvent à l'autre bout du pays ou même à l'étranger, et il n'est donc pas pratique de se rendre sur place pour obtenir des mises à jour. Les cartes établies à l'aide de drones leur permettent de suivre le projet et de visualiser le travail effectué.
Les économies que les entreprises de construction peuvent attendre des technologies de cartographie par drone peuvent être regroupées en deux grandes catégories :
- Augmentation des marges bénéficiaires
- Réduire les coûts d'opportunité
Voici quelques-uns des avantages de la cartographie par drone :
- Améliorer le suivi en temps réel
- Améliorer l'efficacité du flux de travail
- Permettre un suivi plus rapide des actifs
- Communiquer plus rapidement sur les progrès réalisés
- Détecter les conflits plus tôt
- Identifier les risques et améliorer la sécurité
- Atténuer les emplois sales, dangereux et ennuyeux
- Identifier les tendances - bonnes ou mauvaises
Qu'il s'agisse de sous-traitants, de clients, d'investisseurs, d'ouvriers, de gestionnaires de projets ou de toute autre partie prenante, la cartographie par drone permet à tous les acteurs d'un projet de construction de travailler ensemble mieux, plus rapidement et plus efficacement.
Frank Segarra
Frank Segarra est le premier vice-président des ventes de Volatus Aerospace. Il a plus de 30 ans d'expérience dans les domaines de l'informatique, des télécommunications et de l'aviation. Il a été aviateur sur un porte-avions de la marine américaine et s'est spécialisé dans l'ingénierie avionique. En tant que leader d'opinion dans le domaine de la technologie des drones, Frank a été invité à devenir membre fondateur du CompTIA Drone Advisory Council () et fait partie du comité consultatif de la PA Drone Association.
