Résumé du projet

Un projet de sélection d'itinéraire pour une route de montagne a rencontré d'importantes difficultés liées aux levés topographiques traditionnels.

La zone du projet comprenait des pentes abruptes, des canyons et d'autres terrains difficiles , rendant certains endroits difficiles ou dangereux pour les levés topographiques conventionnels.

Selon l’approche topographique traditionnelle, une équipe d’environ 20 travailleurs avait besoin d’environ 3 mois pour collecter des données de terrain sur seulement 50 kilomètres carrés.

La complexité du terrain créait également des zones d'ombre potentielles lors des levés topographiques, notamment sur les pentes abruptes, dans les vallées profondes et les zones de canyons.

Afin d’améliorer l’efficacité des levés topographiques et la couverture des données, l’équipe du projet a introduit un système de levés topographiques par drone multirotor en 2024.

Doté d' un système LiDAR et d'un équipement de photographie oblique , le système de drone a établi un nouveau flux de travail de levés aériens , permettant la collecte de données topographiques depuis les airs sur des terrains difficiles d'accès.

Cette solution a offert à l'équipe de projet une approche plus flexible et plus efficace pour la collecte d'informations sur le terrain en vue de la sélection du tracé autoroutier.

La Problématique

Terrain montagneux complexe

La zone de sélection du tracé autoroutier se situe en terrain montagneux, présentant d'importantes variations d'altitude et une géographie complexe. Les pentes abruptes, les canyons et les vallées ont posé des difficultés pour les levés topographiques classiques.

Zones difficiles d'accès

Certains aspects du terrain sont difficiles, voire dangereux, d'accès direct pour les équipes de levés topographiques. Cela limite leur capacité à recueillir des données exhaustives à chaque endroit requis.

Couverture d'enquête limitée

Les levés topographiques traditionnels nécessitaient environ trois mois pour une équipe de 20 personnes afin de collecter des données sur seulement 50 kilomètres carrés . Les levés topographiques à grande échelle exigeaient donc un temps et une main-d'œuvre considérables.

Points aveugles potentiels lors des levés topographiques

Les pentes abruptes et les zones de canyons peuvent créer des lacunes dans les mesures terrestres classiques. Des informations topographiques manquantes ou incomplètes peuvent affecter l'analyse ultérieure des tracés routiers et la planification des travaux d'ingénierie.

Charge de travail élevée sur le terrain

Les équipes de topographes doivent se déplacer à plusieurs reprises en terrain montagneux pour effectuer les relevés. Cela accroît à la fois les besoins en main-d'œuvre et la difficulté opérationnelle du processus de levé.

La solution de levés topographiques par drone

Pour relever ces défis, l'équipe du projet a introduit un système de levés topographiques par drone multirotor en 2024.

Le drone était équipé de :

• LiDAR
• équipement de photographie oblique
• capacités de levés aériens

Le système a introduit un flux de travail de « levés aériens » qui a déplacé une part importante de la collecte de données de terrain du sol vers les airs.

Le nouveau flux de travail est le suivant :

Planification de vol de drone
↓
Acquisition de données aériennes
↓
Numérisation 3D LiDAR
↓
Photographie oblique
↓
Modélisation numérique du terrain
↓
Analyse des itinéraires routiers

Cette approche offre aux ingénieurs une vision plus complète des terrains montagneux tout en réduisant leur dépendance à un accès difficile au sol.

Comment fonctionne la topographie par drone

1. Planifier la mission de vol

La zone d'étude est divisée en zones désignées en fonction des exigences de sélection du tracé routier. Des trajectoires de vol sont planifiées afin d'assurer une couverture systématique du terrain cible.

2. Effectuer des vols de drones multirotors

Le drone multirotor est déployé pour collecter des données aériennes au-dessus de la zone d'étude montagneuse.

Sa capacité à fonctionner avec souplesse à des altitudes relativement basses la rend adaptée aux levés topographiques détaillés en terrain complexe.

3. Acquisition des données LiDAR

Le système LiDAR recueille des informations tridimensionnelles sur le terrain. Cela permet de générer des données topographiques et d'altitude détaillées pour les pentes abruptes, les vallées et autres zones complexes.

4. Capture d'images obliques

La photographie oblique fournit des images prises sous plusieurs angles, ajoutant des informations visuelles qui complètent les données LiDAR. Cela peut aider les ingénieurs à mieux comprendre les caractéristiques du terrain et les conditions environnantes.

5. Générer des données numériques de terrain

Les données LiDAR et d'imagerie collectées sont traitées afin de générer des représentations numériques du terrain étudié. Ces ensembles de données fournissent une base plus détaillée pour l'analyse technique.

6. Soutien à la sélection des itinéraires autoroutiers

Les ingénieurs peuvent utiliser les informations numériques sur le terrain pour comparer les tracés routiers potentiels et évaluer les conditions de construction liées au terrain.

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Technologies Clés

Drone multirotor

Les drones multirotors offrent des capacités de vol flexibles et peuvent opérer efficacement dans des environnements montagneux où l'accès pour les équipes d'arpentage conventionnelles peut être limité.

Cartographie 3D LiDAR

Le LiDAR capture rapidement des informations tridimensionnelles sur le terrain, ce qui le rend particulièrement utile pour cartographier les pentes abruptes, les vallées et autres terrains complexes.

Photographie oblique

L'imagerie oblique fournit des informations visuelles multi-angles qui complètent les données LiDAR et contribuent à améliorer l'interprétation du terrain.

Modélisation numérique du terrain

Les données aériennes collectées peuvent être traitées pour créer des modèles numériques de terrain qui offrent aux ingénieurs une représentation plus complète de la zone étudiée.

Arpentage aérien

Le transfert de l'acquisition de données vers les airs permet de survoler les terrains difficiles sans que du personnel ait besoin d'atteindre physiquement chaque emplacement.

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Résultats du projet

Zone d'étude de 50 km²

Le projet a utilisé des relevés par drone pour collecter des informations sur le terrain dans la zone de sélection du tracé autoroutier, remplaçant ainsi une grande partie du flux de travail traditionnel des relevés topographiques au sol.

Dépendance réduite à l'égard de l'accès au sol

Les relevés aériens ont réduit la nécessité pour le personnel d'arpentage de pénétrer physiquement dans les pentes abruptes, les canyons et autres terrains difficiles.

Couverture améliorée des données de terrain

Les données LiDAR et la photographie oblique ont fourni des informations tridimensionnelles et visuelles complémentaires, contribuant à combler les lacunes potentielles en matière de données sur des terrains complexes.

Assistance plus efficace à la sélection d'itinéraires

Les informations numériques sur le terrain ont fourni aux ingénieurs une base plus large pour évaluer les options de tracé routier et comprendre les conditions du terrain.

Réduction de la charge de travail liée aux levés topographiques sur le terrain

En confiant l'acquisition des données de terrain à des drones, le projet a réduit la dépendance à l'égard d'importantes équipes de terrain pour chaque site d'étude.