Photogrammétrie par drone : cartographie et modélisation 3D au service des professionnels

Qu’est-ce que la photogrammétrie par drone

La photogrammétrie est une technique qui consiste à reconstruire la géométrie d’un objet ou d’un terrain à partir d’un ensemble de photographies prises sous différents angles. Appliquée au drone, elle permet de produire des modèles numériques tridimensionnels, des orthophotos (images aériennes géoréférencées et corrigées des déformations optiques) et des nuages de points d’une précision centimétrique.

Le principe est simple : le drone survole la zone à cartographier en suivant un plan de vol automatisé, capturant des centaines de photographies avec un recouvrement important entre chaque cliché (généralement 70 à 80 % de chevauchement longitudinal et latéral). Un logiciel de traitement spécialisé identifie ensuite les points communs entre les images et reconstruit la scène en trois dimensions.

Les produits livrables de la photogrammétrie

L’orthophoto

L’orthophoto est une image aérienne haute résolution qui présente une échelle uniforme sur toute sa surface. Contrairement à une photo classique où les objets sont déformés par la perspective, l’orthophoto est géométriquement exacte : chaque point de l’image correspond à des coordonnées géographiques précises. Elle peut être superposée à un cadastre, un plan de masse ou un SIG (Système d’Information Géographique).

Le Modèle Numérique de Surface (MNS)

Le MNS représente l’ensemble des éléments visibles depuis le ciel : bâtiments, végétation, infrastructures, relief naturel. Il permet de visualiser l’altitude de chaque point de la zone cartographiée et de réaliser des calculs de volumes, de pentes ou de distances.

Le Modèle Numérique de Terrain (MNT)

Le MNT ne retient que le sol naturel, après suppression numérique de la végétation et des constructions. Il est utilisé pour les études hydrologiques, les projets d’aménagement et les calculs de terrassement.

Le nuage de points

Le nuage de points est un ensemble de millions de points géoréférencés en trois dimensions. Chaque point possède des coordonnées X, Y, Z et une information colorimétrique. Ce format est directement exploitable dans les logiciels de CAO, de SIG et de modélisation BIM.

Le modèle 3D texturé

Le modèle 3D texturé reconstruit la scène avec les couleurs et les textures réelles des surfaces. Il permet de visualiser un site, un bâtiment ou un terrain de manière immersive, et constitue un support de communication efficace pour les maîtres d’ouvrage et les collectivités.

Les applications professionnelles

BTP et génie civil

La photogrammétrie par drone est devenue un outil courant sur les chantiers de construction et de travaux publics :

• Suivi d’avancement : des relevés réguliers permettent de comparer l’état réel du chantier avec le planning prévisionnel et les plans d’exécution. Consultez notre prestation dédiée au suivi de chantier par drone.
• Calculs de cubature : mesure précise des volumes de déblais et de remblais, des stocks de matériaux, des excavations. La photogrammétrie remplace les relevés topographiques manuels, plus longs et plus coûteux.
• Plans topographiques : production de plans géoréférencés exploitables par les géomètres, les architectes et les bureaux d’études.

Carrières et exploitations minières

Les exploitants de carrières utilisent la photogrammétrie drone pour le calcul des volumes extraits, le suivi des fronts de taille, la conformité réglementaire (respect des limites d’exploitation) et la planification des tirs de mines. La fréquence des relevés peut être mensuelle ou trimestrielle selon les besoins.

Agriculture et viticulture

En milieu agricole, la photogrammétrie permet de cartographier des parcelles avec une résolution de quelques centimètres par pixel. Les orthophotos servent à analyser l’état des cultures, à détecter les zones de stress hydrique, à planifier les traitements et à mesurer les surfaces exploitées avec précision.

Archéologie et patrimoine

La documentation de sites archéologiques et de monuments historiques bénéficie considérablement de la photogrammétrie aérienne. Les modèles 3D produits constituent des archives numériques fidèles, permettant l’étude détaillée sans contact physique avec les structures fragiles. Les orthophotos servent de support aux relevés archéologiques et aux plans de conservation.

Aménagement du territoire et urbanisme

Les collectivités locales utilisent les orthophotos et les MNS pour la planification urbaine, l’étude d’impact paysager de projets d’aménagement, le suivi du littoral (érosion côtière), la gestion des risques naturels (inondations, mouvements de terrain) et la mise à jour des cadastres.

Le déroulement d’une mission de photogrammétrie

Planification du vol

La mission commence par la définition de la zone à couvrir et de la résolution souhaitée. Plus la résolution est fine (nombre de centimètres par pixel), plus le drone doit voler bas et plus le nombre de photos augmente. Le plan de vol est programmé dans un logiciel de planification qui calcule automatiquement les lignes de vol, l’altitude, la vitesse et la fréquence de déclenchement.

Points de contrôle au sol (GCP)

Pour garantir la précision géographique du modèle, des points de contrôle au sol sont disposés sur la zone avant le vol. Ces cibles, dont les coordonnées sont mesurées avec un GPS de précision (RTK ou PPK), servent de référence lors du traitement des données. Ils permettent d’atteindre une précision absolue de l’ordre de quelques centimètres.

Acquisition aérienne

Le drone exécute le plan de vol de manière automatisée, capturant les photographies selon les paramètres définis. Selon l’étendue de la zone, la mission peut nécessiter plusieurs vols successifs avec changement de batterie. Un contrôle qualité est effectué sur le terrain pour vérifier la couverture et la netteté des images.

Traitement des données

Les centaines (parfois milliers) de photographies sont traitées par un logiciel de photogrammétrie qui aligne les images, reconstruit le nuage de points dense, génère le MNS/MNT et produit l’orthophoto. Le traitement peut prendre de quelques heures à plusieurs jours selon le volume de données et la précision requise.

Précision et limites

La photogrammétrie par drone offre une précision typique de 2 à 5 centimètres en planimétrie et en altimétrie lorsque des points de contrôle au sol sont utilisés. Cette précision est suffisante pour la grande majorité des applications professionnelles : suivi de chantier, calculs de volumes, plans topographiques.

Certaines conditions peuvent toutefois limiter la qualité des résultats : végétation dense masquant le sol (ce qui affecte le MNT), surfaces réfléchissantes (eau, verre), zones d’ombre très contrastées. Un opérateur expérimenté adapte ses paramètres de vol et de traitement pour minimiser ces effets.

Vision’Air Production : votre partenaire en cartographie aérienne

Chez Vision’Air Production, nous réalisons des missions de cartographie et modélisation 3D pour des professionnels du BTP, des exploitants de carrières, des collectivités et des bureaux d’études sur l’ensemble de la région PACA et Occitanie. Notre matériel professionnel et notre maîtrise des logiciels de photogrammétrie nous permettent de livrer des données précises, géoréférencées et directement exploitables dans vos outils métier.

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