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Introduction à ArcGIS Drone2Map Standard et Advanced

L'utilisation de drones est devenue très courante ces dernières années. En conséquence, de nombreux progrès ont été réalisés dans la manière dont ces images de drones sont collectées, traitées et partagées dans différents domaines et pour différents cas d'utilisation. ArcGIS Drone2Map répond aux besoins assez étendus des utilisateurs qui souhaitent créer des produits cartographiques haute-résolution à partir d'un outil 2D/3D installé sur un poste bureautique.




Depuis la dernière version (2022.1, sortie le 23 juin 2022), Drone2Map est désormais proposé en deux niveaux de licence : Standard et Advanced. Dans cet article, je passe en revue les fonctionnalités de ces deux niveaux de licence et comment en tirer parti en fonction des besoins de votre organisation.


Caractéristiques et fonctionnalités - Licence avancée 

Drone2Map Advanced offre la possibilité de générer des produits 2D et 3D. La licence Advanced permet la génération de "vraies orthophotos" à partir d'images RVB, qui affichent une véritable vue à la verticale de tout point de la zone du projet. Pour les zones qui incluent des bâtiments, cela signifie que l'ortho montrera le haut du bâtiment (et non des vues obliques des façades du bâtiment à certains endroits) dans une position horizontale correcte.  Pour obtenir cette "véritable orthophoto", Drone2Map utilise un nuage de points 3D d'une très grande densité pour en extraire les caractéristiques de chaque pixels de l'orthophoto.  Dans ArcGIS (et dans les SIG en général), il existe trois types d'images orthographiques : ortho-dynamique, orthomosaïque et vraie orthophotos. Vous pouvez les découvrir et comprendre les avantages de chacun dans ce précédent article.

Extrait d'une vraie orthophoto créée dans ArcGIS Drone2Map Advanced.


Lorsque vous créez des produits cartographiques 2D telles que les vraies orthophotos, des modèles numériques de surface (MNS) et des modèles numériques de terrain (MNT), voici quelques-unes des fonctionnalités intéressantes proposées par Drone2Map Advanced : 

  • Vous pouvez traiter des images qui ont été capturées avec n'importe quel drone moderne de haute qualité, tant que les images ont des métadonnées GPS et que les paramètres de la caméra (longueur focale et taille des pixels) sont connus. 
  • Un workflow très simple vous permet d'assembler automatiquement les images qui se chevauchent en une image spatialement précise. Si vous avez besoin d'assurer une précision absolue (en sachant que vos résultats s'aligneront avec d'autres ensembles de données), cela peut être réalisé facilement en ajoutant des points de contrôle au sol (appelé en anglais GCP). Cependant, si vous n'avez besoin que d'une précision relative (la capacité de mesurer des distances, des surfaces et des volumes à l'intérieur de l'orthophoto résultante), le logiciel vous permet d'obtenir des résultats de haute qualité sans avoir besoin de points de contrôle. 
  • Bien que le produit principal soit généralement la véritable ortho, le flux de travail de traitement d'image extraira automatiquement un modèle numérique de surface, montrant l'élévation du sol ainsi que la cime des arbres, les toits des bâtiments, etc. Par exemple, si vous souhaitez calculer le volume des stocks (matières premières comme le gravier, le charbon ou les copeaux de bois) ou les excavations (par exemple pour estimer la quantité d'eau qu'un réservoir peut contenir), vous disposez d'outils intégrés pour effectuer ces mesures. 
  • Le logiciel permet de traiter vos images même si vous travaillez avec des caméras spécialisées. Cela peut inclure des images multispectrales pour l'analyse des cultures ou de la végétation naturelle, ou des capteurs infrarouges thermiques pour effectuer des analyses sur les pertes de chaleur sur les toits ou localiser des animaux dans un environnement naturel. 
  • Les produits en sortie peuvent être facilement partagés via ArcGIS Online ou ArcGIS Enterprise. 

Drone2Map Advanced vous permet également de créer des produits 3D en sorties telles que des nuages ​​de points (colorisés) et des photomaillages 3D (3D Textured Meshes) à partir de vos images RVB. Les nuages ​​de points détaillés vous permettront d'effectuer des mesures 3D point à point et les photomaillages 3D fournissent des vues dynamiques, réalistes et interactives d'une zone de projet. Les photomaillages 3D des bâtiments existants peuvent être extrêmement précieux pour des scénarios tels que la planification de la maintenance à l'échelle de la ville, la prise en charge des opérations de secours en cas d'incendie et l'information des parties prenantes sur l'avancement d'un projet de construction - parmi de nombreuses autres applications.

Photomaillage d'un centre commercial à Redlands près du campus Esri (Californie)
 
Bureaux d'Esri à Denver (Colorado)


Caractéristiques et fonctionnalités - Licence standard 

Drone2Map Standard permet de traiter les mêmes types d'images en entrée que Drone2Map Advanced et offre la plupart des fonctionnalités et avantages énumérés ci-dessus. Les principales différences entre les deux niveaux de licence sont les suivantes : 

  • La licence Standard générera des orthomosaïques 2D ainsi que des surfaces d'élévation (MNT et MNT, appelés parfois "2.5D" car ils permettent des calculs de volume précis). En revanche, la licence Standard ne permet pas de créer les nuages ​​de points et les photomaillages 3D. 
  • L'orthomosaïque créée par la licence Standard est différente de la licence Advanced. Alors que Drone2Map Advanced générera une vraie ortho comme image de sortie, la licence standard produit une orthomosaïque "traditionnelle". Comme détaillé dans ce document, l'orthomosaïque traditionnelle met l'accent sur le placement horizontal précis des éléments au sol, mais tous les objets au-dessus du sol tels que les bâtiments sembleront s'éloigner de la position de la caméra, et les lignes de jonction utilisées comme limites entre les images dans l'orthomosaïque peuvent entraîner de légères ruptures visuelles (désalignements) pour les entités au-dessus du sol. 

Cette capture d'écran montre une vraie ortho d'une petite subdivision, créée avec Drone2Map Advanced.
 
Ce GIF animé montre une orthomosaïque traditionnelle créée avec les paramètres par défaut dans Drone2Map Standard.
Les éléments au sol sont à leur emplacement approprié (x,y). Notez l'emplacement des lignes de jonction entre les images (superposition bleu clair) qui coupent certains des bâtiments.

  • On notera que les licences Standard et Advanced permettent toutes les deux de créer des "orthophotos dynamiques" (qui orthorectifient les images source à la volée) pour une visualisation et une utilisation dans Drone2Map. Un avantage intéressant de l'ortho dynamique est qu'elle peut être créée très rapidement, à partir de nombreux modèles de drones. L'imagerie d'entrée incluant des données d'orientation et de positionnement GPS, ceci permet la création d'une ortho dynamique qui peut être calculée et visualisée rapidement. Si une orthomosaïque est souhaitée en sorti, soit sur la base des métadonnées d'entrée, soit avec une précision améliorée après l'exécution de l'aérotriangulation, celle-ci peut être générée et partagée très rapidement.  
Esri recommande de collecter à la fois des images nadir (à la verticale) et obliques si vous créez des produits 3D à l'aide de Drone2Map Advanced, et d'utiliser uniquement des orientations de caméra nadir (ou quasi-nadir) pour générer des images ortho (avec la licence Drone2Map Advanced ou Standard). 

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