Créer un photomaillage 3D à l'échelle d'une ville avec un drone
Avec Site Scan for ArcGIS, optimisé par le moteur photogrammétrique de SURE for ArcGIS, vous
disposez d'un puissant outil sur le cloud pour générer rapidement des
photomaillages 3D précis, couvrant des étendues très locales ou l'ensemble
d'une ville. Site Scan ingère des images prises par des drones et utilise
un processus photogrammétrique pour transformer ces images en produits de
données SIG 2D et 3D de très haute résolution. Ces produits de données
peuvent être utilisés non seulement pour mettre à jour des orthophotos
pour des fonds de carte, mais désormais, grâce à la technologie de
photomaillage 3D améliorée, ces ensembles de données peuvent être utilisés
pour créer un
jumeau numérique
d'une ville de manière peu coûteuse et efficace.
Pour tester et démontrer cela, certains de mes collègues d'Esri et des
experts de Wingtra, partenaire commercial d'Esri, ont commencé une preuve
de concept : utilisez le drone
WingtraOne Gen II
pour cartographier une grande partie de Zurich, en Suisse, et traitez les
données dans Site Scan for ArcGIS.
La collecte par drone
La collecte d'images par drone en vue de créer des jumeaux numériques
nécessite des angles de caméra et des champs de vision qui ont, non
seulement, suffisamment de chevauchement, mais également qui capturent
correctement les façades de tous les bâtiments verticaux ou autres éléments
naturels. Cela garantit que le moteur de photomaillage dispose de
suffisamment d'informations sur la texture et les détails pour que les
modèles générés soient complets et de haute résolution.
En utilisant l'application de vol "Site Scan Flight for ArcGIS" et un quadricoptère pris en charge, le meilleur mode de vol à utiliser
est "Crosshatch Survey". Ce mode de vol crée un modèle de vol
nord-sud-est-ouest avec l'angle de caméra par défaut à 35 degrés. Ces
trajectoires de vol permettent une meilleure reconstruction des données 3D
car toutes les autres lignes de vol regardent dans la même direction, créant
un effet stéréo qui améliore la reconstruction.
Lors de la capture d'une grande surface, il peut être plus efficace
d'utiliser un avion de type avion plutôt qu'un quadricoptère. Wingtra vient
d'annoncer la prochaine génération de son VTOL, ou avion à "décollage et
atterrissage verticaux", le "WingtraOne Gen II". Ce drone dispose d'une
caméra améliorée qui est montée à un angle oblique combiné à un objectif à
large champ de vision pour capturer les façades des structures de la ville
sans nécessiter plusieurs passages.
Les vols au-dessus de Zurich ont été découpés selon 8 zones. L'acquisition
des données a été réalisée en seulement 6 heures de vol.
|
| Andrea planifie la prochaine mission WingtraOne (©Wingtra) |
Traitement des images
Une fois les vols terminés, la première étape consistait à post-traiter
les données GPS correspondant aux points de contrôles au sol (GCP) à
l'aide d'une méthode de "cinématique post-traitée" ou "PPK" et à
géolocaliser les images brutes prises à l'aide de ces informations de
localisation plus précises.
Une fois les informations GPS des images mises à jour, les images ont
été téléchargées sur la plateforme SaaS
Site Scan for ArcGIS
pour traitement. Chacune des 8 zones de vol a été ensuite téléchargée
séparément. Ces zones peuvent être soit fusionnées pour être traitées
ensemble, soit séparées pour être réunies après traitement en une seule
carte 2D ou scène 3D. Les points de contrôle au sol (GCP) ont été
ajoutés et marqués comme points de contrôle pour vérifier l'exactitude
des données GPS PPK après traitement.
Chaque section a été traitée simultanément dans le cloud, grâce à des
capacités de traitement élastiques qui permettent à chaque ensemble de
données d'être traité en parallèle avec les autres ensembles de données.
L'ensemble des données sur une ville est traité et disponible en à peine
quelques heures suivant les téléchargements et produits demandés.
|
| Chaque zone a été traitée simultanément dans Site Scan et regroupée une fois terminée. |
|
| Maillage 3D de Zurich traité en Site Scan |
Partager les produits cartographiques
Les produits cartographiques résultants de ces traitements (MNT, MNS,
Nuage de points, Orthophoto, Photomaillage 3D) sont assez volumineux en
raison de l'imagerie Wingtra haute résolution. Il n'aurait pas été
pratique de télécharger ces jeux de données sur une machine locale
uniquement pour les télécharger et publier sur un portail ArcGIS Online ou
ArcGIS Entreprise. Pour cette raison, Site Scan inclut un bouton de
publication directe. Ce bouton automatise la création de couches hébergées
directement depuis l'analyse du site vers en ligne ou vers le
portail.
Pour les jeux de données de Zurich, il aura suffi de cliquer sur ce bouton
"Share to ArcGIS" et de paramétrer la tâche de publication vers un dossier
et/ou un groupe ArcGIS Online pour ajouter les données à son portail
d'organisation. Une fois publiés, les photomaillages 3D peuvent être
intégrés à une scène web pour permettre la diffusion en haute définition
de ces données sur Internet à travers différentes applications. La couche
de scènes ainsi créée utilise le standard OGC I3S rendant le streaming des
données 3D texturées très fluides.
Vous pouvez consulter en live le photomaillage 3D sur Zurich, dans la visionneuse de scènes d'ArcGIS Online.
Conclusion
Cartographier une ville entière à une résolution telle celle de cet exemple sur Zurich était une tâche ardue dans un passé pas si lointain. Les progrès technologiques des drones combinés au traitement d'image dans le cloud avec Site Scan for ArcGIS font d'un projet comme celui-ci un flux de travail relativement simple en 3 étapes : collecte, traitement et partage.
N'hésitez pas à vous rapprocher de votre interlocuteur chez Esri France pour engager la discussion sur les capacités d'imagerie par drone, Site Scan for ArcGIS ou ArcGIS Drone2Map.
0 comments :
Enregistrer un commentaire