MASTER 2 SIGMA De l’acquisition des données par capteurs aéroportés à leurs traitements dans les processus de production de cartographie digitale _____________________ Maître de stage : Camilo PUIG LANAS Tuteur-enseignant : Martin PAEGELOW Arthur MONIER – Septembre 2011

Plan de la présentation I. Contexte du stage A. Entreprise Ikom B. Service d’ingénierie géospatiale C. Développement du service du drone X100 II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 1. Etapes de la séquence opérationnelle 2. Travail préalable de planification de vol 3. Opération de terrain: séquence opérationnelle 4. Qualité des photographies B. Traitement des données 1. Mosaïcage 2. Restitution topographique Perspectives Conclusion

Services informatiques I. Contexte du stage a. Entreprise Ikom Services informatiques 3 départements dont le service d’ingénierie géospatiale Composé de 12 personnes (géographes, cartographes, géomaticiens, géomètres topographes…) Répartis en 2 services

Traitement + contrôle de qualité données LIDAR I. Contexte du stage b. Service d’ingénierie géospatiale Produits proposés Traitement + contrôle de qualité données LIDAR Cartographie thématique, SIG Traitement d’images aériennes Webmapping Topographie de haute précision Bathymétrie Acquisition d’images aériennes et restitutions topographiques  drone Gatewing X100

Le secteur minier au Chili I. Contexte du stage b. Service d’ingénierie géospatiale Le secteur minier au Chili 20% du PIB du pays Besoins importants en cartographie  planification, normes Débouchés économiques 80% des projets

Acquisition photographies aériennes à la demande I. Contexte du stage b. Service d’ingénierie géospatiale Le drone X100 Acquisition photographies aériennes à la demande Vol à basse altitude  très haute résolution Génération d’orthophotos Restitution du relief (points XYZ, MNT, courbes de niveau, restitution en 3D…) grâce au principe de stéréoscopie

Le drone X100 Avantages: Haute précision Couverture nuageuse I. Contexte du stage b. Service d’ingénierie géospatiale Le drone X100 Avantages: Haute précision Couverture nuageuse Facilité de mise en œuvre - flexibilité Prix - délais de production très compétitifs  Adapté aux besoins de nombreuses entreprises

Nouveau service : apprentissage, tests, mise au point I. Contexte du stage c. Développement du service dans l’entreprise Nouveau service : apprentissage, tests, mise au point Acquisition des données Connaître fonctionnement Conditions nécessaires aux opérations de terrain Evaluation des risques Traitement des données Qualité du produit Temps de réponse

Caractéristiques du drone X100 II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données Caractéristiques du drone X100 Envergure: 1m Poids: 2kg Moteur électrique Matériel résistant Altitude de vol: jusqu’à 700m Vitesse: 75km/h Autonomie de vol: 1 heure

1. Etapes de la séquence opérationnelle II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 1. Etapes de la séquence opérationnelle Décollage Grace à une catapulte Conditions de vent Obstacles

1. Etapes de la séquence opérationnelle II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 1. Etapes de la séquence opérationnelle Vol « Gouttes d’eau » Zone d’intérêt Périmètre de sécurité Angles de l’avion (tangage, roulis) Niveau de batterie % d’utilisation du moteur

1. Etapes de la séquence opérationnelle II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 1. Etapes de la séquence opérationnelle Atterrissage Spirales de descente Projection Contact avec le sol

2. Travail préalable de planification de vol II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 2. Travail préalable de planification de vol Support cartographique Images satellite Google Earth MNT SRTM

2. Travail préalable de planification de vol II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 2. Travail préalable de planification de vol Interface de planification : Quickfield Altitude de vol Résolution du pixel Taux de recouvrement Point de décollage Point d’atterrissage Direction atterrissage Direction vent

2. Travail préalable de planification de vol II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 2. Travail préalable de planification de vol Création structure de travail  Protocole général de projet  Protocole par zone

3. Travail de terrain: séquence opérationnelle II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 3. Travail de terrain: séquence opérationnelle Prise en compte de toutes les variables Création base de données d’opération Identification vol Terrain Informations vol Conditions climatiques Paramètres de prise de vue Observations LOG file

4. Qualité des photographies II. Travaux réalisés pendant le stage A. Acquisition des données 4. Qualité des photographies Travail sur la qualité des photographies Analyse des photos et de leur qualité (luminosité, précision) Influence des paramètres Iso Vitesse d’obturation Ouverture diaphragme Réalisation d’un guide pour utilisateur (paramètres minimum) Niveau de luminosité Importance du relief Altitude de vol (vitesse relative capteur/sol)

1. Mosaïcage Approche méthodologique II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 1. Mosaïcage Approche méthodologique 1. Création d’une mosaïque « intermédiaire » à partir d’un MNT de basse qualité 2. Création d’un MNT de haute qualité (Espa 3D) 3. Utilisation de ce MNT pour la création de la mosaïque finale

1. Mosaïcage Logiciel EnsoMosaic II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 1. Mosaïcage Logiciel EnsoMosaic 1. Recherche de points d’union (aérotriangulation) Paramètres : rayon, poids…

1. Mosaïcage 2. Ajustement de bloc II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 1. Mosaïcage 2. Ajustement de bloc Ajuster les photos entre elles grâce aux points d’union trouvés 3. Création de la mosaïque : paramètres de sortie Choix d’une méthode d’interpolation Par plus proche voisin Bilinéaire Choix d’une méthode de sélection du pixel Par proximité avec le centre de l’image Par ajustement d’histogramme entre plusieurs images

1. Mosaïcage Différences de méthodes d’interpolation II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 1. Mosaïcage Différences de méthodes d’interpolation Bilinéaire Par plus proche voisin

1. Mosaïcage Différences entre méthodes de sélection du pixel II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 1. Mosaïcage Différences entre méthodes de sélection du pixel Par proximité avec le centre de l’image Par ajustement d’histogramme  Adaptation aux exigences + applications futures

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques ++++++ ESPA 3D : Principes de stéréoscopie Restitue le relief à partir des photographies Points cotés Courbes de niveau MNT Images de synthèse en 3D 1. Recherche de points cotés Densité de points Fenêtre de recherche Finesse Seuil altitudinal Temps de réponse Qualité des résultats (bruit) Tests sur petites zones pour trouver paramètres adaptés

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques ++++++ 2. Classification des points Elimination du bruit Classer les points selon appartenance  végétation, sol, bâti… Garder que les points appartenant au sol Création d’un MNT Courbes de niveau Restitution 3D

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques Amélioration de la mosaïque grâce au MNT

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques Amélioration de la mosaïque grâce au MNT

2. Restitutions topographiques II. Travaux réalisés pendant le stage B. Traitement des données 2. Restitutions topographiques Restitution du terrain en 3D

Conclusion En interne pour l’entreprise Ikom En externe pour le marché La mise en place du service offert par le drone X100 est déjà un succès En interne pour l’entreprise Ikom Dotation d’un service supplémentaire compétitif Diversification de ses domaines de compétence Reconnaissance d’une entreprise de technologie avancée Support de nouveaux emplois En externe pour le marché Mise en place d’un produit nouveau Compétitivité de son rapport qualité-prix Adaptabilité à des besoins spécifiques différents

Gracias por su atención