Application du LiDAR Apus UAV et du scanner SLAM Lixel X1 pour acquérir efficacement des données détaillées
Scanner UAV LiDAR+ SLAM : l'une des solutions les plus précises et les plus rapides pour obtenir des données d'information géographique spécifiques
Les levés topographiques à grande échelle se caractérisent par une vaste zone d'étude, un environnement complexe et une exigence de haute précision cartographique. Basée sur une opération ponctuelle, la méthode traditionnelle peut être chronophage et ne répond pas aux exigences de précision et d'efficacité de la cartographie topographique.
Actuellement, la technologie de balayage laser est l'une des solutions les plus précises et les plus rapides pour obtenir des données géographiques spécifiques. Une solution LiDAR par drone permet d'obtenir des données de nuages de points de grande surface, très efficaces et précises. La technologie de balayage laser basée sur SLAM, qui peut fonctionner sans GNSS, acquiert des données de nuages de points haute résolution rapidement et avec précision.
Cette étude de cas présente la combinaison de deux technologies basées sur LiDAR pour obtenir rapidement des données spatiales à haute résolution et améliorer l'intégrité des données par rapport à une seule méthode de mesure.
Besoin du projet
La zone étudiée couvre environ 1,5 kilomètre carré, avec un dénivelé de 30 mètres, une couverture végétale d'environ 60% et des villages composés de rangées de maisons reliées par des murs latéraux, ainsi que des installations villageoises encombrées par un grand nombre de cabanes en tôle. Les résultats de la cartographie nécessitent une erreur d'élévation inférieure à 5 cm et l'absence de lacunes dans les données concernant les zones abritées telles que les cabanes en tôle et les avant-toits.
Chiffre 1 Vue aérienne de la zone d'enquête
Défi
Obtenir des données topographiques précises et détaillées dans des zones de végétation dense par photogrammétrie peut s'avérer difficile en raison de la complexité de l'environnement de la zone d'étude. Les méthodes d'arpentage traditionnelles, comme la station totale et le RTK, peuvent être chronophages et ne pas couvrir efficacement des zones étendues ou inaccessibles.
Figure 2 Hmaisons et forêts dans la zone d'enquête
Solution
Lors de la capture des données, la mission a dû relever plusieurs défis, notamment des zones densément boisées et des paysages accidentés. Pour numériser efficacement cette vaste zone, le système LiDAR APUS a été intégré au DJI M350RTK. Cette combinaison s'est avérée très efficace pour capturer des données précises et détaillées, même dans les zones difficiles d'accès.
En plus du système APUS LiDAR, le LixelX1 Le scanner SLAM a été utilisé pour compléter les données lorsque des parties de la structure étaient masquées par des cabanes ou des toits. Cela a permis une analyse plus complète et détaillée de l'ensemble de la zone d'arpentage.
Afin de garantir l'exactitude des données, plusieurs points de contrôle RTK ont été relevés sur l'ensemble de la zone d'étude. Ces points ont permis de vérifier le nuage de points de fusion et de garantir que les données obtenues étaient aussi précises et exactes que possible.
Projet caractéristiques
1. Équipement
LixelX1 Scanner SLAM avec module RTK, système APUS LiDAR, DJI M350RTK, récepteur GNSS SatLab SL900 + réseau CORS.
2. Logiciel
Studio Lixel, Sat-LiDAR.
Figure 4 Le LixelX1 Scanner SLAM et APUS intégrés au DJI M350RTK
3. Itinéraire technique
Résultats
Données de haute densité et qualifiées
Figure 6 Rapport de précision généré par Sat-LiDAR
Les deux types de nuages de points ont été placés dans le même système de coordonnées et fusionnés de manière transparente : la moyenne dZ = -0,026, la racine carrée moyenne = 0,029 (GCP).
Nuage de points LiDAR APUS UAV
Lixelx1 Nuage de points SLAM
Effet de fusion des données
Modèle numérique d'élévation (MNE) et résultat de la cartographie topographique
Le nuage de points, d'une grande intégrité et d'une résolution centimétrique, a été traité à l'aide du logiciel Sat-LiDAR pour classer les points terrestres. Cela a permis de récupérer des informations précises sur le terrain sous la zone abritée, produisant ainsi un modèle numérique d'élévation (MNE) et un graphique linéaire numérique (GDL) précis.
Cconclusion
La combinaison des technologies LiDAR pour drones et scanner SLAM constitue un outil puissant pour améliorer la précision et la fiabilité des données d'arpentage. La technologie LiDAR pour drones permet de créer des cartes 3D très détaillées du terrain et des objets situés en dessous, tandis que le scanner SLAM permet de localiser et de positionner précisément le drone pendant le relevé. Cette combinaison garantit l'exhaustivité et la précision des données d'arpentage, ce qui en fait une source de données fiable pour diverses applications telles que l'urbanisme, la surveillance de chantiers et la gestion des ressources naturelles. Grâce à sa capacité à capturer des données d'arpentage précises et exhaustives, cette technologie connaît un succès croissant dans divers secteurs, offrant des avantages considérables aux professionnels de ces domaines.
