Arthur Picard | Ingénieur Innovation

Zoom sur le LiDAR aéroporté

Temps de lecture estimé : 5mn


Principe du LiDAR aéroporté

Avec l’apparition de nouveaux capteurs toujours plus performants et compacts, les techniques de relevé LiDAR aéroportées par drone se sont peu à peu imposées comme une alternative fiable pour des relevés topographiques de moyenne à grande ampleur (quelques hectares à plusieurs centaines d’hectares). 

Cette méthode de lever, aujourd’hui intégrée dans les process de production de TT Géomètres Experts équivaut à une version aéroportée d’un scanner 3D dynamique et fonctionne donc de manière similaire.


Principe de fonctionnement du LiDAR aéroporté © IGN

Un système LiDAR aéroporté est constitué de 3 grands éléments en lien étroit :

  • Une (ou plusieurs) antennes GNSS positionnées sur le drone embarquant le système. Celles-ci permettent d’enregistrer et suivre la trajectoire du système tout au long du relevé. Combinée avec la centrale inertielle, elle permettra d’assurer le géoréférencement du chantier.
  • Une centrale inertielle : mesurant les angles, accélérations et vitesses autour des 3 axes X, Y et Z du système
  • Un capteur LiDAR : il permet de réaliser les mesures de distance et d’angle nécessaire à la reconstitution du terrain mesuré. C’est cet élément qui mesure et enregistre les points du terrain relevé.

Ces 3 sources de données combinées nous permettent finalement de « reconstruire » le terrain tel qu’il était au moment du relevé, en suivant la même logique que pour notre scanner 3D dynamique de « ramener le terrain au bureau ».


Avantages du système LiDAR et applications TTGE

Relevé de zones de moyenne à grande étendue

Du fait de son principe de fonctionnement, un LiDAR drone permet d’accélérer considérablement le temps passé sur le terrain, tout en augmentant l’exhaustivité des données acquises sur place. Des zones de grande étendue jusqu’alors très chronophage et donc coûteuses à mesurer ne représentent aujourd’hui plus un frein grâce à de tels systèmes.

Relevé de zones sous couvert végétal

Le système TTGE : Yellowscan Vx-20 monté sur DJI Matrice 600

Outre le relevé de grandes étendues en un temps très réduit, les systèmes LiDAR actuels permettent de documenter des zones jusqu’alors inaccessibles. Un parfait exemple serait le relevé d’une étendue sous couvert végétal : grâce aux différents échos récoltés par le système LiDAR, il est possible de séparer et classifier le nuage de points obtenu, de manière à séparer les éléments du sol (ou terrain naturel) du sur-sol.

Relevé de zones accidentées et peu voire pas du tout accessibles

  • Falaises, affleurants
  • Terrain naturel
  • Végétation

Grande densité de points permettant de révéler les variations du terrain naturel

Grâce à la grande densité de points acquise sur le terrain, il est possible de générer des modélisations 3D du terrain de manière à en produire des modèles numériques (terrain, surface, et même hauteur d’arbres). Ces modèles, visualisés sous une représentation adaptée, peuvent permettre de révéler des détails de la topographie du terrain jusqu’alors peu évidents à déceler. Ces techniques et modèles sont d’ailleurs employés en archéologie pour la recherche de vestiges.

Exemples de réalisations drone LiDAR

  • Nuage de points dense géoréférencé et classifié
  • Modèle numérique de terrain et surface
  • Plan topographique
  • Courbes de niveau

A la pointe de l'innovation, TTGE investit dans cette technologie depuis plusieurs années avec l'acquisition du drone DJI Matrice 600 avec LiDAR Yellowscan Vx-20 qui a permis jusqu'ici de relever plus de 650 hectares notamment dans le secteur des énergies renouvelables.


Nuage de points LiDAR drone après classification. En jaune : éléments du sur-sol, en bleu : terrain naturel

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