Acquisition de données dans
un projet d'un réseau du Val-de-Marne
Objectif du marché pour TT Géomètres Experts
L'objectif de ce projet d'assainissement consiste en la mise à jour de tous les réseaux de classes de précision B et C en classe A, à la suite d'une prérogative indiquant que d'ici à 2026, 80% du réseau devra être référencé en classe A.
La classe de précisions A permet de limiter l’incertitude quant ou positionnement des ouvrages enterrés, afin qu’elle soit inférieure à 40cms. Dans ce cas, le sujet porte sur les regards et canalisations des réseaux d'assainissement d'eaux usées et d'eaux pluviales.
Dans ce secteur du versant de l'Yerres, il faut relever que les villes de Santeny, Villecresnes, Mandres-les-Roses, Périgny, Marolles-en-Brie, Villeneuve-le-Roi et Valenton seront aussi prises en compte par ce renouvellement de projet d'assainissement.
Pour pouvoir réaliser cela, le gestionnaire d’assainissement se doit de disposer d’informations sur la profondeur, l’altitude (le point au sol de la plaque sur la route), le diamètre ou encore le positionnement des canalisations, avec leurs départs et arrivées vis-à-vis des regards[1].
Déroulé, outils et process déployés
par les équipes de TTGE
Déroulé des opérations d'acquisition
- Premier temps : Une première acquisition par scanner dynamique pour le relevé 3D des affleurants d’assainissement visibles sur la voirie et ses abords (afin de connaître leur positionnement exact). Ils sont relevés puis reportés dans un plan topographique simplifié dans Autocad[2]. S’agissant d’un relevé initial et ne concernant que les éléments visibles en surface, il est quasiment impossible de déterminer à priori la nature du réseau. C’est dans ce contexte que s’inscrit l’utilisation d’une application mobile appelée Qfield qui est un applicatif mobile de Qgis[3].
- Second
temps : QField qui utilise les mêmes modèles de représentation, permet au projet
sur appareil mobile d’être visuellement identique à l’affichage sur ordinateur
de bureau (symbologie des couches, etc.). Ainsi, pour chaque entité créée sur
Autocad à partir du nuage de points, il est possible d’y attribuer des
informations grâce à une table attributaire. Cela est rendu possible grâce à un
processus de traitement qui permet de transférer des données d’Autocad vers
QGIS.
Les données peuvent ensuite être insérées grâce à la mise en place d’un formulaire qui permet de saisir les données essentielles au projet (profondeurs, diamètres, nature des réseaux, type de plaque). Enfin, les données finales sont calculées automatiquement à partir des valeurs saisies par les techniciens pour chaque couche du projet. Ici, une première couche de données pour les regards d’assainissement et une seconde pour les canalisations.
Outils utilisés par les équipes de TTGE
À la suite de la saisie et du calcul des données, la symbologie est mise en place grâce aux valeurs des tables attributaires propre à chaque entité. Pour ce projet, ces couches seront nommées « tronçons » et « nœuds » pour répondre aux besoins du client Le premier symbolisant les canalisations, et le second les regards, grilles et avaloirs. Cette technique permet d’identifier les éventuels oublis lors du premier relevé à l’aide du scanner dynamique et de détecter d’éventuelles erreurs de saisie de l’utilisateur. Tout l’intérêt de QField permet alors de corriger directement les manquements sur terrain. Lorsque l’on ne peut réaliser un relevé par scanner à cause de l’environnement urbain, l’applicatif permet de pallier ce manque de précision. Il permet d’indiquer le placement d’un ouvrage, de remplir ses informations relatives dans le formulaire de l’applicatif et surtout d’indiquer que cet ouvrage ou élément soit relevé par la suite.
En effet, lors de la mise en place du formulaire de l’applicatif sur QGIS, l’incapacité de réaliser un relevé sur un nœud donné (donc une plaque) peut être mentionnée lors du premier passage grâce à une valeur spécifique et une symbologie précise. Cela permet au technicien qui contrôle les données d’identifier directement les entités à relever.
Les données globales sont stockées dans une base pour qu’elles soient par la suites envoyées au client ; ici le gestionnaire de réseau. Ce dernier pourra alors exploiter ces données grâce à la précision du suivi de l’information dans un outil appelé « tableau applicatif », et y retrouver les informations des entités relevées par le scanner (lieu de relevé, type d’élément relevé, caractéristiques techniques des éléments relevés, dates des relevés, etc.).
Ainsi, pour la bonne réalisation de ces exports, l’ensemble du protocole doit suivre un schéma précis :
- Relevé par scanner dynamique avec report sur Autocad.
- Utilisation du logiciel Qgis et de son applicatif QField pour intégrer les données chiffrées de ces relevés, et ainsi pouvoir communiquer avec lors des relevés grâce à la mise en place d’un formulaire qui soit simple et intuitif pour les équipes.
- Une fois le traitement réalisé, les données finales du tableau applicatif sont envoyées au gestionnaire de réseau, selon une nomenclature précise.
- Maj des données relevées sur QGis vers Autocad.
Il est important pour l’entrée des données qu’il y ait une simplification des formulaires, afin que les techniciens sur le terrain aient le moins d’actions à réaliser, autant par souci de gain de temps, que dans l’optique d’éviter les erreurs de saisie des informations. En effet, les erreurs d’entrées peuvent arriver sur tablettes, amenant à des décalages entre les données déjà réceptionnées du client, et celles qui sont constatées sur le terrain.
Exemple de l'applicatif développé par TTGE
Dans un regard, si la canalisation d’arrivée (des eaux pluviales) ne se trouve pas à son extrémité inférieure (cad le radier), il est nécessaire pour le technicien de réaliser un recalcul de la hauteur entre l’entrée du regard sur la chaussée et l’extrémité basse de la canalisation d’arrivée (cad le fil d’eau d’arrivée[4]) arrivant à l’endroit donné du regard. Le technicien intègre alors le résultat de ce calcul dans le formulaire préprogrammé, pour éviter que les données extraites et envoyées au gestionnaire arrivent erronées.
L’équivalent se fait aussi pour les canalisations de départ à partir du regard (toujours eaux pluviales). Si elles ne sont pas situées au radier de ce regard mais bien plus haut, ce recalcul doit de nouveau être fait[5]. Ainsi, en sortant les données de ce type de canalisation, cela permet au client d’adapter ses rénovations par rapport à ce positionnement, sans avoir à les repositionner et donc à modifier l’écoulement global du réseau dans lequel elles se situent.
Cet exemple illustre alors comment la préparation, ainsi que l’anticipation de ces sujets permettent aux techniciens de réaliser ces relevés dans les meilleures conditions possibles. Cela donne aussi aux gestionnaires de réseaux qui sont à l’origine de la demande des relevés, une précision ainsi qu’un suivi d’action des relevés de données fournies par les équipes sur le terrain.
Exports et envois des données au client de TTGE
Durant ce process les marges d’erreurs doivent être prises en compte avec le plus grand soin. Avec la précision des relevés et l’efficacité des équipes, ces marges d’erreurs sont réduites au plus près des +/- 5 cm. Tous ces relevés permettent alors d’être symbolisés sur le plan générés sur Qgis, afin d’être un appui des données exportées dans le tableau applicatif envoyé au gestionnaire de réseau. Ce sont des éléments qui sont des moyens de contrôle pour toutes les équipes de TTGE, pour que les suivis d’erreurs ne restent pas sans solution, et que la conformité des données soit effective avant l’envoi au client.
Cela permet aussi à ce dernier d’adapter ses différents travaux dans les espaces indiqués par les marges d’erreur. Ainsi, avec les marges d’erreurs prises en compte pour la précision des relevés, les sections symbolisées en vert et en orange doivent permettre au client d’agir en conséquence pour concrétiser les travaux sur son réseau.
Dans cet exemple ci-dessus, les relevés sont symbolisés comme suit :
- Ligne / flèche bleue : eau pluviale et sens d’écoulement / Ligne / Flèche rouge : eau usée et sens d’écoulement / Ligne / X vert : erreur inférieure à 5 cms / Ligne / X orange : erreur supérieure à 5 cms / Ligne / X jaune : problème de fil d’eau de départ / Triangle / rond rouge : branchement et regard des eaux usées / Rond bleu : regard des eaux de pluies
Obstacles ou limites opérationnelles rencontrés par TTGE
- Soumission à la circulation et surtout aux véhicules positionnés sur les plaques à relever permettant d’accéder au réseau d’assainissement ;
- Plaques non présentes sur le plan de base fourni par le client. Nécessite d’utiliser un GNSS[6] ou tachéomètre[7] pour relever les coordonnées de la plaque à réintégrer dans le logiciel ;
- Présence de chambres sous les regards qui sont trop grandes pour détecter les arrivées et départs des canalisations. Le regard n’est donc pas du tout en contact avec le fil d’eau de la canalisation. Ces chambres sont des ouvrages souterrains qui sont destinés à recevoir par exemple des pompes de relevages. Ils ne permettent pas tout le temps de créer la liaison entre l’arrivée et départ de canalisation et le regard arrivant à l’intérieur, par leur taille et espace vide conséquent. Cependant des valeurs permettent d’indiquer le positionnement de ces chambres sur le réseau.
Le regard surplombant par la partie supérieure de cet espace ne peut alors être raccordé avec les canalisations qui arrivent. Cette situation empêche alors de calculer l’altitude du fil d’eau par rapport à l’entrée du regard au niveau de la chaussée et donc altère la précision de positionnement du réseau quant à son cheminement dans l’espace.
Réseau de canalisation sans résonnance : cad un réseau dans lequel la liaison entre le regard des plaques et les départs et arrivées des canalisations n’est pas visible. La cause peut être liée à un trop grand nombre de canalisation dans une zone de regard pour pouvoir décerner celle qui intéresse, ou encore un problème d’écoulement empêchant de savoir si la canalisation est bouchée. Pour pallier cette situation, un liquide est injecté dans ce réseau. Connu sous le nom de fluorescéine, ce produit entre dans la catégorie dite des traceurs d’eau. Il permet ainsi de visualiser le cheminement de l’eau à l’œil nu, mais aussi selon le niveau de concentration par l’utilisation d’un appareil spécifique.
Dans cet exemple la fluorescéine peut être utilisée entre les sections 36 et 0, afin de détecter les potentielles jonctions canalisations / regards de cette portion de l'espace urbain.
Evolutions envisagées des techniques de TTGE
- Relier un GNSS à Qfield pour entrer les coordonnées (x,y et z) des points oubliés. Le but est alors d’avoir un GNSS sur une tablette pour intégrer directement les coordonnées des points.
- Faire en sorte de relier les relevés et les données tracées sur Qgis avec QField, directement à Autocad pour réaliser le plan topographique. Actuellement, il s’agît de le faire à la main dans le logiciel à partir de la table d’attribution de QGis. L’idée serait alors de passer au-delà, afin de faciliter le traitement, améliorer la rapidité d’exécution, ainsi que de standardiser les actions destinées à l’export pour le client.
[1] Il s’agit des connexions faites entre les canalisations et les regards. Une arrivée de canalisation correspond à l’arrivée d’eau depuis un bâtiment ou le réseau correspondant. Le départ de canalisation correspond à l’eau s’évacuant du regard pour rejoindre le réseau correspondant à l’arrivée (eaux usées ou eaux pluviales).
[2] Autocad est un logiciel de traitement numérique de données permettant la modélisation de plans, schémas ou dessin en 2D ou 3D.
[3] Qgis est un logiciel libre de système d’information géographique (SIG). Il permet la visualisation, le traitement et l’analyse de données spatiales dans un but cartographique.
[4] Un fil d’eau d’arrivée correspond au chemin emprunté par les dernières gouttes d’un effluent dans une canalisation.
[5] À noter que positionnées plus haut dans les regards, ces canalisations de départ permettent au gestionnaire de réseau de récupérer les divers déchets qui pourraient se glisser dans le réseau. Ce ne sont pas des erreurs de fabrications, mais bien des actions destinées à éviter l’obstruction et donc le passage des eaux dans les canalisations.
[6] Les GNSS (global navigation satellite systems) donnent la position d'un élément partout et en temps réel. Ce sont les systèmes les plus précis utilisés pour le géopositionnement.
[7] Un tachéomètre est un instrument qui permet la mesure d'angles horizontaux, verticaux et de distances.