Choisissez le bon équipement (de drone) pour votre entreprise ! Qu’est-ce que le RTK et en quoi diffère-t-il de la GSD ?

on januari 29, 2023

La technologie des drones devenant de plus en plus rationalisée et accessible, plusieurs secteurs adoptent des applications de drones dans leurs flux de travail afin d’enforcer fortement leur efficacité.. En termes simples, les drones changent le mode de fonctionnement des entreprises en réduisant les coûts, en gagnant du temps, en améliorant la sécurité et en offrant un Retour sur Investissement Direct.

RID indique si l’investissement a un rendement positif ou négatif. Ainsi, avec le retour sur investissement, vous déterminez réellement ce que l’investissement vous rapporte !

La topographie et la cartographie (Mapping), en particulier, ont été révolutionnés par les solutions de drones. Alors que les méthodes traditionnelles de topographie produisent des résultats qui prennent des jours ou des semaines, les drones peuvent effectuer le travail en quelques heures.

En fonction des exigences de votre projet et de celui de votre client, voici les meilleurs drones pour le topographie et la cartographie :

Mavic 3 E
Mavic 3 T
Mavic 3 M multispectral
Matrice 300 RTK + P1
Matrice 300 RTK + L1

Il existe un dicton dans le secteur de la construction : “Planification, coût et sécurité, choisissez-en deux”. Et ce qui rend les drones vraiment transformateurs pour nous, c’est que nous pouvons choisir et améliorer les trois.

Avec tous les avantages des drones pour les levés, il n’est pas étonnant que de nombreuses entreprises soient venues nous demander quel drone leur convenait le mieux. Investir dans une nouvelle technologie peut être intimidant, et avec tant d’options, il peut être accablant quand vient le temps de faire un choix.

Ce guide offre une vue d’ensemble des solutions de topographie et de cartographie que MELDRONE vous propose, et vous familiarise avec tout ce que vous devez savoir pour prendre une décision éclairée. Tout d’abord, nous abordons certaines considérations clés lors de la cartographie avec des drones, puis nous mettons en évidence quel drone DJI est le mieux adapté à vos besoins.

Cartographie et topographie
Précisons d’abord les différences entre une topographie et une cartographie.. Une carte est une représentation visuelle d’une superficie utilisée pour illustrer sa géographie et ses caractéristiques. Si la topographie est aussi une carte, il est également utilisé pour mesurer les positions et les distances entre des points bidimensionnels et tridimensionnels. Bien que les cartes et les mesures sont étroitement liées, elles ont des utilisations et des valeurs différentes.

Vitesse et précision
L’un des principaux arguments de vente des solutions de mesure par drone est qu’elles permettent d’effectuer le travail rapidement. Un vol rapide au-dessus de votre zone cible peut rapidement fournir des données précises et utiles.

Toutefois, lorsque vous choisissez une solution de drone pour vos besoins en matière de levés et de cartographie, il est important de reconnaître le compromis inhérent entre la vitesse et la précision. Dans le domaine de la topographie et de la cartographie, certaines techniques et certains équipements peuvent produire des données avec un degré de précision plus élevé, tandis que d’autres peuvent produire des résultats exploitables sous la pression du temps ! !!

Distance entre deux pixels (deux points de mesure)
Que signifie exactement la précision lorsque nous parlons de la topographie et de la cartographie ? On peut dire qu’il s’agit de la précision avec laquelle votre produit final reflète la réalité de votre mesure. La principale façon de décrire ce phénomène en photogrammétrie est la distance d’échantillonnage au sol,ou GSD (Ground Sample Distance) . Le GSD est défini comme la longueur (en pouces, centimètres ou millimètres) entre les centres de deux pixels consécutifs sur votre carte.

Le GSD peut également être considéré comme la longueur d’un pixel sur la carte. Par exemple, si un drone atteint un GSD de 5cm/px, nous pouvons comprendre qu’un pixel sur cette carte numérique correspond à 5cm dans la réalité. Une carte avec un GSD “plus petit” a une meilleure résolution et une plus grande précision.

Dans les missions photogrammétriques avec des drones, les principaux facteurs qui peuvent affecter le GSD sont la qualité de la caméra (longueur focale, résolution de la caméra) et l’altitude de vol. Si vous faites voler votre drone à une altitude plus élevée, par exemple, vous pouvez couvrir une plus grande surface en un temps plus court, mais capturer vos données à une résolution plus faible.

Points de contrôle au sol et real-time kinematica

Les points de contrôle au sol (PCS) ( ou GCP en Anglais) sont des points fixes sur le sol dont la position est connue et qui sont utilisés pour calibrer votre relevé et augmenter sa précision. La plupart des relevés utilisent plusieurs GCP. Ceci est un exemple frappant du compromis entre la vitesse de mesure et la précision, car la préparation et la mesure de vos GCP peuvent prendre beaucoup de temps.

Une alternative populaire à l’utilisation de GCP est la kinématique en temps réel (RTK), qui utilise le positionnement par satellite et une station de base avec une référence de position secondaire connue pour fournir des données plus précises.

En savoir plus sur le RTK :

Les solutions de drones sont plus que jamais utilisées dans le secteur de la topographie et de la cartographie, grâce à leur accessibilité et à leur capacité à fournir rapidement des résultats très précis. De nombreux facteurs doivent être pris en compte pour choisir la meilleure solution pour le travail. En fonction de la précision des résultats exigés par la mission et des contraintes de temps, les utilisateurs peuvent améliorer la précision du positionnement en s’appuyant sur des points de contrôle au sol (GCP) et un drone non RTK ou sur une solution de drone avec RTK qui permet des corrections en temps réel et après traitement.

Des technologies qui améliorent la précision du positionnement

Real-Time Kinematics ou RTK est une technique avancée de positionnement par satellite qui utilise une station de base dont l’emplacement est connu comme référence de position secondaire pour fournir des données plus précises. Lorsqu’il est déployé sur un drone, un système RTK est utilisé pour combiner et contraster les données de position des stations de base virtuelles et physiques, corrigeant ainsi l’emplacement de la caméra du drone en temps réel. S’ils sont déployés correctement, les drones peuvent produire des données de localisation au centimètre près, qui sont intégrées à l’image aérienne pendant le vol.

Les solutions RTK pour drones sont particulièrement recherchées car elles produisent des résultats en temps réel, mais la stabilité de la connexion requise pour couvrir toute la durée du vol peut être irréaliste pour certains, car les professionnels de la cartographie par drone n’ont pas toujours le luxe de mener leurs missions dans des endroits qui répondent à toutes les exigences pour une transmission stable des données.

Le RTK nécessite deux types de connexions de données pendant le vol : une entre la télécommande et la station de base RTK, et une entre la télécommande et le drone. La connexion entre la télécommande et la station de base est sensible à une connectivité réseau instable, tandis que la connexion entre la télécommande et le drone peut être affectée par des obstacles à proximité du lieu de décollage. Pour réduire le risque de perte des connexions de données, le PPK (Post Process Kinematics) est donc une bonne alternative pour les missions de recherche dans des zones reculées où la réception des signaux de réseau est mauvaise et/ou où se trouvent des obstacles tels que des arbres, des bâtiments ou des structures métalliques.

Post-traitement de la cinématique

Avec PPK, les données sont corrigées après le vol plutôt que pendant le vol. Les données sont stockées à bord du drone, et les calculs effectués après le vol combinent les données du drone et de la station de base, produisant des résultats dans un logiciel PPK sur un ordinateur. Les utilisateurs bénéficient ainsi d’une plus grande flexibilité et d’une plus grande fiabilité : même si les connexions de données en temps réel sont perdues pendant le vol, l’exactitude des résultats peut être maintenue car les données PPK ont été intégrées dans les calculs. L’emplacement du décollage ne doit pas nécessairement être parfait et la portée de la station de base peut être étendue.

Voici un aperçu des différences entre RTK, PPK et cloud PPK :

	RTK Drone Alone	RTK Drone + PPK	RTK Drone + Cloud PPK
Positioning Accuracy	Up to centimeter-level	Up to centimeter-level	Up to centimeter-level
Real-time data link required	Yes	No	No
When and where calculations are done	In real-time during the flight on the drone	Post-flight using a PPK software	Post-flight using the GS RTK app on a compatible remote controller
Impact of Losing RTK Lock	High.Quality of connection depends on internet or data connection on site.	Low	Low
RTK Base Station Required	Yes.Requires a base station or a network RTK connection like CORS	Yes.Requires a base station or a network RTK connection like CORS	Yes.Requires a base station or a network RTK connection like CORS

En fin de compte, les systèmes de drones RTK et PPK sont tous deux capables de produire des données d’une précision centimétrique :

Les solutions RTK nécessitent une station de base et des conditions plus spécifiques pour les missions de décollage et de vol afin de traiter les données en temps réel.
Les solutions PPK offrent une plus grande flexibilité quant à la manière et à l’endroit où le drone est déployé pour la mission de vol et une plus grande fiabilité grâce à une plus grande portée.

Vous trouverez ci-dessous un aperçu de vos choix en matière de cartographie et de mesure avec un drone.

	GCPs alone	Drone without RTK	Drone with RTK	Drone with RTK + GCP
Accuracy	High	Low	High	Highest
Speed	Low	High	High	High-ish
Cost	High	Low	Low	Low

Choisissez vos capteurs de données / caméras
Lorsque vous choisissez votre solution de la topographie et de cartographie, vous devez également tenir compte du type de données dont vous ou vos clients avez besoin. Différents projets peuvent nécessiter différents types de données. Nous proposons donc différentes solutions pour répondre à ces exigences.

Photogrammétrie
La plupart des relevés aériens typiques nécessitent une photogrammétrie, ou la création de modèles 2D ou 3D haute résolution de votre site de relevé par la combinaison de nombreuses photographies numériques. Chacun de nos drones de topographie et de cartographie est équipé d’un puissant appareil photo numérique capable de prendre des photos numériques en haute résolution. Certaines solutions peuvent être équipées d’une caméra oblique qui permet de recueillir les images nécessaires à la modélisation 3D avec moins de mouvements de vol. Vos images peuvent ensuite être fusionnées à l’aide d’un logiciel de photogrammétrie tel que DJI Terra, PIX4D, Agisoft,.. et les modèles obtenus peuvent être utilisés pour identifier et mesurer des caractéristiques telles que la distance, la surface, le volume, etc.

LiDAR ou détection et télémétrie par imagerie lumineuse
Cette technologie survole un site de topographie où elle utilise un laser pour éclairer une cible, et mesure la lumière réfléchie à l’aide d’un capteur. Ce processus est répété des milliers de fois pour produire un nuage de points qui peut représenter votre emplacement avec une précision plus fine que la photogrammétrie. Le LiDAR et la photogrammétrie ont chacun leurs propres applications, il est donc important de bien réfléchir avant de choisir sa charge utile (caméra,lidar,..)

Multispectral et hyperspectral
Ces caméras spéciales peuvent capter les longueurs d’onde visibles et invisibles de la lumière. Pour les clients du secteur agricole ou les enquêtes menées pour mesurer la croissance des cultures ou la conformité environnementale, les données multispectrales sont particulièrement utiles pour fournir des informations critiques et exploitables.

Avec les solutions par drone, vous disposez d’un large choix de techniques de topographie et de cartographie, et c’est à vous de choisir les méthodes qui répondent le mieux à vos besoins. MELDRONE est le partenaire idéal pour vous aider à faire ce choix !

Choisissez votre solution de Topographie
Une fois que vous avez déterminé le type et la qualité des données dont vous avez besoin, nous pouvons choisir la solution de drone qui vous convient le mieux.

Plus d’infos sur 3 E https://www.meldrone.be/droneshop/dji-mavic-3-enterprise-advanced-3/

Plus d’infos sur 3 T :https://www.meldrone.be/droneshop/dji-mavic-3t-worry-free-basic-combo-2/