Levés bathymétriques en Roumanie avec YellowScan Navigator
Défi
De l’érosion côtière à la surveillance des barrages, les levés bathymétriques en Roumanie s’accompagnent d’un ensemble unique de défis environnementaux et logistiques. Dans la mer Noire, la turbidité de l’eau est élevée et les signaux GNSS sont souvent instables, des conditions qui entravent généralement la précision des outils bathymétriques traditionnels. Les sites intérieurs tels que les rivières et les barrages présentent leurs propres complexités, notamment de forts courants, des berges abruptes ou une accessibilité limitée.
Pour obtenir les informations nécessaires à la surveillance des infrastructures, à la recherche archéologique et à la modélisation des inondations, les équipes de géomètres avaient besoin d’une solution capable de fonctionner dans des environnements difficiles tout en fournissant des données 3D géoréférencées de haute qualité.
YellowScan Navigator, un système LiDAR topo-bathymétrique, monté sur Tundra 2
Solution
Ciprian Iorga de La Orizont et Eduard Năstase de l’Institut national de physique du globe se sont tournés vers une combinaison de systèmes LiDAR YellowScan pour relever ces défis. Pour la cartographie du terrain sous-marin, ils ont déployé le YellowScan Navigator, un système LiDAR bathymétrique basé sur un drone et conçu pour fonctionner dans des eaux peu profondes et turbides. Pour compléter les données bathymétriques et obtenir une couverture topographique complète, le Surveyor Ultra (V2) et le Vx20-300 ont été utilisés sur le même site ou sur des sites adjacents, en particulier là où une végétation dense ou un terrain varié nécessitaient une densité de points et une précision plus élevées.
Ensemble, ces systèmes ont permis une couverture complète, sous l’eau et en surface, sans compromettre la qualité des données ou l’efficacité de la mission.
Il y avait trois missions différentes :
1- Côte de la mer Noire (Mangalia – Venus Beach)
Dans le cadre de ce projet de surveillance côtière, l’équipe s’est concentrée sur la cartographie des zones sujettes à l’érosion, combinant marais, plages, environnement marin peu profond et infrastructures artificielles. En utilisant le YellowScan Navigator, ils ont pu scanner des profondeurs allant jusqu’à 5-6 mètres, même dans des conditions de forte turbidité. Les données bathymétriques obtenues ont permis de soutenir la planification des infrastructures et la gestion du littoral.
Un élément visible ressemblant à une doline, capturé sous la surface de l’eau à l’aide du LiDAR bathymétrique YellowScan.
Paramètres de la mission :
Système utilisé :
- YellowScan Navigator
- YellowScan Vx20-300
Les deux ont été montés sur un drone Tundra 2
Nombre de vols :
- 8 vols avec YellowScan Navigator
- 2 vols avec YellowScan Vx20-300
Zone d’enquête :
- Environ 1 km², couvrant à la fois les surfaces terrestres et aquatiques.
Paramètres de vol :
- Altitude : 80 mètres
- Vitesse : 7 m/s
Durée de la mission :
- Planification et acquisition des données : ~8 heures (1 journée de travail)
- Traitement des données : ~24 heures
Logiciel de post-traitement :
- YellowScan CloudStation et CloudCompare
2- La ville antique d’Histria
Les principaux objectifs étaient de réaliser une cartographie archéologique des ruines submergées et des structures de surface à proximité d’une zone de tumulus. Sur ce site archéologique, les eaux peu profondes et les perturbations importantes du signal GNSS ont posé des défis aux méthodes d’étude conventionnelles. Le Navigator a fourni des données bathymétriques utilisables malgré ces limitations, aidant les chercheurs à découvrir et à interpréter les structures submergées d’importance historique.
Nuage de points colorisé de la ville antique d’Histria traité avec YellowScan CloudStation.
Paramètres de la mission :
Systèmes utilisés :
- Navigateur YellowScan (monté sur le Tundra 2)
- YellowScan Vx20-300 (monté sur Tundra 2)
- YellowScan Surveyor Ultra (associé au drone DJI Matrice 300)
Nombre de vols :
- 5 vols avec Navigator
- 4 vols avec Vx20-300
- 2 vols avec le Surveyor Ultra
Zone d’enquête :
- Environ 0,5 km², couvrant l’ancienne ville d’Histria, les plans d’eau environnants, les zones marécageuses et une zone de tumulus.
- En outre, une zone de ~20 km² a été survolée pour l’acquisition de données photogrammétriques à titre d’information complémentaire.
Paramètres de vol :
- Altitude : 80 mètres
- Vitesse : 7 m/s
Durée de la mission :
- Planification et acquisition des données : environ 2 jours ouvrables complets (y compris le vol photogrammétrique prolongé).
- Traitement des données : environ 24 heures
Logiciel de post-traitement :
- YellowScan CloudStation et CloudCompare
3- Rivière Argeș et barrage de Mihăilești
Cette mission à l’intérieur des terres a combiné des données LiDAR topographiques et bathymétriques pour soutenir la modélisation des inondations et surveiller l’intégrité structurelle du barrage et des berges environnantes. L’intégration des balayages aériens et bathymétriques a permis de réaliser une analyse hydrologique complète et d’éclairer les futures décisions en matière d’infrastructure, tout en fournissant des informations archéologiques sur une zone proche de la rivière et couverte par l’étude.
Nuage de points colorisé et plan de vol du barrage.
Paramètres de la mission :
Systèmes utilisés :
- YellowScan Navigator
- YellowScan Vx20-300
Nombre de vols :
- 4 vols avec Navigator
- 2 vols avec Vx20-300
Zone d’enquête :
- Environ 3,2 km²
Paramètres de vol :
- Altitude : 80 mètres
- Vitesse : 7 m/s
Durée de la mission :
- Planification et acquisition des données : environ 8 heures (1 journée de travail)
- Traitement des données : environ 24 heures
Logiciel de post-traitement :
- YellowScan CloudStation et CloudCompare
Résultats
Au cours de ces missions, les équipes ont démontré comment le LiDAR par drone peut fournir des données de haute précision dans des zones traditionnellement difficiles à atteindre ou à cartographier. Le YellowScan Navigator s’est avéré efficace même dans des conditions de visibilité limitée et d’interférence GNSS, fournissant des résultats bathymétriques fiables. Quant au Surveyor Ultra et au Vx20-300, ils ont fourni des données topographiques denses et précises permettant de construire des modèles numériques de terrain complets.
En intégrant leurs systèmes, La Orizont et l’Institut national de physique du globe ont réussi à répondre à divers besoins en matière d’arpentage, de la préservation du patrimoine culturel à l’évaluation des risques d’inondation, mettant ainsi en évidence la puissance et la flexibilité des flux de travail LiDAR multi-capteurs des drones.
« Malgré la turbidité de l’eau et les interférences GPS, le Navigator a toujours fourni des données bathymétriques utilisables pour l’analyse des infrastructures et des sites archéologiques.
Remerciements
Ce travail a été soutenu par le Programme national de recherche, projet SOL4RISC no. PN 23360301
