La lasergrammétrie

La lasergrammétrie est une technique relativement récente. Plusieurs noms lui sont actuellement donnés :

  • lasergrammétrie : terme le plus utilisé pour les applications terrestres ;
  • relevé laser-scanner : terme courant pour les relevés aéroportés et terrestres ;
  • relevé haute densité : terme introduit par Leica Geosystems ;
  • bombardement laser : terme très utilisé en Suisse et en Belgique ;
  • laserométrie : terme parfois utilisé dans le domaine industriel.

Les grands principes de la lasergrammétrie

Les relevés laser-scanner sont comparables à des photographies en 3D de l’objet mesuré. Chaque point scanné sur le terrain est immédiatement connu en coordonnées X, Y, Z.
Du point de vue du géomètre, on note un changement de philosophie par rapport à la topographie classique : ici, on ne relève pas les points caractéristiques de l’objet, mais on mesure l’objet dans sa globalité. La précision d’un tel système est illustrée par l’écart-type sur chaque point mesuré. Cependant, la précision du résultat modélisé peut être meilleure que la précision des données brutes grâce à une très grande densité de l’information (très forte redondance des données). Si vous recherchez une haute résolution d’informations, optez pour cette technologie !

Définition d’un système laser-scanner 3D

Pour l’utilisateur, un système laser-scanner 3D est un instrument qui mesure des points 3D (X, Y, Z) sur une zone d’un objet :

  • de manière automatique et systématique,
  • à une cadence de relevé importante (des dizaines et même des centaines de milliers de points par seconde),
  • qui permet l’obtention des coordonnées 3D en temps réel.

Un scanner peut éventuellement donner en supplément et pour chaque point :

  • une valeur fonction de la réflectivité de l’objet,
  • des valeurs RVB obtenues via une caméra numérique.

Les laser-scanners 3D peuvent être utilisés :

  • en position fixe (contrôle qualité en industrie),
  • en position mobile (scanner terrestre utilisé en topographie),
  • montés sur un véhicule ou aéroportés avec système de navigation embarquée.

Definition issue du 3D SCANNING INSTRUMENTS – Wolfgang BOEHLER, Andreas MARBS – i3mainz, Institute for Spatial Information and Surveying Technology, FH Mainz, University of Applied Sciences.

Les facteurs importants d’un système laser-scanner

Pour qu’un laser-scanner soit parfaitement efficace, il est important de prendre en compte :

  • les logiciels associés pour le post-traitement,
  • la précision du système (exprimée en général par l’écart-type sur chaque point),
  • la taille du spot laser en fonction de la distance,
  • la portée de l’instrument : distance la plus courte et distance la plus longue,
  • la vitesse de scan (exprimée en points / seconde, de 50’000 à 1’000’000 suivant les systèmes),
  • la qualité de l’information,
  • le champ angulaire,
  • l’environnement de travail (température, humidité, radioactivité…),
  • la facilité d’utilisation (au regard du poids par exemple),
  • la solution d’alimentation électrique,
  • le danger du système laser pour les yeux (certains systèmes nécessitent un balisage du chantier lors des mesures),
  • le constructeur.

APPLICATIONS DU LIDAR TERRESTRE

Le lidar terrestre est utilisé pour le relevé 3D de bâtiments, de structures, d’objets et de scènes complexes pour lesquels la topométrie classique ou la photogrammétrie ne sont pas opérationnelles. Cette technologie de mesure sans contact, utilisant la lumière laser comme support d’information, permet de s’affranchir de l’accès à des zones dangereuses, mais également d’effectuer une saisie très rapide et automatique avec une densité très élevée. L’exhaustivité des informations ainsi acquises permet d’éviter de retourner sur le terrain pour d’éventuels compléments.

À partir des nuages de points denses et précis acquis par cette technique, il est possible de fournir différents produits adaptés à de nombreux types de demandes.

La technique lasergrammétrique est souvent associée à des levés terrestres classiques ou photogrammétriques. 

Les modèles TQC « tels que construits » ou TQS « tels que scannés » livrés peuvent être très attractifs et révéler une grande exhaustivité.

 

Les applications peuvent porter sur :

  • Le domaine de l’architecture, du patrimoine et de l’archéologie :
    • conservation et gestion des sites,
    • plans d’intérieur, façades et coupes,
    • plan de charpente ou de toiture,
    • calepinage, appareillage,
    • modèles 3D (LOD 1-2-3), avec rendu photoréaliste.
  • Le domaine industriel et scientifique :
    • revamping et prototypage sur sites de production,
    • chambre de vanne et centrales de production,
    • salles de machines,
    • équipements et installations scientifiques,
    • pièces mécaniques complexes ou de grande taille…
  • Le domaine du génie civil :
    • modélisation 3D de tunnels, viaducs, ponts,
    • relevés de chaussées routières ou autoroutières,
    • espaces confinés, galeries,
    • conduites forcées, prises d’eau, barrages,
    • digues…
  • La numérisation à destination de maquettes virtuelles :
    • modélisation 3D d’objets complexes,
    • mobilier urbain,
    • bâtis, structures et équipements…

MOYENS MIS EN ŒUVRE

Du fait de l’importance de ses moyens, l’entreprise est capable de déployer plusieurs équipes sur le terrain simultanément et en autonomie complète. L’utilisation du lidar terrestre permet d’assurer la sécurité des équipes en évitant de les exposer à des situations dangereuses lors du relevé physique (terrain accidenté, autoroute etc.).

En termes de matériel lidar terrestre, PALMERAIETOPO possède le laser scanner FARO FOCUS que nous utilisons selon sa performance spécifique en fonction de la prestation requise :

  • Scanner longue portée
  • Scanner haute résolution à courte portée