Démonstration du drone de cartographie Gatewing X100 à Crogny

Le 20 novembre 2014, nous avons assisté à une démonstration d’un vol de drone Gatewing X100. Celle-ci a eu lieu en bordure de la forêt de Crogny et a été réalisée par M Hervé WYSOCINSKI, Responsable Technique Département Cartographie SIG et Systèmes de Mesure de la société D3E Électronique.

Plusieurs professionnels ont assisté à l’événement : messieurs Sylvain Gaudin et Jean-Baptiste Richard du CRPF Champagne Ardenne, messieurs Jean-Claude Santune et Geoffrey Becquerel de l’ONF, monsieur Emilien Sciacca de la société IAS-Tech, ainsi que de nombreux professeurs et personnels de l’EPL de l’Aube sans oublier les étudiants de BTSA GF, de BTSA de Saint Pouange et les élèves de CAPA bûcheron.

Ce drone de cartographie est équipé de différents dispositifs notamment :

1 GPS afin de suivre le plan de vol établi

1 appareil photo qui lui permettent de réaliser des prises de vues dans différents spectres et ensuite, via un logiciel de traitement, de produire différentes données de type Raster.

Dans le cas étudié, les capteurs choisis permettent des prises de vue dans l’infra rouge et dans le proche infra rouge, afin de pouvoir étudier les différents peuplements forestiers.

Le drone pèse moins de 2 kg et peut voler à différentes altitudes ce qui influe sur la résolution finale des documents produits. Par exemple, avec un vol effectué à 100 mètres d’altitude, on  obtient des orthophotos ayant une résolution de 3,5 cms par pixel.

L’autonomie de l’appareil permet un vol de 45 minutes. Il aura voler cet après midi, en tout 42 minutes pour cartographier une zone d’environ 110 ha.

La mission se prépare au bureau par une sélection de la zone à cartographier sur une tablette. Celle-ci peut intégrer des dalles Google Earth pour permettre un repérage aisé.

Une fois sur le terrain, on choisit des points de calage que l’on matérialise au sol et dont on détermine précisément la position.

Ces points seront visibles sur les photos prises en vol et serviront, dans la phase d’exploitation à caler les images.

Puis, on effectue un transfert des informations de la tablette au drone qui détermine un plan de vol.

Ce plan est ensuite retransféré à la tablette pour vérification.

Puis, en appliquant rigoureusement une check-list, on prépare le vol proprement dit.

Plan de vol du drone de cartographie

Vérification du plan de vol calculé © GATEWING © D3E Electronique

 

 

Sur l’image ci-contre, on voit les différents passages prévus pour cartographier la zone étudiée.

 

 

 

Une fois toutes les étapes effectuées, dans l’ordre, le drone bat des ailes comme un petit oiseau : il est prêt !

La phase de préparation, en temps normal prend environ 15 minutes.

Le décollage s’effectue sur une rampe de lancement et le drone va ensuite effectuer ses passages automatiquement suivant le plan prévu à une vitesse de 80 km/h environ. Pendant ce temps, l’opérateur doit s’assurer que le vol s’effectue, visiblement, comme prévu. Il doit contrôler également que la zone de survol n’est pas empruntée. Une procédure de secours permet  de faire redescendre le drone en vol de type feuille morte, en cas d’imprévu.

Mise en place du drone de cartographie sur sa rampe

Prêt au décollage © GATEWING © D3E Electronique

Mise en place du drone de cartographie sur sa rampe

© GATEWING © D3E Electronique

Décollage du drone de cartographie

Envol face au vent © GATEWING © D3E Electronique

 

Le traitement des données s’effectue ensuite avec un logiciel dédié comme Trimble Business Center. Celui-ci va consister en un recollement de toutes les prises de vue. Elles sont réalisées avec un taux de recouvrement de 75% (mais peut être augmenté en cas de travail sur des sites à forte déclivité) pour assurer la qualité du rendu final.

On voit ici le drone à l’atterrissage :

P1040183

On obtient alors des orthophotos et des modèles numériques d’élévation très précis, puisqu’en horizontal, on a une précision de 5 cms et en élévation de 10 cms.

Un extrait d’orthophoto produite, visualisée sur QGIS :

Exemple d'orthophoto produite

Orthophoto obtenue (point de calage en haut à droite, rampe, carnet et mallette visibles en bas à gauche)

Un exemple de MNE produit, affiché avec QT Modeler :

Les prises de vue en infrarouge et proche infra rouge sont possibles et permettent alors la réalisation de cartes présentant l’Indice de Végétation par Différence Normalisée NDVI.

Au final, la démonstration fut très convaincante sur 3 points : la facilité de mise en œuvre de la solution tout intégrée sur le plan informatique, la rapidité du vol et la qualité des documents produits.

Il reste, que l’on devine aussi la nécessité d’avoir un opérateur très qualifié pour gérer le vol de l’appareil proprement dit y compris dans ses aspects juridiques gérés en France , par la DGAC.

Conclusion : Le drone de cartographie présenté offre de nombreuses possibilités que ce soit en cartographie forestière ou dans la gestion de projets d’agroforesterie. Il permet la production de données domestiques remises à jour à la demande sur l’état sanitaire des peuplements ou l’avancée des projets.

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