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Le LiDAR appliqué aux drones est passé d’une technologie de niche à un outil essentiel pour la cartographie et la topographie de nouvelle génération.
Si vous recherchez des données 3D de très haute précision, des relevés en zones à végétation dense ou des environnements complexes, comprendre le fonctionnement d’un drone LiDAR n’est plus optionnel : c’est désormais une compétence clé.
Le LiDAR, acronyme de Light Detection and Ranging, est une technologie de télédétection active.
Un capteur LiDAR embarqué sur un drone émet des milliers, voire des millions, d’impulsions laser par seconde vers le sol.
En mesurant le temps que met chaque impulsion à revenir vers le capteur, le système calcule les distances avec une très grande précision et génère un nuage de points 3D représentant le terrain et les objets.
Montés sur des drones, les capteurs LiDAR deviennent des outils extrêmement puissants pour la cartographie 3D à grande échelle. Contrairement aux caméras, le LiDAR ne dépend pas de la lumière ambiante et est peu affecté par les ombres ou les surfaces à faible contraste. Il est donc idéal lorsque l’on cherche à capturer la structure, et pas seulement l’image.
Un flux de travail LiDAR UAV typique se déroule comme suit :
Définir la zone à cartographier, les objectifs de précision, l’altitude de vol et la densité de points. Le choix du capteur LiDAR et du couple GNSS/INS dépend du niveau de précision requis.
Déterminer les lignes de vol avec un recouvrement adapté, généralement de 20 à 30 %. Régler la vitesse et l’altitude de l’aéronef pour atteindre la densité de points souhaitée.
Le drone LiDAR effectue la mission en émettant des impulsions laser et en enregistrant les retours. Les données GNSS et IMU suivent en continu la position et l’orientation du drone. Les bonnes pratiques incluent des manœuvres de calibration et une surveillance en vol des capteurs.
Les données sont téléchargées et le calcul de trajectoire est effectué à partir du GNSS et de l’IMU. Les impulsions LiDAR sont ensuite géoréférencées.
Le bruit est nettoyé et les points sont classifiés (sol, végétation, bâtiments, etc.). Des Modèles Numériques de Terrain (MNT), des Modèles Numériques de Surface (MNS) et des raster d’intensité sont générés.
Les fichiers LAS/LAZ, les courbes de niveau, les lignes de rupture ou les maillages sont exportés vers des outils CAD, SIG ou BIM pour l’ingénierie et la conception.
Lorsqu’il est correctement mis en œuvre, le LiDAR UAV permet d’atteindre une précision verticale centimétrique, avec une rapidité remarquable.
Il n’existe pas de solution universelle dans le débat LiDAR vs photogrammétrie. Le bon choix dépend de plusieurs facteurs :
Le LiDAR peut traverser les interstices du feuillage pour atteindre le sol, ce qui le rend idéal pour les zones forestières ou les couloirs de lignes électriques. La photogrammétrie peine à restituer le terrain sous une couverture végétale dense.
Le LiDAR offre généralement une meilleure précision verticale et capture des éléments fins comme les câbles ou les arêtes. La photogrammétrie fournit des visuels riches, mais une élévation moins fiable en environnement complexe.
Les systèmes LiDAR pour drones sont plus coûteux et nécessitent des compétences spécialisées. La photogrammétrie est plus accessible et économique, mais dépend fortement de bonnes conditions lumineuses et d’un recouvrement élevé.
Dans de nombreux projets industriels, les équipes combinent le LiDAR 3D et la photogrammétrie afin de tirer parti des avantages de chaque technologie.
Pour les relevés LiDAR de niveau ingénierie, les drones réduisent les risques et le temps sur site tout en garantissant des résultats conformes aux standards topographiques.
Les applications du LiDAR couvrent de nombreux domaines :
Dans chaque cas, le LiDAR UAV constitue une alternative plus rapide et plus sûre aux méthodes purement terrestres.
Lors du choix d’un capteur LiDAR, il est important d’évaluer :
Un système LiDAR doit être évalué dans son ensemble : drone, capteur, GNSS/INS et chaîne de traitement.
Le LiDAR est puissant, mais il n’est pas prêt à l’emploi sans préparation :
Les programmes performants investissent dans la formation, les procédures opérationnelles et le contrôle qualité.
Trouver le bon drone LiDAR ou le bon capteur peut être complexe dans un marché fragmenté. Une marketplace B2B comme BeyondSky centralise les drones LiDAR industriels, les capteurs et les prestataires de services.
Les acheteurs peuvent :
Les vendeurs bénéficient quant à eux d’une visibilité auprès d’acheteurs techniques qualifiés.
Un capteur LiDAR émet des impulsions laser vers le sol et mesure leur temps de retour afin de créer un nuage de points 3D très précis représentant le terrain et les structures.
Les équipes planifient la mission, effectuent les vols avec GNSS/INS, traitent les trajectoires, nettoient et classifient les nuages de points, puis exportent les données vers des outils CAD ou SIG.
Le LiDAR offre une grande précision en terrain complexe, capture des structures fines, couvre rapidement de vastes zones et dépend peu des conditions lumineuses.
Topographie, inspection des réseaux, mines et carrières, foresterie, modélisation des inondations et des zones côtières.
La précision requise, la densité de points, le poids du capteur, la portée, le schéma de balayage et l’ensemble du flux de traitement des données.
