Category Archives: Technique

Genescale – Pierredar

Le troisième volet du projet GENESCALE s’est déroulé au Nord du glacier de Pierredar à 2300m.Pas de vent, mais un épais brouillard juste au dessus de la zone de vol:

Après 2 petites heures d’attente… le brouillard s’est levé et le vol s’est passé sans encombre, malgré une topographie difficile (montagne et donc masque GPS au Sud…)

Refuge de Pierredar en PIR

Refuge de Pierredar

Montagne La Pare – projet GeneScale

Dans le cadre du projet GeneScale, un survol de la face nord de la montagne La Pare a été réalisé.

Après un heure de marche, l’aile a été lancée depuis l’alpage L’Audalle. Un plan de vol original (en escaliers) a été mis en place, étant donné le sommet culminant à plus de 2500m. L’aile est restée dans la partie nord de la montagne, en permanence entre les trois “falaises”, ce qui laisse un petit stress pour le pilote, surtout au premier vol!

L'alpage "L'Audalle" (1850m)

Face nord de La Pare, avec encore de la neige à 2300m (en cherchant vous verrez peux-être les bouquetins!)

Deux vols ont permis de recueillir plus de 200 images (RGB et PIR), avec pour la première fois une Ebee pour remplacer le swingletCAM, étant donné le vent présent à cette altitude (4-5 m/s ce jour là).

Trajectoire mouvementée avec du vent et des lignes de vols allant de 2450m à 2100m!

Alpage en PIR

Maquette 3D – terrain 2ème année

Voici venu le temps de la désormais traditionnelle maquette 3D des étudiants en géomatique de 2ème année. Le travail consiste à combiner les cours de GNSS, Scanner Laser Terrestre et Photogrammétrie aérienne. En 2014, les étudiants doivent modéliser l’Institut Agricole de l’État de Fribourg à Grangeneuve. Dans l’optique de leur faire découvrir R-Pod, 5 vols ont été effectués sur l’école dans les conditions pour le moins changeantes. Si le matin la luminosité était bien diffuse avec des nuages en altitude, la neige s’est invitée pour la pause de midi! Mais le soleil a repris ses droits l’après-midi, nous avons donc des images complètement différentes l’après-midi!

Ce fut aussi l’occasion de tester la nouvelle fonctionnalité d’R-Pod après l’upgrade du swingletCAM; les images obliques:

Image oblique (30°) du bâtiment principal

A quelques centaines de mètres au Sud: l'Abbaye de Hauterive

Bâtiments aux alentours à modéliser

Et l’après-midi:

Le bâtiment principal 3 heures plus tard...

Bâtiments aux alentours à modéliser

Yverdon Gare-Lac

Le mois de décembre est l’occasion de lancer les étudiants de 3ème année orientation géomatique dans leur projet majeur de photogrammétrie. R-Pod est ainsi sollicité comme chaque année pour différents projets. Un étudiant va s’intéresser à tester les possibilités d’utilisation du logiciel libre MicMac avec des images d’R-Pod.

Le jeu de données utilisé pour ce travail pourrait-être, par exemple, celui de la zone entre la gare d’Yverdon et le lac. En effet, une partie de cette surface représente un secteur stratégique pour le développement de la ville, puisqu’elle devrait être en partie reconvertie dans les prochaines années, selon la volonté de la municipalité.

La Marive et La Thièle

Angle de la rue de l'Arsenal et la rue de l'Ancien Stand

Bien-entendu, décembre n’est pas le meilleur mois pour obtenir de magnifiques images étant donné le peu d’ensoleillement (ici les images sont acquises à 12h30). Néanmoins, entre une période de brouillard plutôt tenace et une perturbation annoncée pour la suite de la semaine, R-Pod a pu se faufiler pour acquérir un centaine d’images par environ 20km/h de vent.

Rue de l'Ancien Stand, une partie de la future zone reconvertie

Et pour terminer, des images pour les fans de trains:

Aventures en Côte d’Ivoire

Comme mentionné dans un précédent article, R-Pod s’est aventuré en Côte d’Ivoire du 21 au 31 octobre. Les trois objectifs principaux de la mission étaient les suivants :

  1. Evaluer la faisabilité de cartographier de la forêt dense sempervirente
  2. Déterminer les limites d’utilisation sur le terrain, les contraintes environnementales et techniques liées au climat
  3. Montrer les applications en milieux non-forestiers (savanes, cultures, plantations, villages)

Réflexion sur le Parc National de Tai :

Initialement, il était prévu de se rendre au Parc National (PN) de Tai pour des tests sur une forêt dense. Ce PN ne comporte actuellement que peu de zones couvertes par les images satellitaires, car des nuages y sont présents quasiment en permanence. La cartographie (pour les botanistes par exemple) est ainsi très limitée. Le chalenge résidait dans la capacité du système à assembler des images ne comportant que de la forêt, mais aussi de voler plusieurs jours dans des conditions d’autosuffisance. Ceci avec tous les problèmes pratiques que cela comporte.

Après réflexion avec les différents partenaires du projet in situ, il s’est avéré qu’il était risqué de se rendre à Tai, étant donné la distance à parcourir  et le peu de temps à disposition. Si la météo n’était pas clémente sur place, le risque de ne pas pouvoir effectuer tous les tests nécessaires était trop élevé. De plus, les partenaires étaient également intéressés de connaître la potentiel d’R-Pod dans d’autres milieux (savane, forêt marécageuse, zone urbaine…). Le PN du Banco, situé en plein cœur d’Abidjan a ainsi été choisi comme substitut à Tai. La végétation du Banco est également dense, et est située à moins de 30 minutes du CSRS (Centre Suisse de Recherches Scientifiques), le « QG » d’R-Pod pour cette mission.

Sites étudiés et chronologie des recherches:

Centre National de Floristique à Cocody

Lors d’un premier vol au Nord du Parc du Banco, l’évaluation de l’état d’avancement de l’occupation humaine dans une bande de terrain (env. 100m de large) a pu être visualisée. Cette zone, déboisée pour le passage de lignes haute tension, est occupée (illégalement?) principalement par des garagistes réparant les taxis d’Abidjan. Dans la foulée, et dans le but de réaliser un inventaire cartographique du jardin botanique, le Centre National de Floristique, à Cocody (Abidjan), était survolé en quelques minutes. La Parc National d’Azagny fut le premier test en forêt dense. Ce vol remis les pieds sur terre à toute l’équipe quant aux espoirs de cartographier de la forêt, puisque le décollage et l’atterrissage étaient de vrais slaloms pour l’aile. En effet, le décollage eu lieu depuis une petite clairière entre les arbres de 30m de haut… Pour couronner le tout, les images, pourtant acquises à moins de 300 m s/sol étaient à moitié couvertes de nuages !

Occupation humaine sous les lignes HT, au Nord-Est du Parc du Banco

La forêt de la Tanoé située vers Nouamou (Sud-Est du pays, à 50km du Ghana) a par la suite servit de zone test en ce qui concerne la forêt de type marécageuse. L’assemblage, en particulier pour les cultures de palmiers à huile n’a pas posé de problème particulier. La forêt non-plus, étant donné qu’elle n’était pas spécifiquement dense.

Cultures de palmiers à huile et forêt marécageuse à proximité de Nouamou (fausses couleurs)

Pour la zone de savane, la réserve de Lamto a été retenue. Lors de ce vol, R-Pod est revenu avec le moteur arraché et l’aile abimée. Après avoir réparé à Abidjan, une série de vols selon différents paramètres (hauteur, recouvrement latéral/longitudinal) au-dessus du Banco a été réalisée. Le but était dans un premier temps d’effectuer si possible un assemblage automatique via le logiciel Pix4D. Pour terminer en beauté le séjour, le village d’Adiopodoumé à proximité d’Abidjan était survolé afin de fournir des images de zones urbaines.

Échantillon de la Réserve de Lamto, avec le Centre Français de Recherches

Premiers résultats :

Pour les botanistes qui vont travailler par la suite sur les clichés, la qualité des images brutes en forêt dense est suffisamment détaillée pour identifier les objets à cartographier (types d’arbres, couronnes et ouvertures). L’interprétation automatisée serait même envisageable pour certaines espèces.

Assemblage images fausses couleurs, 75% recouvrement latéral, PN Banco

Bien entendu, vu le couvert végétal, il est impossible d’utiliser ni des points de contrôle, ni des points d’appui pour le bloc. La confiance en l’assemblage automatique, via la recherche automatisée de points d’intérêts sur les images, est ainsi contrainte à 100%. Le tout en augmentant significativement la hauteur de vol et le recouvrement latéral par rapport aux « standards » des zones non-forestières (80% longitudinal et 50% latéral). Au final, il a été constaté que l’assemblage pouvait fonctionner avec par exemple 90% de longitudinal et 80% de latéral à 270 m s/sol (taille de pixel au sol de 10cm). Latéralement, il est possible de diminuer le pourcentage à 75%, pour autant d’augmenter significativement la hauteur (400m s/sol).

Concernant les limites du système en forêt, la surface couverte est trop réduite dans la plupart des cas. En effet, il est souvent difficile d’accéder à une zone de forêt et le rayon d’action utilisé (1-2 km) est souvent insuffisant. Ensuite, malgré que l’assemblage automatique soit envisageable dans certains cas, le calcul du MNS est difficile. Ainsi, les images subissent des déformations inadéquates et l’orthomosaïque (théoriquement une « true orthophoto ») en subit directement les conséquences. Le décollage et l’atterrissage est évidement déconseillé depuis le cœur de la forêt, même si ce fût une expérience fructueuse à Asagny. Un autre constat est que la couverture nuageuse est souvent présente déjà à 200-250 m s/sol. La période de l’année n’était pas non-plus optimale concernant les nuages.

Les rapaces sont particulièrement agressifs dans ce pays, et le problème survenu dans la savane n’est pas un cas isolé. R-Pod a parfois donc été rapatrié promptement car des milans allaient directement au contact de l’aile. Par contre, de manière générale, la technologie était toujours robuste. Même avec le moteur arraché et un morceau d’aile découpé, l’aile a pu revenir sur son point de décollage et atterrir. Après avoir réparé avec les moyens du bord, plus de 10 vols dans des conditions difficiles (vent) ont été effectués sans aucun problème.

Concernant l’application dans les milieux non-forestiers, le système était comme prévu excellent. Aucun problème n’a été constaté par rapport à notre expérience en Suisse, hormis le vent quasi permanent et les arbres d’une autre dimension! R-Pod a pu démontrer l’utilité et l’efficacité du concept dans toutes les situations.

Un grand merci à toutes les personnes ayant initiées et collaborées avant et pendant la mission hors du commun, tout particulièrement: Cyrille Chatelain (Jardin botanique Ville de Genève), Adama Bakayoko, Jean Kouamé Kan (Universités Adjamé, Cocody) et tous ceux qui ont accompagnés R-Pod durant 10 jours…

Note : Financement Projet CSRS-PNUD2/ Projet de Renforcement du partenariat Scientifique Ivoiro-Suisse

Essais en forêt dense ivoirienne

Pour la première fois R-Pod “s’envole” pour l’Afrique, plus précisément pour la Côte d’Ivoire. Ce projet a pour objectif de tester l’utilisation d’un drone pour la cartographie de la végétation en Côte d’Ivoire et de mettre en place une collaboration avec des instituts ivoiriens qui pourraient être intéressés par les applications liées à cet outil. Une mission de 4 jours est prévue dans le Parc National de Taï avec 3 responsables ivoiriens intéressés par une collaboration, puis 5 jours pour mettre en place des collaborations pour des futurs projets.

Localisation du Parc National de Taï

Intérêts du projet pour la conservation et la gestion des ressources naturelles

La cartographie est un outil essentiel pour la conservation et la gestion du milieu naturel, en particulier dans les régions où la pression humaine est très forte, comme c’est le cas en périphérie des aires protégées et souvent même à l’intérieure de celles-ci.

Couvert nuageux quasi permanent sur le parc Taï. Seule une image satellitaire sur 100 est utilisable!

La cartographie permet d’optimiser le travail de terrain. En effet, lors de la mise en place d’un projet d’inventaire ou de conservation, la disponibilité d’images permet d’évaluer l’importance des surfaces à protéger ou d’identifier rapidement les zones dans lesquelles il faudrait réaliser des inventaires. Ces images sont des outils indispensables pour suivre l’évolution du projet et pour documenter auprès des populations riveraines l’importance des enjeux.

L’imagerie satellitaire, comme source d’images, est extrêmement utile car elle permet de cartographier de grandes surfaces. Cependant, suivant l’expérience en zone forestière tropicale, la disponibilité d’images est très fortement réduite par la présence d’un couvert nuageux ou de fortes brumes (sur la zone du Parc National de Taï, seule une image sur 100 est utilisable). De plus l’acquisition d’images récentes nécessite un financement relativement élevé pour un projet de recherche couvrant seulement une partie réduite de l’image satellitaire. L’alternative est alors la mission aérienne par avion, qui reste également difficile à mettre en place selon les régions pour des questions de météo et d’organisation.

Les Conservatoire et Jardin botaniques de Genève ont pris contact avec la HEIG-VD pour lui proposer de tester le concept R-Pod dans un contexte tropical et en particulier sur le couvert de la forêt dense humide du Parc National de Taï ou sur la zone marécageuse du Parc National d’Azagny. Le concept R-Pod, comprenant un aile avec des coûts de fabrication raisonnables et d’utilisation quasi nuls, devrait répondre parfaitement au besoin de la recherche scientifique des naturalistes ou des gestionnaires sur le terrain pour obtenir des images couleurs ou fausses couleurs (proche infrarouges).

En organisant une mission en Côte d’Ivoire (financée par un Projet CSRS-PNUD2/Projet de renforcement du partenariat Scientifique Ivoiro-Suisse) sur 10 jours R-Pod et les CJB espèrent tester le drone durant 4 jours sur la partie sud de Taï, et présenter l’outil durant 5 jours en nouant des contacts avec les instituts de recherche en Côte d’Ivoire. Le choix du Parc National de Taï est intéressant car il permettrait de fournir des informations cartographiques utiles tant aux gestionnaires qu’aux chercheurs. En effet, les CJB avaient entrepris des recherches cartographiques et floristiques sur cette zone, mais le projet de cartographie proprement dit a dû être reporté faute de données images disponibles. La possibilité d’identifier des espèces végétales et de décrire leur état phénologique à différents moments de l’année est aussi un élément intéressant pour les recherches faunistiques.

Pour la suite, rendez-vous en Côte d’Ivoire dès le 22 octobre…

Démonstration pour l’AETL

Service minimum avec deux axes sur la plaine de Mauvernay et atterrissage autonome

En dépit d’une météo peu favorable (ondées à intervalle régulier), la démonstration à l’AETL (Association des anciens élèves des enseignements techniques Lausanne) a été un succès populaire. Une trentaine de membres et quelques invités se sont retrouvé pour une présentation in-situ à Mauvernay. Après quelques explications, le vol a eu lieu en autonomie totale (auto-pilote préchargé et décollage sans laptop).

Le public connaisseur et attentif a apprécié la conception simple mais robuste de l’aile et la manipulation aisée du système.

C’était l’occasion de mettre en évidence l’intérêt de images “fausses couleurs” (vert – rouge – proche-infrarouge) sur ce terrain essentiellement végétalisé.

H = 165m s/sol, taille du pixel = 5.8cm (réduit ici à 10cm)

Concernant les points d’appui (référence au sol), on pourrait par exemple utiliser ce point:

Marquage au sol existant

A comparer avec map.geo.admin.ch

Lien vers l’OFAC et l’Ordonnance du DETEC sur les aéronefs de catégories spéciales (OACS)

Journée chaude aux Pâquis

Premiers résultats, tels que présentés à

Empreintes des 267 photos et les 9589 points de liaison

Centres de projection et GCP, tous deux avec résidus quantifiés

Orthomosaïque brute (résolution 1m). Les bâtiments sont maltraités car la focale et le plan de vol étaitent optimisés pour la restitution vectorielle (B/H = 0.42)

 


 

Grosse pression en ce mardi pour une mission très particulière pour différentes raisons:

  • Retour à Genève, qui nous avait offert les premières sensations urbaines, il y a 15 mois déjà
  • Étape essentielle, pour ne pas dire fondatrice, du projet inter-école “CleanCity“, premier Work Package comprenant la réalisation du socle de données 3D nécessaire
  • Genève ayant déjà tout en matière de données 3D, comme des images aériennes à 5 cm sur l’ensemble du canton, comment apporter un plus
  • La surface à couvrir, 87 ha représentant une surface hors tout de 150 ha, en pleine ville

Plan de vol en 10 lignes (simulation)

Pour ajouter de la valeur à ces données, il fallait des conditions météo exceptionnelles: une couverture nuageuse bien homogène et donc une belle luminosité omnidirectionnelle ou presque.

La grande inconnue restait le choix du lieu de décollage/atterrissage et celui de monitorage du vol. Il était évident qu’il s’agissait de deux lieux différents, un “vert” au nord de la zone (Parc Mon-Repos) et un “lacustre” près des Bains des Pâquis.

Une petite péripétie nous a tout d’abord rappelé que si on donne des ordres stupides à un robot, il agira stupidement. Lui dire d’aller de A à B, mais de définir B comme étant “retour à A” ne conduit qu’à des aller-retour stériles.

Si le décollage est une formalité, se rendre sur le poste d’observation distant de 800 m nécessite des moyens appropriés: Genève Roule sur le quai du Mont-Blanc! Le vol est comme le plus souvent sans histoire mais l’atterrissage est une autre affaire.

Lieu de monitorage et lieu de décollage/atterrissage

Il n’empêche, une heure et demie plus tard, les 250 images sont dans la boîte. Ce sont peut être les plus belles photos jamais réalisées, grâce à cette luminosité magique. Nous ne résistons pas au plaisir de vous montrer quelques beaux spécimens (toutes les images sont affichées à la moitié de la résolution originale)

Quartier des Pâquis, sans l'ombre d'une ombre!

Couleurs quasi surnaturelles... et pourtant!

Eglise Notre-Dame et place des Vingt-Deux-Cantons

Pour les amoureux des trains électriques

Parc Mon-Repos et notre piste d'atterrissage

Et pour finir, une exclusivité: le nouveau couloir de bus sur le pont du Mont-Blanc

 

Le Solar Tour baigné de soleil

Le coup d’envoi du Solar Tour a été donné et, événement du jour, le soleil était bien présent. Accueilli par le Festival de la Terre, la première étape a lieu tout ce week-end sur l’esplanade de Montbenon.

R-Pod était évidemment de la partie, alimenté par des batteries chargées à l’électricité « verte » de Lausanne, silencieux et… pas très discret aujourd’hui, car il a décollé de l’esplanade même. Ci-dessous le résultat: on voit parfaitement les transats pour écouter les concerts, le four à raclette solaire et les nombreux panneaux solaires pour alimenter la sono et les frigos !

Pour l’anecdote, R-Pod a souffert… du soleil car, après être resté en exposition plusieurs dizaines de minutes au sol, le vol a dû être écourté pour cause de surchauffe. Mais heureusement, même en vol plané, l’aile a atterri sans dommage au milieu des nombreux curieux.

Vue d'ensemble de l'esplanade de Montbenon

Et le détail des transats, four à raclette et panneaux solaires

 

Entre Éole et Hélios, il faut choisir…

Non, il ne s’agit pas d’un cours sur les énergies renouvelables, mais du choix délicat du photogrammètre en ce mois de mai agité. Tôt le matin, il n’y a pas trop d’air, mais pas assez de lumière; plus tard dans la journée, il y a plus de lumière, mais trop de vent! Comme un satellite de télédétection, le choix a été fixé à 9h45 (heure locale cependant, pas l’heure solaire locale des satellites…).

Le lieu était symbolique: après le Palais Fédéral, le Château St-Maire, siège du gouvernement vaudois. Le but était de faire un comparatif avec l’Asctec Falcon 8 d’Olivier Feihl (Archeotech). Plutôt qu’une comparaison des produits, il s’agissait de voir comment ils peuvent se compléter. Les conditions étaient peu propices, mais compte tenu des prévisions de ces prochains jours, il fallait y aller!

Le résultat est d’autant plus satisfaisant: de belles images nettes et parfaitement équilibrées d’une colline riche en beaux bâtiments.

Château St-Maire (200m s/sol)

Château St-Maire (150m s/sol)

Quartier de la Cité

Palais de Rumine