Cartographie et relevés

Une précision que vous pouvez prouver

Toute carte par drone a une précision. La seule question est de savoir si quelqu'un l'a mesurée. Voici comment fonctionnent le positionnement, le contrôle et les points de vérification, ce qu'il faut inscrire dans une portée de mandat et quand un arpenteur-géomètre titulaire d'un permis doit signer.

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Deux types de précision

Absolue ou relative

La précision relative indique à quel point les éléments de la carte se mesurent bien les uns par rapport aux autres : la longueur d'un mur, la superficie d'une plateforme, le volume d'une pile. La précision absolue indique à quel point chaque point est proche de sa position réelle dans un vrai système de coordonnées, comme NAD83(SCRS) avec des hauteurs CGVD2013 au Canada, ou une zone State Plane avec des hauteurs NAVD88 aux États-Unis.

Selon les connaissances générales de l'industrie, une carte produite par un drone muni d'un GNSS ordinaire peut avoir une précision relative convenable tout en se trouvant à un mètre ou plus de sa place. C'est acceptable pour une vue aérienne de marketing et inutile pour superposer une conception, comme le sait quiconque a essayé de l'intégrer à une comparaison de déblai et remblai. Tout ce qui doit concorder avec des dessins d'ingénierie, des plans officiels ou des relevés antérieurs exige une précision absolue, et la précision absolue doit être rattachée à des points connus, puis vérifiée. La même logique s'applique à la photogrammétrie et au LiDAR; seules les sources d'erreur diffèrent.

Les outils

GCP, RTK, PPK et points de vérification

Méthode	Ce qu'elle fait	Force	Limite
Points de contrôle au sol (GCP)	Des cibles marquées, levées avec un GNSS de qualité arpentage ou une station totale, servant à ajuster le modèle au sol	Rattache le modèle au système du projet; corrige l'inclinaison et l'échelle	Exige du temps sur place et un arpenteur-géomètre ou une équipe formée
RTK	Le drone reçoit des corrections en direct d'une station de base ou d'un réseau et associe à chaque photo une position précise	Moins de GCP, travail sur le terrain plus rapide	Exige une liaison de correction fiable pendant le vol; les erreurs de la base se répercutent
PPK	Les données GNSS brutes enregistrées sur le drone et sur une base sont traitées ensemble après le vol	Aucune liaison en direct nécessaire; fiable là où la couverture est faible	Exige les données de la base et du temps de traitement
Points de vérification	Des cibles levées qui ne sont pas utilisées dans le traitement, mesurées sur le produit final	Le seul test indépendant de la précision	Ajoute du temps sur le terrain, mais sans eux, la précision n'est qu'une affirmation

Comment la précision est déclarée

RMSE, points de vérification et norme ASPRS

La précision est déclarée sous forme d'erreur quadratique moyenne (RMSE) : l'écart typique entre la carte et les points de vérification, à l'horizontale et à la verticale. Les ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data, mises à jour dans leur deuxième édition en 2023, sont la référence qu'utilisent de nombreux ingénieurs et organismes nord-américains. Elles déclarent la précision uniquement en RMSE, en abandonnant les anciens chiffres à un niveau de confiance de 95 %, et exigent au moins 30 points de vérification pour une évaluation entièrement conforme des grands projets, avec des points de vérification levés avec une précision au moins deux fois supérieure à celle du produit testé.

Les petits mandats de drone exigent rarement un test entièrement conforme à la norme, mais le principe demeure. Les points de vérification doivent être indépendants du contrôle, répartis sur tout le site, y compris en bordure, sur des surfaces dures et bien définies, et dans le même système que le livrable. Si le seul chiffre de précision provient des résidus que le logiciel de traitement calcule lui-même sur les points de contrôle, on ne vous a pas donné la précision. Pour le portrait complet d'un mandat de cartographie, lisez comment fonctionne la cartographie par drone et, pour notre façon de travailler avec votre équipe d'arpentage, voir arpenteurs-géomètres et ingénieurs.

RMSE, points de vérification et norme ASPRS: Illustration

Ce qu'il faut exiger dans une portée

Huit lignes qui évitent la plupart des litiges

L'objectif et la tolérance la plus serrée qu'exige cet objectif.
Une précision visée, horizontale et verticale, exprimée en RMSE.
Le système horizontal : référentiel, époque s'il y a lieu, projection et zone.
Le référentiel vertical et le modèle de géoïde. En C.-B., vérifiez si la municipalité utilise encore un référentiel plus ancien sur ses anciens dessins; aux États-Unis, habituellement NAVD88.
La méthode de contrôle : RTK, PPK, GCP ou une combinaison, et qui les lève.
Les points de vérification : combien, où, et qui les lève.
Les livrables, avec résolution et formats, plus un rapport de précision.
Qui signe : si un arpenteur-géomètre titulaire d'un permis examinera, supervisera ou certifiera un produit.

Ce qui tourne mal

Les échecs de précision que nous voyons

Le RTK considéré comme une preuve

Un vol géoréférencé en RTK ne vaut que ses coordonnées de base et sa liaison. Une base mal établie décale tout, et rien dans les données ne vous en avertit.

Notre approcheDes points de vérification pour chaque mandat où la précision compte. →

Un contrôle regroupé dans un coin

Un contrôle inégal laisse le modèle s'incliner ou se courber en s'en éloignant.

Notre approcheDu contrôle et des points de vérification sur le périmètre et au centre. →

Ancien référentiel pour la conception, nouveau pour le vol

Les décalages verticaux entre référentiels peuvent atteindre quelques décimètres selon l'endroit, assez pour ruiner une comparaison de nivellement.

Notre approcheLe référentiel inscrit sur chaque fichier et confirmé avec l'ingénieur. →

Vérifier seulement sur le gazon

Des points de vérification sur un sol mou ou végétalisé testent la végétation, pas la carte.

Notre approcheDes points de vérification sur la chaussée, le béton ou le gravier compacté. →

Les gens autour du projet

Quand un arpenteur-géomètre titulaire d'un permis doit intervenir

Arpenteur-géomètre de la C.-B. (BC Land Surveyor)

Ce qu'il leur faut de vous: La maîtrise des méthodes et des données pour tout ce qu'il certifie.
Ce qu'il vous faut d'eux: Son intervention pour les limites de propriété, les plans d'arpentage officiels, les certificats de localisation de bâtiments et les plans qu'une municipalité exige certifiés.
Sur le dossier DroneLink: Les données brutes, le contrôle, les points de vérification et les rapports dans un seul dossier de projet qu'il peut examiner. En Alberta, l'équivalent est un Alberta Land Surveyor, en Ontario un Ontario Land Surveyor, au Québec un arpenteur-géomètre.

Professional Land Surveyor américain

Ce qu'il leur faut de vous: La responsabilité des travaux lorsque la loi de l'État définit le travail comme de l'arpentage.
Ce qu'il vous faut d'eux: Une vérification des règles de votre État : certains États considèrent certains travaux de cartographie topographique ou photogrammétrique comme l'exercice de l'arpentage.
Sur le dossier DroneLink: Nous définissons le rôle de l'arpenteur-géomètre avant le vol et lui transmettons tout ce dont il a besoin.

Ingénieur responsable

Ce qu'il leur faut de vous: Des surfaces de précision connue pour la conception et les approbations.
Ce qu'il vous faut d'eux: Sa tolérance et son référentiel.
Sur le dossier DroneLink: Un rapport de précision livré avec les surfaces.

Questions

Quelle est la précision de la cartographie par drone avec RTK?

Selon les connaissances générales de l'industrie, le RTK ou le PPK combiné à du contrôle au sol et à des points de vérification atteint généralement quelques centimètres à l'horizontale et à la verticale. Le RTK seul peut s'en approcher, mais sans points de vérification, vous ne savez pas si c'est le cas.

Quelle est la différence entre RTK et PPK?

Le RTK applique les corrections GNSS en direct pendant le vol par une liaison radio ou réseau. Le PPK enregistre les données brutes sur le drone et sur une station de base, et calcule les positions corrigées après le vol. Le PPK évite les pertes de liaison; le RTK épargne une étape de traitement.

De combien de points de contrôle au sol ai-je besoin pour un relevé par drone?

Cela dépend de la taille, de la forme et du relief du site, et de l'utilisation du RTK ou du PPK. Les petits sites avec RTK ou PPK peuvent n'exiger que quelques points de contrôle plus des points de vérification; les sites grands ou allongés en exigent davantage, répartis en bordure. Les points de vérification sont distincts du contrôle.

Qu'est-ce qu'un point de vérification en cartographie par drone?

Une cible levée qui n'est pas utilisée dans le traitement. Comparer la carte aux points de vérification donne une mesure indépendante de la précision, habituellement déclarée en RMSE.

Un relevé par drone est-il un levé foncier officiel?

Non. Les limites de propriété et les plans d'arpentage officiels doivent être réalisés par un arpenteur-géomètre titulaire d'un permis : un BC Land Surveyor en Colombie-Britannique, et l'arpenteur-géomètre équivalent titulaire d'un permis dans chaque autre province et État américain.

Ai-je besoin d'un arpenteur-géomètre titulaire d'un permis pour la cartographie par drone aux États-Unis?

Cela dépend de l'État et du travail. Beaucoup d'États réservent le travail sur les limites aux arpenteurs-géomètres titulaires d'un permis, et certains considèrent aussi certains travaux de cartographie topographique ou photogrammétrique comme de l'arpentage. Vérifiez les règles de l'ordre de votre État avant de définir la portée.

Qu'est-ce que la RMSE en cartographie par drone?

L'erreur quadratique moyenne : un chiffre unique qui résume l'écart entre les positions de la carte et les points de vérification levés. Plus il est petit, mieux c'est, et il devrait être déclaré séparément pour l'horizontale et la verticale.

Qu'est-ce que la norme de précision ASPRS?

Les ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data établissent comment la précision cartographique est testée et déclarée en Amérique du Nord. Leur deuxième édition de 2023 utilise uniquement la RMSE et fixe des exigences sur le nombre et la qualité des points de vérification.

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