Ingénierie topografia

Leica Airborne CityMapper - solution intéressante pour la cartographie urbaine

Il est très probable que nous ne verrons jamais une véritable SmartCity, avec sa vision idéalisée. Il est probable qu'il y ait plus de besoins élémentaires dans nos contextes que de penser à l'Internet des objets. Même ce que font les fabricants de solutions, personne ne leur a demandé. La vérité est que la course pour se positionner dans une prochaine révolution du fonctionnement futur de l'industrie est là, et il n'y a pas d'autre option que d'essayer de comprendre où vont les choses.

Bien qu'à la fin de cet article, nous nous concentrerons sur la solution Leica - un sujet sur lequel nous avons eu le temps de parler accompagné d'un plateau Paisa avec Laura de Suisse et Pedro du Brésil, dans le cadre du Congrès du Réseau interaméricain d'enregistrement foncier à Bogota, il est intéressant de voir que ce n'est que dans le cas de capturer la réalité que les grands concurrents alliés font leurs propres efforts. D'une part, ESRI / AutoDesk avec la recherche d'intégration des environnements BIM / SIG avec la solution CityEngine, Bentley / Siemens avec Twin CityPlanner. Dans le cas de Hexagon avec l'outil Leica CityMapper. Chacun a des particularités différentes, mais tous sont dans la bataille pour intégrer dans un véritable point final les flux qui vont de la capture de données, la modélisation, la conception, la construction, l'exploitation et le cycle de vie sous un schème Niveau du hub BIM 3.

Ces flux sont séparés depuis de nombreuses années, mais il est de plus en plus difficile de les différencier, car c’est exactement ce que propose l’approche SmartCity, un concept encore en construction mais que la géomatique et les ingénieurs ne doivent pas détourner des yeux; parce que sa matérialisation dans les données, les procédures et la technologie se produira au cours de la prochaine décennie.

À partir de la quatrième révolution industrielle (4IR), SmartCities et l'Internet des objets

La base de cette fumée est le bon sens. Comment l'innovation contribue à faciliter la manière dont les activités humaines sont menées. La machine à vapeur était une tentative importante d'accélérer les processus, puis l'évolution s'est poursuivie jusqu'à la découverte de l'électricité, et plus tard la création d'ordinateurs comme instruments indispensables au travail; Ces trois inventions sont associées aux trois révolutions industrielles par lesquelles l'histoire récente est passée.

Le monde est actuellement confronté à une quatrième révolution fondée sur l'ère numérique, fondée sur le principe que la technologie est accessible à tous et qu'elle profite à la communauté. pouvant ainsi utiliser des plateformes de décentralisation de l'information (Cloud / BigData), de l'intelligence artificielle (IA), de la biotechnologie et des capteurs pour obtenir plus rapidement des informations sur les phénomènes, la surveillance et la localisation des ressources.

Nous sommes à une époque où tous les professionnels, quel que soit leur domaine de spécialité, peuvent utiliser les technologies comme alliées pour favoriser le développement de leurs environnements. Les avancées et la portée technologique ont engendré des transformations importantes des espaces -comme c'est le cas des infrastructures- et ce n'est plus un caprice de beaucoup, mais une demande du contexte habité. Toutes ces avancées aspirent à céder la place aux soi-disant SmartCities; qui sont des contextes qui nécessitent une harmonie de connexions entre les ressources humaines, les technologies, la gestion de l'information et l'adaptation à l'environnement.

-Je comprends, fumé plus proche de la science-fiction des films post-apocalyptiques. Mais allez, c'est un problème qui est au premier plan où la géolocalisation joue un rôle très important.

Cette intégration des ressources et des outils permettrait aux nations et aux gouvernements de prendre de meilleures décisions, tout en optimisant leur économie et leur mode de vie. Chaque élément existant dans l’espace sera utilisé pour faire partie d’un cycle infini d’informations, pour: ce qu'on appelle l'IoT (Internet of Things).

Parmi les exemples intéressants que j'ai personnellement vus d'une ville intelligente, citons Singapour, qui a mérité la qualification de l'une des villes les plus intelligentes au monde, caractérisée par des espaces intuitifs, avec le souci de mettre en place et de maintenir une surveillance et une surveillance constantes au travers de multiples capteurs, en plus d'un exercice pour une plate-forme qui héberge en permanence les données obtenues, avec laquelle vous pouvez prendre des décisions concernant ce qui existe, tout en maintenant l'accent sur la durabilité environnementale et structurelle.

La vision de l'IoT porte non seulement sur l'implémentation de capteurs dans les choses, ou le maintien d'une collecte de données active et isolée de chaque outil, mais aussi que les ressources et actions focalisées sur la mise en place de SmartCities soient interconnectées avec les processus de documentation, conception, architecture - ingénierie - construction AEC (pour son acronyme en anglais), modélisation de l'information du bâtiment (BIM) et mécanismes de gestion de l'information comme le SIG, ces relations constituent le véritable défi dans la création de villes intelligentes.

Après avoir clairement identifié le besoin d'interconnexion de processus tels que AEC + BIM + GIS, en tant qu'axe de la gestion de l'information, nous aspirons à une intégration avec la modélisation 3D de la ville. D’où la folie de simplifier et de rendre efficace la modélisation proche de la capture d’informations, telle que l’identité de l’être humain, avec des enregistrements sous forme de jumeaux numériques vers l’axe de GESTION DU FONCTIONNEMENT, dans des processus tels que le cycle de vie du système. produits (PLM).

L'exemple de Leica Airborne CityMapper

L’utilisation des technologies 3D contribue à réduire le temps et les coûts de la collecte de données sur le terrain. Bien qu’actuellement, les équipes d’enquête sont celles qui subissent des adaptations et des modifications pour saisir les données de modélisation, il est intéressant de citer Hexagon via Leica. Les géosystèmes ont été présentés comme une alternative, créant un capteur qui capture divers types de données de manière automatisée et intégrale, avec le soi-disant Leica Airborne CityMapper.

Capture de donnés

Le marché propose des capteurs adaptables aux drones pour la capture d'images, infrarouge, accéléromètres, hygromètres, capteurs dans les rues pour le contrôle du flux des véhicules, des lecteurs de particules dans l'environnement et autres qui captent les informations dans l'espace terrestre. Cependant, il nous semble que l'engagement de Leica Geosystems, dans son évolution en tant que développeur historique de technologies spécialisées dans le domaine de l'acquisition et du traitement de données à distance, franchit une étape importante en lançant le CityMapper aéroporté Leica, qui fonctionne curieusement comme un capteur hybride aéroporté avec des fonctionnalités telles que:

Une caméra mécanique bidirectionnelle avec une résolution spatiale de 80 MP et une vue Nadir.
Quatre caméras mécaniques avec direction de vol, résolution mini RVB 80 MP et angle de rotation de la vue 45º pour la prise d’images obliques.
Système lidar, fréquence de répétition de 700 Hz, scanner oblique de différents motifs, degrés de champ de vision 40, analyse des vagues et attributs en temps réel.

Il a été créé pour la fonction de cartographie des villes et de leur modélisation urbaine, c'est-à-dire qu'il va au-delà de la simple géolocalisation des éléments, il peut créer des orthophotos, des nuages de points, des modèles DEM et 3D; Alors Hexagon avec ce capteur cherche à fournir à sa ligne un outil important pour le développement de SmartCities; aider à comprendre le fonctionnement compliqué de l'environnement et la dynamique des villes. Sa structure complexe englobe la capture d'une grande quantité de données en un seul vol, un problème qui ne se produit pas avec les capteurs à distance conventionnels, tels que les satellites d'observation de la Terre, le GNSS ou les radars.

Bien que l’existence de plates-formes spatiales fournissant d’autres données complémentaires ne soit pas ignorée; Avec ce nouveau capteur, il n'est pas nécessaire de choisir entre des produits, tels qu'une image ou un nuage de points, car toutes les informations seraient déjà sur un seul vol.

Ce capteur aéroporté peut capturer rapidement et efficacement les villes les plus petites vers les villes à la densité urbaine la plus élevée, évitant ainsi de dépenser des ressources financières en plans de vol ou de missions multiples.

Traitement des données

Pour traiter la quantité d'informations générée par ce capteur, Leica fournit un système, appelé par eux comme une plate-forme de flux de travail unifié, qui englobe les activités depuis la capture, le traitement des données et la visualisation des données, via un logiciel spécialisé appelé HxGN.

Ils ont cherché à ce que ce logiciel soit simple et intuitif, à travers des étapes très spécifiques, il guide l'utilisateur pour générer le produit dont il a besoin. Il implique des workflows afin que les produits dérivés de la capture soient générés le plus rapidement possible; chaque produit a un bouton d'action spécifique. Bien que le logiciel offre une interface simple, il est également nécessaire de disposer de techniciens ou d'analystes expérimentés dans le traitement de ce type de données.

Selon les besoins, il est possible d'ajouter plusieurs licences qui correspondent aux données capturées. HxGN est conçu pour post-traiter les multiples données générées par CityMapper, via ses trois modules principaux: RealWorld, RealCity et RealTerrain.

RealWorld: spécialement conçu pour les projets impliquant des images à grande échelle, comprend un module de générateur ortho - des mosaïques ortho, des informations sur les nuages de points.
RealTerrain: est la solution de post-traitement des données Lidar pour les grandes surfaces et la densification structurelle élevée. Comprend un module de générateur d'ortho - orthomosaïques, informations et journalisation des nuages de points, étalonnage automatique et métriques de données.
RealCity: c'est le module de support des SmartCities, permettant de générer la modélisation 3D des structures capturées. Il inclut le module ortho générateur - ortomosaics, les informations sur les nuages de points, le modélisateur de ville, le mappeur de texture et l'éditeur 3D.

C'est définitivement un défi de taille pour ce que Bentley Systems recherche, avec quelque chose d'assez similaire à ce dont nous parlerons dans un autre moment, avec ContextCapture, CityMapper et les équipes Topcon. Reste à voir comment le duo Esri / AutoDesk aborde ce problème, ce qui prendra du temps pour intégrer des outils qui ont eu leurs propres itinéraires tels que Drone2Map, Recap, Infraworks, laissant le défi d'intégrer un fabricant d'équipement avec une vision alignée. Trimble propose également son alternative.

Tests et applications

L’un des tests de lancement du capteur a été réalisé par la société Bluesky du Royaume-Uni, avec une intéressante tournée de reconnaissance aérienne, qui dans ce cas a utilisé la capture de données par nadir et des images obliques avec balayage laser 3D, dans plusieurs régions, dont Londres. L'image montre simultanément l'avant et l'après capture, ainsi que le nuage de points associé aux structures présentes dans la zone. La précision des données par rapport aux structures d'origine suggère l'importance de cet outil pour l'avenir des villes.

Leica a indiqué qu'il n'avait pas terminé son travail avec CityMapper, car ils doivent développer rapidement la fonction permettant de produire et de post-traiter de grandes mosaïques d'orthophotos de grandes zones urbanisées. L'utilisation de ce capteur a plusieurs types d'applications, dans lesquelles il peut être nommé:

Cadastre et planification,
Réponse rapide aux urgences,
Surveillance de la végétation de la ville,
La sécurité,
Modélisation de la circulation automobile,
Voyages virtuels,
Architecture,
Publicité,
Jeux vidéo.

La mise en œuvre de technologies telles que Leica CityMaper, est indispensable pour SmartCities, car elle indique non seulement l'emplacement de tous les éléments de l'espace, mais modélise sa structure en intégrant ces informations à celles générées par d'autres capteurs tels que la température et l'humidité. de l’environnement, pouvant indiquer les zones où la densité urbaine a augmenté les températures ou modifié le climat.

Les perspectives de notre point de vue

S'il y a une chose que nous ne pouvons pas éviter, c'est que les technologies de cette envergure vont (encore) changer et simplifier la façon dont nous faisons les choses aujourd'hui dans l'industrie de la photogrammétrie, de la cartographie, de la conception d'infrastructures et de la gestion d'actifs. La quatrième révolution n'est donc pas si lointaine, bien qu'il n'y ait pas toutes les conditions de massification dans toutes les industries, mais elles donneraient le ton à des problématiques déjà opérant dans ce capteur comme la robotique, la transmission, le stockage et d'autres utilisations des ressources naturelles, comme l'énergie. -savoir que la capture d'images se fait grâce à l'énergie solaire, et aux impulsions émises par le capteur dans le cas du Lidar-. Puis dans les applications on voit son potentiel dans des aspects vus dans les SmartCities comme la réalité virtuelle, des simulations aussi utiles que la prévention des vulnérabilités et même pour des usages aussi inutiles mais économiquement rentables que les jeux vidéo.

Malgré mon pragmatisme quant à l'urgence d'innover des technologies émergentes, l'horizon semble prometteur, même si son acceptation par les entreprises et les professionnels de la géo-ingénierie augmentera à mesure que les solutions seront complètes, à la fois pour la capture et la modélisation de données. Des informations telles que la mise à jour contrôlée et l'ouverture pour l'intégration aux solutions pour les utilisateurs finaux.