Mesurer sur des cartes de drone : distance, hauteur, pente, surface

Quelle est la précision d'une mesure sur une carte de drone ?

Une mesure est aussi précise que le modèle dont elle est tirée. Avec le RTK ou des points d'appui levés, le meilleur cas de la photogrammétrie par drone est d'environ 1 GSD en planimétrie et 2–3 GSD en altimétrie par rapport à des points de contrôle indépendants, soit, à 1–2 cm de GSD, environ 1–2 cm en planimétrie et 2–5 cm en altimétrie. L'outil de mesure n'y ajoute rien, mais ne peut pas non plus l'enlever.

C'est pourquoi le rapport de précision d'Orthosite pour un vol donne la RMSE (erreur quadratique moyenne) et la valeur à 95 % en planimétrie et en altimétrie, avec le nombre de points, calculées uniquement à partir de points de contrôle qui n'ont pas servi dans l'ajustement, dans l'esprit de la norme de précision de position de l'ASPRS^[3]. Une lecture telle que “± 2 mm” sur un point est autre chose : elle décrit la concordance entre eux des points du nuage autour du clic, pas la proximité du résultat avec la vraie position. Voir le guide des points d'appui et de la précision pour la mise en place et la lecture des points de contrôle.

Quelle différence entre distance sur la grille et distance sur le sol ?

Une distance sur la grille est mesurée sur la projection cartographique plane (par exemple SWEREF 99 TM ou un fuseau UTM). Une distance sur le sol est ce que vous liriez avec un ruban ou une station totale, horizontale à la hauteur du site. Les deux diffèrent du facteur d'échelle combiné (CSF), et grille = CSF × sol.^[1]

Le CSF est le produit de deux facteurs :

• Le facteur d'échelle de la grille (k), issu de la projection. Il dépend de l'endroit où l'on se trouve. SWEREF 99 TM a k = 0,9996 sur son méridien central à 15°E^[2] ; une ligne sur la grille y est donc plus courte de 4 cm pour 100 m que la même ligne sur l'ellipsoïde.
• Le facteur d'altitude, R / (R + h), avec R le rayon moyen de la Terre et h la hauteur au-dessus de l'ellipsoïde.^[1] Il ramène une distance sur le sol à l'ellipsoïde et est légèrement inférieur à 1 à toute hauteur au-dessus de celui-ci.

Exemple chiffré. k = 0,9996, h = 100 m, R ≈ 6 371 km. CSF = 0,9996 × 6 371 000 / 6 371 100 = 0,999584. Une ligne de 100,000 m sur le sol mesure alors 99,958 m sur la grille, soit 4,2 cm de moins. Sur 1 km, la différence est de 42 cm. À une précision de 1–2 cm en planimétrie, ce n'est pas négligeable, et c'est la raison pour laquelle une carte de drone et un ruban peuvent diverger sur une longue ligne même quand les deux sont justes.

Dans Orthosite, chaque longueur et chaque surface est une valeur sur la grille dans le système de coordonnées du projet, qui est nommé sous l'affichage. Lorsque le système de coordonnées a une valeur sur le sol, elle est affichée à côté de la valeur sur la grille, étiquetée “ground”. La note sous chaque affichage donne la formule et le k utilisé sur le site. Les distances verticales ne sont jamais mises à l'échelle. Pour le choix du système de coordonnées, voir le guide des systèmes de coordonnées.

Comment mesurer une distance ?

Choisissez Distance dans la barre d'outils de la vue 3D et cliquez le long de la ligne. Orthosite indique chaque segment et le total sous la forme de :

• distance 3D, sur la grille (selon la pente dans la grille) ;
• distance horizontale, sur la grille (la distance en plan) ;
• distance horizontale, sur le sol, et distance 3D, sur le sol, lorsque la grille a une valeur sur le sol. La distance 3D sur le sol est l'hypoténuse de la distance horizontale sur le sol et de la vraie différence de hauteur.

Utilisez la distance horizontale pour l'implantation et les quantités en plan, et la distance 3D pour la longueur d'une surface. La distance 3D n'est jamais plus courte que l'horizontale, et Orthosite maintient la cohérence des deux. La distance peut être exportée en CSV avec les coordonnées des sommets dans le système de coordonnées du projet, les distances de segment et le chaînage cumulé, les colonnes grille et sol étant nommées dans le fichier.

Comment la hauteur d'un point est-elle calculée ?

Pour chaque point que vous cliquez avec Height difference (et à chaque sommet d'un profil), Orthosite affiche deux hauteurs. La première est la hauteur du modèle 3D à cet endroit. La seconde, marquée “cloud”, provient du nuage de points du vol : un ajustement de plan robuste (pondération de Huber, moindres carrés repondérés itérativement) passant par les 16 points du nuage les plus proches en plan, évalué à la position cliquée. Le résultat est affiché avec ± l'erreur type de l'ajustement en millimètres, ainsi que le nombre de points et le rayon utilisés.

Pourquoi pas le point le plus proche ? Dans les propres essais d'Orthosite sur des vols avec cibles levées, le point le plus proche seul était 30–70 % moins bon que l'ajustement de plan et captait parfois une faute grossière (20,8 cm à un GCP), alors que l'ajustement de plan prédisait des points du nuage mis de côté, sur sol nu, avec une RMSE d'environ 7–9 mm (un test par validation croisée (leave-one-out) à l'intérieur du nuage, à environ 2,8 cm d'espacement des points ; une surface quadrique n'était pas meilleure qu'un plan). Ce chiffre est la cohérence interne du nuage, pas sa précision : aux cibles levées, toutes les méthodes d'échantillonnage concordaient à 0,1–0,5 cm, alors que l'écart entre le produit et le levé avait une dispersion de 1,2–3,4 cm (écart-type). C'est le géoréférencement du vol, et non la règle d'échantillonnage, qui fixe la précision.

Les hauteurs sont converties point par point. Le nuage est stocké avec des hauteurs ellipsoïdales. Pour donner une altitude dans le système d'altitudes du projet (par exemple RH2000), Orthosite applique l'ondulation du géoïde N au point, et non une valeur pour tout le site. Le géoïde varie avec la position ; dans le modèle suédois SWEN17, nous avons mesuré 42,6 mm/km sur un site, avec une médiane nationale d'environ 33 mm/km. Une seule valeur pour un site de 1 km de large serait donc fausse d'environ 3 cm aux angles (demi-diagonale, 0,7 km, fois 42,6 mm/km). Le système d'altitudes est indiqué à côté du nombre.

Comment mesurer une différence de hauteur et une pente ?

Choisissez Height difference et cliquez deux points. Vous obtenez ΔZ, la distance 3D (grille et sol), l'angle de pente et la hauteur de chaque point. ΔZ est aussi calculé à partir des hauteurs du nuage des deux points, avec le ± combiné des deux ajustements.

L'angle de pente est atan(ΔZ / distance horizontale). Lorsque la grille a une valeur sur le sol, la distance horizontale sur le sol est utilisée, ce qui est l'angle que verrait un niveau ou une station totale ; sinon la distance sur la grille est utilisée et l'étiquette de l'affichage l'indique. Entre deux points proches sur la même surface, les hauteurs relatives sont plus précises que les hauteurs absolues, car un décalage commun du modèle s'annule dans la différence. Ce n'est plus vrai sur un grand site, où le modèle peut se courber légèrement.

Comment une surface est-elle mesurée ?

Choisissez Area, cliquez les angles et fermez le polygone. Orthosite indique la surface en plan, l'emprise horizontale, sur la grille et (lorsque c'est possible) sur le sol : surface au sol = surface sur la grille / CSF², ainsi que le périmètre en plan. La surface en plan est la convention de la topographie pour les parcelles, chaussées et emprises. Une surface 3D drapée serait plus grande sur toute pente et n'est pas ce qui est indiqué. Les unités peuvent être basculées entre mètres et pieds et tous les affichages suivent.

Comment tracer un profil ou une coupe ?

Choisissez l'outil de profil (Cross section / Profile), cliquez des points le long de la ligne puis faites un clic droit ou appuyez sur Entrée pour terminer. Dans le panneau du profil, vous choisissez le modèle d'élévation, MNS ou MNT. Orthosite échantillonne le raster tous les 0,5 m par défaut et trace l'altitude en fonction du chaînage.

Deux hauteurs sont nommées séparément pour qu'elles ne soient pas confondues. Les stations denses sont des pixels du raster du MNS ou du MNT choisi, et le panneau indique la méthode de ce raster. Les sommets, les points que vous avez réellement cliqués, reçoivent aussi la hauteur robuste du nuage décrite plus haut. Les lacunes où le raster n'a pas de données sont comptées et affichées. Le chaînage est une longueur sur la grille, avec la longueur au sol à côté, et le profil s'exporte en CSV avec des coordonnées dans le système de coordonnées du projet.

Un profil de MNS suit le dessus de la surface, végétation et bâtiments compris ; utilisez le MNT pour le sol. Pour une coupe à travers un fossé ou une route, contrôlez le profil par rapport au nuage de points avant de vous fier à un centimètre dans un élément étroit, puisqu'une cellule du raster moyenne sur sa taille.

Comment mesurer un volume ?

Choisissez Volume, tracez le polygone autour du tas et faites un clic droit pour calculer. Le volume est la surface moins une surface de base que vous choisissez et qui est nommée dans le résultat, par exemple un plan passant par les hauteurs du contour ou la surface mesurée d'un autre vol. Le guide du volume explique les surfaces de base et ce qui limite la précision. Comme pour la surface, un volume est calculé sur la grille et la valeur au sol est donnée à côté, en grille / CSF².

Quelle est l'exactitude de l'affichage des coordonnées dans le visualiseur ?

Les coordonnées affichées sous le curseur utilisent la même transformation de coordonnées que les exports, évaluée par le serveur, y compris les grilles de datum lorsque le système de coordonnées en exige une. Lorsque l'affichage rapide pour le site ne peut pas être exact (une grille de datum fine comme celle de l'Autriche), la valeur est affichée comme “≈ ±x mm” jusqu'à ce que la tuile exacte de cette position soit chargée. Un CSV de mesure n'est écrit que lorsque chaque sommet a sa valeur exacte, jamais une valeur approchée. Si une coordonnée ne peut pas être donnée dans le système du projet, le visualiseur affiche les coordonnées du modèle et le dit.

Dernière vérification: 2026-10-10