Cartographie de 600 carrefours urbains à l'aide du RS10, un scanner laser 3D portable GNSS RTK SLAM

À mesure que les villes gèrent la circulation de manière plus fine, les carrefours complexes sont devenus une priorité, et les équipes chargées de leur conception ont besoin de cartes topographiques précises et à jour pour chacun d’entre eux. Un seul projet peut couvrir plusieurs centaines de carrefours, voire plusieurs milliers, dans des délais très serrés. Dans le cadre d’un projet de cartographie topographique couvrant le centre d’une grande ville chinoise, un partenaire de CHC Navigation a utilisé le CHCNAV RS10 pour numériser plus de 600 carrefours, a créé des modèles 3D légers à partir des scans et a dessiné les cartes requises à partir de ces modèles, achevant ainsi le travail dans les délais impartis et satisfaisant aux critères de contrôle qualité.

Le défi : des centaines de petits sites très fréquentés

Les carrefours comptent parmi les endroits les plus difficiles à cartographier en ville. Chacun d’entre eux est petit, mais ils sont disséminés sur l’ensemble du réseau routier, et chacun regorge d’éléments indispensables à une carte de circulation : marquages au sol, feux tricolores, panneaux de signalisation, caméras, couvercles de regards et grilles d’évacuation.
 

Les solutions traditionnelles comportaient chacune un coût dans ce type de projet :
 

• les levés à l’aide d’une station totale et d’un rover GNSS RTK impliquaient de longues périodes de travail sur la chaussée. Les délais s’allongeaient et les équipes étaient exposées aux véhicules et aux piétons circulant à proximité.
   
• Les levés par drone s’avéraient inefficaces, car chaque carrefour ne couvrait qu’une petite superficie et les sites étaient dispersés. Les restrictions de vol et les arbres bordant les rues, qui obstruaient la vue, constituaient des contraintes supplémentaires, et les cartes ainsi obtenues devaient encore faire l’objet de vérifications sur le terrain et être redessinées.
   

Le projet exigeait une méthode permettant de cartographier rapidement chaque carrefour, d’éloigner l’équipe de la circulation et de produire des données suffisamment détaillées pour être exploitées sans avoir à retourner sur place.

Capturer chaque carrefour depuis le trottoir

L'équipe de terrain a utilisé le RS10 en mode « mât ». Le fait de monter le scanner sur un mât d'arpentage a permis de le surélever par rapport aux piétons et aux véhicules qui passaient, ce qui a offert une ligne de visée plus dégagée et a contribué à garantir l'exhaustivité des données capturées. Un opérateur a parcouru le trottoir le long du carrefour et est revenu sur ses pas ; ce seul passage a suffi pour cartographier le site, ce qui a évité à quiconque de devoir s’engager sur la chaussée.

Le RS10 associe la technologie GNSS RTK au LiDAR et au SLAM visuel ; sa page produit indique une précision absolue de 5 cm. Le nuage de points étant géoréférencé directement sur le terrain, l'équipe n'a pas eu besoin de implanter au préalable des points de contrôle pour la transformation des coordonnées, ce qui a permis de gagner un temps considérable et de réduire considérablement la charge de travail sur des centaines de sites.

Une personne a réussi à filmer un carrefour dans son intégralité en 10 à 15 minutes, notamment :
 

• le marquage au sol, les bandes vertes et les lampadaires
   
• les feux tricolores, les panneaux de signalisation, les panneaux indiquant le nom des rues et les caméras
   
• Poubelles, armoires de télécommunications, couvercles de regards et grilles d'évacuation des eaux pluviales

Du nuage de points au modèle 3D allégé

Le client avait besoin de cartes topographiques à l'échelle 1/500 dans le système de coordonnées géodésiques chinois 2000, avec des hauteurs ellipsoïdales, dessinées à l'aide d'un jeu de symboles défini et d'une structure de couches correspondant exactement à un dessin type.
 

L’équipe a traité les numérisations dans CHCNAV CoPre. Après avoir défini le système de coordonnées et sélectionné les données, un affinage en un clic et une modélisation HPM ont permis de traiter automatiquement les numérisations et de produire des modèles 3D au format OSGB, déjà référencés dans le système de coordonnées requis.
 

Un algorithme de détection des objets en mouvement mis à jour dans CoPre a reconnu les piétons et les véhicules et les a automatiquement filtrés, de sorte que les modèles n’ont pas nécessité de nettoyage manuel avant le dessin.

Les modèles OSGB sont environ 80 % plus petits que les nuages de points dont ils sont issus. L'équipe les a importés directement dans son logiciel de cartographie CAO existant pour s'en servir comme référence de dessin, ce qui lui a évité d'acheter des ordinateurs plus performants et a permis au personnel d'économiser le temps et les coûts liés à l'apprentissage, à partir de zéro, d'un logiciel de dessin à partir de nuages de points.

Réalisation de la carte topographique à partir de la maquette

Grâce à un modèle 3D détaillé et haute résolution de chaque carrefour affiché à l'écran, les dessinateurs ont pu identifier et annoter directement chaque panneau de signalisation, chaque panneau indiquant le nom d'une rue et chaque couvercle de regard. Lors de projets précédents, l'absence d'éléments ou d'attributs impossibles à identifier à partir des données de levé avait nécessité des visites répétées sur le terrain et des modifications des plans. Ici, les informations nécessaires à la carte figuraient déjà dans le modèle.

Les résultats : 600 carrefours en deux mois

Le projet a été mené à bien grâce à deux systèmes RS10 et deux équipes de deux personnes. Chaque équipe a relevé et dessiné entre 10 et 13 carrefours par jour ; à elles deux, elles ont ainsi recensé plus de 600 carrefours en deux mois, qui ont tous passé avec succès le contrôle qualité.
 

Un processus de travail reproductible pour les réseaux routiers

Ce qui a permis la réussite de ce projet, ce n'est pas un seul site rapide, mais une méthode qui a fait ses preuves sur des centaines d'entre eux. La capture depuis le trottoir a permis d'éviter que les équipes ne se retrouvent au milieu de la circulation, les numérisations géoréférencées ont supprimé l'étape des points de contrôle, et les modèles légers ont permis aux dessinateurs de travailler dans des logiciels de CAO qu'ils connaissaient bien, plutôt que d'avoir à se familiariser avec des outils de traitement de nuages de points. Pour les équipes de levés confrontées à un grand nombre de petits sites urbains très fréquentés, cette combinaison transforme un levé routier en une production régulière et prévisible.
 

Ce même flux de travail RS10 et CoPre a également permis de réaliser en une seule journée la cartographie topographique d’un site où les drones ne pouvaient pas voler. Pour les corridors où la capture aérienne est adaptée à l’échelle du projet, découvrez comment notre LiDAR aéroporté soutient les projets routiers et explorez la gamme complète de nos solutions de cartographie mobile 3D.

____

À propos de CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) développe des solutions avancées de cartographie, de navigation et de positionnement conçues pour améliorer la productivité et l'efficacité. Au service de secteurs tels que le géospatial, l'agriculture, le contrôle des machines et l'autonomie, CHCNAV propose des technologies innovantes qui donnent les moyens d'agir aux professionnels et favorisent le progrès de l'industrie. Avec une présence mondiale couvrant plus de 140 pays et une équipe de plus de 2 200 professionnels, CHC Navigation est reconnue comme un leader dans le secteur géospatial et au-delà. Pour plus d’informations sur CHC Navigation [300627.SZ], rendez-vous sur : https://geospatial.chcnav.com/about/overview