Cartographie de 600 carrefours urbains avec le scanner 3D portable GNSS RTK SLAM CHCNAV RS10

À mesure que les villes affinent la gestion de la circulation, les carrefours complexes deviennent des zones prioritaires pour les projets de conception et d’aménagement routier. Les équipes ont besoin de cartes topographiques précises et à jour, parfois pour plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de carrefours, dans des délais particulièrement courts.

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. À partir des données capturées, l’équipe a généré des modèles 3D légers servant de référence pour la production des plans topographiques. Le projet a ainsi été achevé dans les délais impartis tout en répondant aux exigences de contrôle qualité.

Le défi : cartographier des centaines de petits sites urbains très fréquentés

Les carrefours comptent parmi les environnements les plus complexes à relever en milieu urbain. Chaque site couvre une superficie relativement limitée, mais les carrefours sont répartis sur l’ensemble du réseau routier et concentrent de nombreux éléments indispensables à la cartographie : marquages au sol, feux de circulation, panneaux de signalisation, caméras, regards, grilles d’évacuation et autres équipements urbains.

Les méthodes traditionnelles présentaient plusieurs contraintes pour un projet de cette ampleur:

• Les levés réalisés avec une station totale et un rover GNSS RTK nécessitaient de longues périodes d’intervention sur ou à proximité immédiate de la chaussée. Cette approche allongeait les délais et augmentait l’exposition des équipes aux véhicules et aux piétons.

• Les levés par drone étaient quant à eux peu adaptés à des sites de petite superficie dispersés dans toute la ville. Les restrictions de vol et les arbres bordant les rues limitaient également la visibilité aérienne. Les données obtenues nécessitaient en outre des vérifications terrain et des opérations complémentaires avant la production des plans.

Le projet exigeait donc une méthode capable de relever rapidement chaque carrefour depuis une zone sûre, tout en produisant des données suffisamment détaillées pour permettre la réalisation des cartes sans retour supplémentaire sur site.

Capturer chaque carrefour depuis le trottoir

L’équipe terrain a utilisé le RS10 en mode canne topographique. En installant le scanner en hauteur sur une canne, l’opérateur bénéficiait d’une meilleure visibilité au-dessus des piétons et des véhicules, ce qui limitait les occultations et améliorait l’exhaustivité des données. Un opérateur parcourait le trottoir autour du carrefour avant de revenir vers son point de départ. Cette trajectoire suffisait à capturer l’ensemble du site sans avoir à s’engager sur la chaussée.

Le RS10 associe GNSS RTK, LiDAR et SLAM visuel au sein d’une même plateforme et offre une précision absolue de 5 cm. Le nuage de points étant directement géoréférencé lors de l’acquisition, l’équipe n’avait pas besoin d’implanter au préalable des points de contrôle destinés à la transformation des coordonnées. À l’échelle de plusieurs centaines de sites, cette simplification a permis de réduire considérablement le temps de préparation et la charge de travail terrain.

Un seul opérateur pouvait capturer l’intégralité d’un carrefour en 10 à 15 minutes, notamment :

• les marquages au sol, bandes végétalisées et lampadaires;

• les feux de circulation, panneaux de signalisation, plaques de rue et caméras;

• les poubelles, armoires de télécommunications, regards et grilles d’évacuation des eaux pluviales.

Du nuage de points au modèle 3D léger

Le client devait produire des cartes topographiques à l’échelle 1:500 dans le système de coordonnées géodésiques chinois 2000, avec des hauteurs ellipsoïdales. Les plans devaient également respecter un jeu de symboles défini et une structure de calques conforme à un dessin de référence.

L’équipe a traité les données RS10 dans CHCNAV CoPre. Après définition du système de coordonnées et sélection des données, les fonctions d’affinage en un clic et de modélisation HPM ont permis de traiter automatiquement les scans et de générer des modèles 3D au format OSGB, directement référencés dans le système de coordonnées requis.

L’algorithme amélioré de détection des objets en mouvement de CoPre a identifié les piétons et les véhicules et les a automatiquement filtrés. Les modèles ont ainsi pu être utilisés pour le dessin sans nécessiter un nettoyage manuel préalable de ces éléments mobiles.

Les modèles OSGB obtenus étaient environ 80 % plus légers que les nuages de points correspondants. L’équipe pouvait les importer directement dans son logiciel de CAO habituel et les utiliser comme référence pour le dessin. Elle a ainsi évité d’investir dans des postes de travail plus puissants et de former les dessinateurs à un nouvel environnement spécialisé de dessin sur nuages de points.

Produire la carte topographique directement à partir du modèle 3D

Grâce au modèle 3D détaillé de chaque carrefour affiché à l’écran, les dessinateurs pouvaient identifier et annoter directement les panneaux de signalisation, les plaques de rue, les regards et les autres éléments nécessaires à la carte. Sur des projets antérieurs, certains objets manquants ou certains attributs impossibles à identifier à partir des données disponibles imposaient de nouvelles visites sur le terrain et des corrections ultérieures des plans. Dans ce projet, les informations nécessaires à la cartographie étaient déjà disponibles dans le modèle 3D.

Les résultats : plus de 600 carrefours en deux mois

Le projet a été réalisé avec deux systèmes RS10 et deux équipes de deux personnes. Chaque équipe relevait et dessinait entre 10 et 13 carrefours par jour. Ensemble, elles ont ainsi cartographié plus de 600 carrefours en deux mois, tous validés lors du contrôle qualité.

Un flux de travail reproductible pour les réseaux routiers urbains

La réussite de ce projet ne repose pas uniquement sur la rapidité obtenue sur un carrefour, mais sur la capacité à reproduire le même flux de travail sur plusieurs centaines de sites. L’acquisition depuis le trottoir a réduit le besoin d’intervenir sur la chaussée. Le géoréférencement direct des données a supprimé l’étape préalable d’implantation des points de contrôle, tandis que les modèles 3D légers ont permis aux dessinateurs de continuer à travailler dans leurs logiciels CAO habituels, sans adopter un nouvel environnement dédié aux nuages de points. Pour les équipes chargées de cartographier un grand nombre de petits sites urbains très fréquentés, cette combinaison transforme une succession de relevés ponctuels en un processus de production plus régulier, plus rapide et plus prévisible.

Ce même flux de travail associant RS10 et CoPre a également permis de réaliser en une seule journée la cartographie topographique d’un site où les drones ne pouvaient pas être utilisés. Pour les projets de corridors où l’acquisition aérienne est mieux adaptée à l’échelle du site, découvrez comment les solutions LiDAR aéroportées CHCNAV accompagnent les projets routiers et explorez notre gamme complète de solutions de cartographie mobile 3D.

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À propos de CHC Navigation

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