Conception de modèles 3D précis pour un suivi 4D optimisé des ouvrages hydrauliques linéaires : intérêt et particularité du drone

Confrontée au vieillissement de ses endiguements et à des conditions d'accès parfois dégradées, la Compagnie Nationale du Rhône, 2ème producteur d'hydro électricité français, souhaite développer de nouveaux systèmes d'auscultation complémentaires aux capteurs et inspections visuelles déjà déployés sur ses ouvrages.

Les développements des drones, des capteurs photographiques et des algorithmes de calculs automatiques de modélisation 3D à partir d'images multi-stéréoscopiques permettent aujourd'hui d'obtenir la géométrie fine d'ouvrages linéaires via des modèles 3D. Actuellement, avec un réseau de point au sol dense, la précision atteignable est de l'ordre de 5 cm.

Afin de pouvoir atteindre les précisions souhaitées (± 1 cm à ± 3 cm) tout en minimisant le nombre de points au sol, et donc le temps terrain, la CNR et l'Institut Nationale de l'Information Géographique et Forestière (IGN), ont mis en place un partenariat aboutissant à la réalisation d'une thèse de recherche sur la métrologie par photogrammétrie aéroportée légère appliquée au suivi d'évolution de digues.

L'article s'attache à présenter dans un premier temps le contexte du projet à travers la description de la surveillance actuelle des endiguements et des nouveaux besoins en auscultation de la CNR. La suite s'appuie sur une étude de cas sur la digue de la Palière pour présenter les avancées des méthodes photogrammétriques qui permettent à mi 2015 d'atteindre des précisions centimétriques avec seulement 1 point de calage au sol par tranche de 100 mètres.

Situé à la croisée du monde des drones, de la recherche en algorithmes photogrammétriques et des besoins de concessionnaires d'ouvrages, ce projet débouchera fin 2015 sur un système d'auscultation renforcé permettant un suivi centimétrique de zones sensibles des endiguements CNR. Les nouveaux algorithmes photogrammétriques écrits dans un environnement open-source seront ouverts à l'ensemble de la communauté scientifique et les problématiques résolues (mesures géoréférencées de haute précision sur des ouvrages linéaires) seront utilisables par d'autres concessionnaires ou prestataires sur d'autres ouvrages présentant la même géométrie.