EverScan utilise le LiDAR pour cartographier les stocks de charbon en Ukraine
Les nuages de points 3D triomphent de la méthode du théodolite dans une centrale thermique
Jusqu’à l’acquisition de son YellowScan Vx-15 pour la cartographie 3D, l’entreprise ukrainienne EverScan utilisait une méthodologie classique (GNSS, station totale, etc.) qui prenait beaucoup plus de temps pour effectuer les levés et empêchait ses ingénieurs d’atteindre une grande précision. En outre, les données qu’ils acquéraient étaient extrêmement redondantes en termes d’analyse et de contrôle supplémentaires, ce que permettent les systèmes LiDAR.
L’un des principaux projets d’EverScan a consisté à étudier le stock de charbon de la centrale thermique de Ladyzhinsky pour la ville de Ladyzhin, dans la région de Vinnitsa en Ukraine, à environ 300 kilomètres au sud de Kiev.
Avant l’arrivée de la Vx-15, des méthodes de relevé traditionnelles étaient utilisées, notamment le théodolite, un appareil de mesure permettant de déterminer les niveaux et les angles dans le cadre de relevés topographiques. L’outil est utilisé par les géomètres depuis le XIXe siècle, et le principe de son fonctionnement depuis deux siècles n’a pas changé de manière significative.
Il est impossible d’évaluer à l’œil nu la quantité de charbon contenue dans une cheminée. Le volume doit être mesuré avec précision. Auparavant, cette opération était réalisée à l’aide d’un théodolite. Comme un cartographe lors de l’établissement d’une carte topographique, un ingénieur se déplace mètre par mètre à l’aide d’une règle, tandis que son collègue, à l’aide d’un appareil optique, le théodolite, regarde les repères, enregistrant chaque changement d’altitude. Sur la base de ces données, il a été possible de calculer plus ou moins précisément le volume de la cheminée.
Aujourd’hui, l’inventaire est réalisé à l’aide de drones et de LiDAR. Avec le YellowScan Vx-15, le drone scanne la zone, créant une carte tridimensionnelle du stockage de charbon.
Parlant de l’ancienne méthode, Speney ajoute : « Le processus était fastidieux : « Le processus était fastidieux. La participation nécessitait plusieurs personnes et l’ensemble du processus prenait environ trois heures, en fonction de la quantité de charbon et du nombre de piles dans l’entrepôt. Déplacer un tas de charbon n’est pas chose aisée. De plus, si la neige fond, cela fait beaucoup d’eau. La hauteur des piles peut atteindre 12 mètres. Speney précise que ce travail peut être dangereux, des bulldozers travaillant parfois sur des cheminées de charbon pendant les mesures.
L’utilisation du LiDAR monté sur drone a permis d’accélérer le processus de mesure, d’augmenter la précision des mesures et de rendre le processus plus sûr pour toutes les parties concernées.
Les collègues du wo EverScan préparent le vol du Vx-15
ellowScan Vx-15 monté sur un DJI M600
Maxim Sevostyanov, directeur du développement commercial d’EverScan, ne tarit pas d’éloges sur le succès remporté par le YellowScan Vx-15 LiDAR. « Cette technologie peut être utilisée pour mesurer les volumes de charbon, pour établir des cartes topographiques et pour inspecter les lignes électriques. Vous pouvez également déterminer l’inclinaison ou l’affaissement des lignes électriques. Vous pouvez construire un modèle de surface tridimensionnel précis et de haute qualité et estimer la quantité exacte de charbon.
« La précision fournie par YellowScan LiDAR est de l’ordre du centimètre, voire du millimètre. Aucune technologie au monde ne permet de mesurer plus précisément les paramètres de volume et de construire un modèle de surface. Lorsque le LiDAR balaie la surface, il envoie des milliers de signaux au sol et nous obtenons ce que l’on appelle le « nuage de points », qui se compose de plusieurs dimensions. Par la suite, en traitant ces données, nous pouvons simuler n’importe quelle surface «
EverScan a été amené à étudier le stock de charbon en vrac en peu de temps et à rendre un rapport analysant le volume et la description de base du travail, avec des MNT, des MNS, ainsi qu’une mosaïque d’orthophotos et une carte topographique. Selon M. Sevostyanov, les défis à relever étaient considérables. « Sur les sites, l’élévation erronée de la base de l’entrepôt de charbon a été découverte. Cette erreur pourrait donner jusqu’à 20 pour cent de l’erreur de volume ».
L’objectif de la mission était de fournir le moyen le plus rapide, le plus sûr et le plus précis de calculer les volumes des stocks. Il s’agirait notamment de faire voler un drone équipé d’un LiDAR autour de la zone où se trouvent les gros volumes de charbon.
La mission consistait à calculer les points du nuage de points dans la représentation numérisée de la zone, afin de créer une forme, une taille et une géométrie réelles des éléments solides et structurels. Le client a ainsi obtenu le résultat qu’il recherchait : un moyen rapide et efficace de mesurer les volumes en toute sécurité afin d’éviter toute erreur de volume due à une mauvaise élévation.
Nuage de points LiDAR de la centrale thermique
Nuage de points LiDAR de cheminées de charbon
Paramètres de la mission
La taille de l’enquête pouvait atteindre 20 hectares, qui ont été cartographiés en moins d’une heure, plus la collecte des points de contrôle, soit quatre à huit heures selon que l’orthophotogrammétrie a été utilisée ou non. La vitesse de vol était de S-17km/h convertie en m/s avec une altitude de 50m AGL, en utilisant le YellowScan Vx-15 sur un Matrice 600 Pro, le GNSS Stonex S900A/DJI et quatre caméras.
Résultats
Sevostyanov et ses collègues ont réussi à acquérir 50-200 points par mètre carré/ données au sol sous la canopée 10-30. Il note que « le plus grand avantage pour nous dans ce projet a été la rapidité de la collecte et de l’analyse des données. Pour le client, c’était la précision du calcul du volume des stocks. Cela a permis au client d’économiser des millions de dollars ».
Pour EverScan, l’utilisation de la technologie LiDAR est le moyen d’étendre les outils géodésiques standard et d’amener la technologie à un niveau supérieur. « La solution Yellowscan nous aide à fournir les meilleurs services à nos clients avec une rapidité et une précision imbattables. En Ukraine, nous sommes la première société de services à fournir des services LiDAR de très haut niveau ».
NB : L’auteur Jordan Robert
