Utilisation de la technologie de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour l exécution de la cartographie haute résolution dans l Extrême Arctique

Transcription

1 Atelier national sur les sites contaminés fédéraux de l IBIC de 2015 Utilisation de la technologie de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour l exécution de la cartographie haute résolution dans l Extrême Arctique

2 But et aperçu Décrire l utilisation de la technologie d un petit véhicule aérien sans pilote pour l obtention d ortho-images haute résolution sur l île Prince Patrick, T.N.-O. - Une étude de cas! Emplacement du site et historique de la cartographie dans la région Qu est-ce qui est disponible actuellement, quels sont les avantages et les inconvénients? Quelle cartographie est nécessaire pour répondre aux besoins du projet? La technologie, comment les données sont-elles obtenues et traitées? Avantages par rapport aux levés traditionnels, les limites! Cadre de la règlementation. May 25,

3 Emplacement du sit May 25,

4 Emplacement du sit May 25,

5 Bref historique de la cartographie L île Prince Patrick n a pas été officiellement explorée et cartographiée avant l expédition canadienne dans l Arctique de May 25,

6 Bref historique de la cartographie McClure 1853 May 25,

7 Bref historique de la cartographie ECA 1915 May 25,

8 Qu est-ce qui est disponible actuellement? Nous avons progressé de façon satisfaisante au cours des 100 dernières années. Cartes topographiques du T.N.-O. à l échelle de 1/ et de 1/ Images de Google Earth Photographies aériennes (peut-être!) Imagerie satellitaire (peut-être!) Photographie aérienne oblique Levé du site May 25,

9 Cartographie des T.N.-O. à 1/ May 25,

10 Google Earth May 25,

11 Images obliques May 25,

12 Imagerie satellitaire Ce que nous pouvons obtenir de mieux actuellement pour cette région est la résolution 50 cm de WorldView-2 La disponibilité de l imagerie n est pas constante La qualité des images peut être compromise par les nuages, etc. Nous avons eu de la chance. May 25,

13

14

15

16

17

18

19

20

21 Technologie des petits UAV Nous avons utilisé la plate-forme SenseFly Swinglet Il s agit essentiellement d une caméra numérique aéroportée et d un GPS. Entièrement autonome après la planification du vol. Élaborer le plan de votre vol, y compris la zone de couverture et la résolution requises Télécharger le plan du vol sur l UAV, faites-le décoller et surveillez-le. May 25,

22 Planification et suivi du vol May 25,

23

24

25

26

27

28

29

30 Déroulement des opérations après le traitement Importation des photos (le logiciel peut indiquer approximativement l endroit où les photos ont été prises, basé sur les coordonnées GPS sauvegardées sur chaque photo). Importation des coordonnées de la cible de contrôle au sol (si elles sont déployées avant l exécution du levé) et marquer leur emplacement sur chaque photo là où elles apparaissent. Traitement préliminaire afin de créer le modèle de caméra et de produire des statistiques indiquant la quantité d erreurs au point d appui au sol (GCP) et les zones où les images ne concordent pas avec les images adjacentes. Correction des zones qui posent problème en marquant les GCP dans les images supplémentaires, en ajoutant des points de rattachement manuel ou en excluant les mauvaises images. Traitement complet à la résolution la plus élevée possible, et examen et correction de l ortho-mosaïque de sortie et du modèle numérique e surface L ortho-mosaïque et le MMS sont découpés afin de supprimer les effets de bord. Préparation des produits livrables May 25,

31 Les produits après traitement Images ortho-mosaïques géo-référencées pour les cartes de base Modèles numériques de l élévation (la précision est améliorée en effectuant le levé des points d appui au sol) Images tridimensionnelles May 25,

32 Les produits après traitement May 25,

33 Les produits après traitement May 25,

34 Les exigences réglementaires Les UAV sont réglementés par Transports Canada Les UAV sont répartis en deux catégories de poids : inférieurs à 2 kg et de 2,1 kg à 25 kg la catégorie des poids les plus élevés comporte une longue liste de restrictions. Le SenseFly ebee appartient à la catégorie de poids de moins de 2 kg. Les opérations UAV sont réparties en 3 principales catégories : Certificat d opérations aériennes spécialisées (COAS) - exemption COAS complexe - exploitant restreint COAS - exploitant conforme May 25,

35 Exigences réglementaires COAS Exemption : Assurez votre sécurité, soyez dûment formé et connaissez les règles du ciel Assurance responsabilité de $ Demandez l autorisation des propriétaires fonciers Connaissez et comprenez le droit aérien, les règles et les règlementations aériennes Informez les services de la circulation aérienne si l UAV pénètre dans l espace aérien contrôlé Les opérations doivent se dérouler uniquement dans l espace aérien de classe G aucune opération ne doit se dérouler à plus de 9 km de feux de forêt, d aéroports, d héliports, d aérodromes et des zones bâties Ne volez pas plus haut que 90 m ou au-dessus des foules Demeurez à 30 m de distance des personnes, des animaux, des édifices, des structures, des véhicules et des routes May 25,

36 Regulatory Requirements Complexe restreint : Une demande de COAS est présentée à Transports Canada (TC) pour la région dans laquelle vous souhaitez exercer vos activités (se peut être toutes les 5 régions), mais vous devez présenter une demande pour chaque région. TC peut prendre plusieurs semaines pour traiter votre demande. L exploitant doit posséder une assurance responsabilité de $. Les demandes de COAS doivent indiquer le but, les dates d utilisation de l UAV, une description de l UAV, de Santé et Sécurité, la préparation du vol, le plan des mesures d urgence, le plan des opérations (le plan de communications sur les restrictions relatives à l espace aérien), Le demandeur doit décrire ce qui suit : l organisation des opérations de l UAV le programme de formation du pilote de l UAV (TC doit être convaincu que les pilotes possèdent une formation pertinente) Manuel d exploitation (un document exhaustif sur les opérations de l UAV) Les procédures liées aux opérations, les dossiers sur le pilote, le carnet de vol, les dossiers de maintenance, etc. May 25,

37 Exigences réglementaires Exploitant conforme : Présentation d une demande à Transports Canada, valide dans l ensemble du Canada jusqu à une période de 3 ans. Exigences relatives à la demande complexe pour exploitant restreint - votre UAV/UAS doit répondre aux normes de navigabilité de TC - et il existe des exigences plus strictes concernant le pilote, notamment : Suivre un cours officiel de formation qui répond aux normes du TP15263E (TC 2014). Les sujets de l examen sont les suivants : le droit aérien, la navigation, la météorologie, les connaissances aéronautiques générales et la radiotéléphonie. Obtenir un certificat restreint d opérateur - qualification aéronautique (CRO-A); Les pilotes doivent déclarer qu ils sont médicalement aptes et qu ils satisfont aux exigences du certificat médical de catégorie 4. Ils doivent posséder une bonne maîtrise de l anglais. Ils doivent avoir planifié et exécuté avec succès au moins cinq vols d entraînement. May 25,

38 Les avantages Avantages/Inconvénients Images de très haute résolution et très récentes, ce qui est excellent pour la cartographie de base Peut permettre de dresser de bonnes cartes topographiques si la cartographie est associée à un levé des points d appui au sol Moins coûteux que le levé traditionnel total en station par zones couvertes Excellent pour mettre en évidence les changements ou les progrès réalisés au fils des ans. Inconvénients L imagerie satellitaire est moins coûteuse et serait sans doute appropriée pour le but recherché Nécessite un opérateur qualifié et l obtention d un permis de Transports Canada Tributaire des conditions météorologiques Nécessite une zone dégagée pour le lancement et l atterrissage (ne faites pas cela dans la brousse!) May 25,

39 Coûts approximatifs Coûts Le prix d achat du SenseFly ebee est de 30 à 40k $ (caméras incluses) L octroi par Transport Canada du permis de pilote coûte 1k $ environ. Le traitement des cartes selon la superficie de la zone et ce que vous voulez en faire (au moins 5k $) Autres UAV comparables Quadricoptère DGI-Phantom 3 Doté d une caméra à cardan haute résolution Exécute des vidéos en continue ou imagerie fixe. May 25,

40 Vous avez des questions, des observations? Présentateur : Dave Pritchard Golder Calgary (403) Dave_Pritchard@Golder.com May 25,