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A R R P ACapture, modélisation 4D et statistiques d’état de surfaces routières
3DGI, Olten, 13 juin 2017
Auscultation de Revêtements Routiers par Photogrammétrie Automatisée
Gildas Allaz
Méthode développée par un travail de master HES-SO
Constat initial
2
A R R P A
Relevés de géométrie routière et d’état de surface des revêtements
Méthodes visuelles ou mécaniques
Mesure de profils en travers avec une barre de 4 m (CCDR)
Le bus ARAN et ses multiples capteurs (Infralab)
Méthodes motorisées et automatisées
Constat : Aucune modélisation complète, efficace et à usages multiples
/ 16
Normes VSS
3
A R R P A
Relevé d’état et appréciation en valeur d’indice
I0/I1 : dégradations de surface sans/avec
profondeur d’ornière
SN 640 925b
source : Extrait du relevé d’état de la RC 637, Canton de Vaud,
Département des infrastructures, Service des routes, 16.10.2007
I4 : qualité antidérapante
I5 : portance
Carte de synthèse par tronçon :
évaluation
visuelle
évaluation
géométrique
autres
mesures
I2 : planéité longitudinale
I3 : planéité transversale
exactitude des niveaux
/ 16
http://www.vss.ch/fr/http://www.vss.ch/fr/
Méthode A R R P A
4
A R R P A
… traitement des images:
• logiciels de photogrammétrie et de SIG
• scripts d’automatisation
appareils photo grand public … … fixés sur un véhicule …
Relevé de géométrie routière et d’état de surface des revêtements …
… par photogrammétrie et télédétection
/ 16
http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj61ojGmK7RAhWJbxQKHb6CDewQjRwIBw&url=http://www.kenrockwell.com/canon/5d-mk-iv.htm&bvm=bv.142059868,d.d24&psig=AFQjCNFKP7i2Pt95NrB8r6FSDPtr_sKxnA&ust=1483815189079955http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj61ojGmK7RAhWJbxQKHb6CDewQjRwIBw&url=http://www.kenrockwell.com/canon/5d-mk-iv.htm&bvm=bv.142059868,d.d24&psig=AFQjCNFKP7i2Pt95NrB8r6FSDPtr_sKxnA&ust=1483815189079955
précision absolue (géolocalisation) : ± 2-3 cm
Orthophoto(images aériennes rectifiées, assemblées et géolocalisées)
résolution: 1 mm
Géodonnées de base
0 2 mRue de l’Helvétie , La Chaux-de-Fonds
Produits A R R P A
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Modèle numérique de surface (MNS)
résolution planimétrique: 3 mm
résolution altimétrique: < 1 mm
+ courbes de niveau (équidistance 2 cm)
Profil en travers
Rue de l’Helvétie , La Chaux-de-Fonds
Produits A R R P A
60 2 m
précision absolue (géolocalisation) : ± 2-3 cm
Géodonnées de base
/ 16
Déformations
aspérités de grandes tailles
(grande longueur d’onde spatiale):
• ornières
• bourrelets
• …
Détection des …
Dégradations
aspérités de petites tailles
(petite longueur d’onde spatiale):
• désenrobage
• perte de gravillons
• pelades
• nids de poule
• fissures
• …
Produits A R R P A
7
Exemple de représentation inspirée de l’indice I3 de la norme VSS SN 640 925b :
/ 16
https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjtiMSzlb_RAhWHqxoKHUyVCCUQjRwIBw&url=https://www.cs2.ch/referenzen/vss/&psig=AFQjCNG-p-lun8JDdw2rRYQZmsPx-NJ_Yw&ust=1484398476172881https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjtiMSzlb_RAhWHqxoKHUyVCCUQjRwIBw&url=https://www.cs2.ch/referenzen/vss/&psig=AFQjCNG-p-lun8JDdw2rRYQZmsPx-NJ_Yw&ust=1484398476172881
Statistiques par tronçon routier …
… grâce à la puissance des outils géométriques et statistiques
des systèmes d’information géographique (SIG)
décem
bre
2014
avril 2015
• quantités, max. / min., moyennes, erreurs moyennes, …
• surfaces, profondeurs, volumes, …
… et comparaison multi-époques
Produits A R R P A
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9
Macrotexture …
… grâce à des résolutions longitudinale et transversale identiques
Profondeur moyenne de texture, PMT
Produits A R R P A
comparable à la méthode volumétrique
à la «tache de sable», SN 640 511-1
appliquée à l’entier de la surface
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https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjtiMSzlb_RAhWHqxoKHUyVCCUQjRwIBw&url=https://www.cs2.ch/referenzen/vss/&psig=AFQjCNG-p-lun8JDdw2rRYQZmsPx-NJ_Yw&ust=1484398476172881https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjtiMSzlb_RAhWHqxoKHUyVCCUQjRwIBw&url=https://www.cs2.ch/referenzen/vss/&psig=AFQjCNG-p-lun8JDdw2rRYQZmsPx-NJ_Yw&ust=1484398476172881
Extraction d’objets visuels …
… à partir de l’orthophoto
Classification supervisée d’image
(distinction entre chaque type de couleur)
Produits
Délimitation des limites
de forts contrastes colorimétriques
(indépendamment de la couleur)
A R R P A
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Exportation vers logiciels de SIG et CAO …
• données raster
• courbes de niveau 3D
• dégradations / déformations
• grille de points 3D
• lignes de rupture / structure 3D
• limites de couleur 3D
• …
… grâce à l’interopérabilité des géodonnées
• GeoTiff + tfw
• shape de ESRI
• dxf / dwg
• las
• csv ASCII
• …
Produits A R R P A
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https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjpjbP8nb_RAhWIBBoKHSwjDRcQjRwIBw&url=https://www.cadlinecommunity.co.uk/hc/en-us/articles/206284649-Autodesk-AutoCAD-Civil-3D-2016-Service-Pack-2-is-available&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNF9phXLh2a4OuMj-_T25sm9OdbQEQ&ust=1484400770300123https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjpjbP8nb_RAhWIBBoKHSwjDRcQjRwIBw&url=https://www.cadlinecommunity.co.uk/hc/en-us/articles/206284649-Autodesk-AutoCAD-Civil-3D-2016-Service-Pack-2-is-available&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNF9phXLh2a4OuMj-_T25sm9OdbQEQ&ust=1484400770300123http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjSv-Kvob_RAhWHmBoKHbjyDeUQjRwIBw&url=http://alidade-fr.eu/7/Liens%2Bpartenaire.html&psig=AFQjCNEgZ_2_qfTnNJUXaEbY8BmzzLYZwA&ust=1484401663356612http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjSv-Kvob_RAhWHmBoKHbjyDeUQjRwIBw&url=http://alidade-fr.eu/7/Liens%2Bpartenaire.html&psig=AFQjCNEgZ_2_qfTnNJUXaEbY8BmzzLYZwA&ust=1484401663356612http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjf2Pvbob_RAhUHChoKHV5zAYkQjRwIBw&url=http://www.civisoft-dz.com/&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNF-P9QbM7N-F-E3glYmRZLk76FwkA&ust=1484401780558783http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjf2Pvbob_RAhUHChoKHV5zAYkQjRwIBw&url=http://www.civisoft-dz.com/&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNF-P9QbM7N-F-E3glYmRZLk76FwkA&ust=1484401780558783http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiX9Jr9ob_RAhWC5xoKHT7ZBosQjRwIBw&url=http://www.cadwork.com/indexL1.jsp?neid%3D13153&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNEA0Y1qRLs4Ljyl0OqaBfYGe5M90g&ust=1484401847889164http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiX9Jr9ob_RAhWC5xoKHT7ZBosQjRwIBw&url=http://www.cadwork.com/indexL1.jsp?neid%3D13153&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNEA0Y1qRLs4Ljyl0OqaBfYGe5M90g&ust=1484401847889164https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj8oafCor_RAhUDCBoKHbiWBVIQjRwIBw&url=https://www.qgis.org/fr/site/&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNESgcfwxYrv8AsMhmu4hY090xFulQ&ust=1484401976569372https://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj8oafCor_RAhUDCBoKHbiWBVIQjRwIBw&url=https://www.qgis.org/fr/site/&bvm=bv.144224172,d.ZGg&psig=AFQjCNESgcfwxYrv8AsMhmu4hY090xFulQ&ust=1484401976569372http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiA_uGM-fnTAhXQY1AKHRhDCdcQjRwIBw&url=http://www.equorum.com/drawing-management-software-integrations/&psig=AFQjCNHoCh220fpDHMUw9y1P1oqt3esMgA&ust=1495214184806395http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiA_uGM-fnTAhXQY1AKHRhDCdcQjRwIBw&url=http://www.equorum.com/drawing-management-software-integrations/&psig=AFQjCNHoCh220fpDHMUw9y1P1oqt3esMgA&ust=1495214184806395
Consultation et édition sur des géoportails
Extrait du tronçon d’essai de la rue de l’Helvétie à La Chaux-de-Fonds
visualisé sur le guichet cartographique communal «NML»
Produits A R R P A
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Produits - synthèse
Géodonnées de base : image + relief
(modélisation 3D intégrale et géoréférencée)
Détection de :
• dégradations et déformations
• macrotexture
• lignes de structure / rupture
• limites de couleur
Statistiques
par tronçon routier
(quantités + géométrie)
Comparaison
entre époques
A R R P A
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Utilisations
14
A R R P A
Processus d’un projet routier
Recherche appliquée et développement
(relevé régulier de l’état d’usure)Relevé de preuve à futur
/ 16
Exploitation actuelle
15
A R R P A
Service géomatique
&
Services Techniques
• Recherche appliquée et développement
• Promotion
• Petite production
Mise en service et exploitation
sur le territoire communal
/ 16
Contacts
16 / 16
A R R P A
Gildas Allaz
Département EC+G - Institut insit
HEIG-VD
Route de Cheseaux 1CH-1401 Yverdon-les-Bains
tél. : 024 557 63 69mob. : 079 247 59 29
Gildas Allaz
Service géomatique
Passage Léopold-Robert 3CH-2300 La Chaux-de-Fonds
tél. : 032 967 64 11mob. : 079 247 59 29
A R R P Aorthophoto d’un arrêt de bus
Yvonand, 28 octobre 2016