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

5 / 16

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

8 / 16

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

11 / 16

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

13 / 16

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@heig-vd.ch

Gildas Allaz

Service géomatique

Passage Léopold-Robert 3CH-2300 La Chaux-de-Fonds

tél. : 032 967 64 11mob. : 079 247 59 29

gildas.allaz@ne.ch

mailto:gildas.allaz@heig-vd.chmailto:gildas.allaz@ne.ch

A R R P Aorthophoto d’un arrêt de bus

Yvonand, 28 octobre 2016