Comment créer un DTM dans Agisoft Metashape : guide complet

La création d’un modèle numérique de terrain (MNT) précis dans Agisoft Metashape constitue une étape essentielle des processus de travail dans les domaines de la topographie par drone, de la construction, de l’exploitation minière, des travaux de terrassement, de la sylviculture et de la cartographie topographique.

Contrairement à un modèle numérique de surface (MNS), qui représente la surface visible, y compris les bâtiments, les arbres et d’autres objets, un modèle numérique de terrain (MNT) est conçu pour représenter le relief sous-jacent à nu.

C’est pourquoi la création d’un DTM nécessite une étape supplémentaire : le nuage de points doit d’abord être classé afin de pouvoir distinguer les points au sol de la végétation, des bâtiments, des véhicules et des autres objets situés au-dessus du sol.

Dans ce guide, nous vous expliquons comment créer un modèle de terrain numérique (DTM) dans Agisoft Metashape Professional, comment fonctionne la classification des points au sol, quels sont les paramètres les plus importants et comment exporter le modèle de terrain final afin de l’utiliser dans un logiciel SIG ou de CAO.

Qu’est-ce qu’un DTM ?

Un modèle numérique de terrain est une représentation numérique de l’altitude de la surface du sol, sans les objets tels que les bâtiments, les arbres, les véhicules ou d’autres structures.

C’est ce qui rend un DTM particulièrement utile pour :

• Levés topographiques
• Bâtiment et travaux de terrassement
• Calculs de déblais et de remblais
• Analyse du drainage et de l’hydrologie
• Conception des routes et des infrastructures
• Levés topographiques dans le secteur minier et des carrières
• Génération de contours
• Profils de terrain
• Modélisation des inondations

Agisoft Metashape Professional comprend des outils de classification des nuages de points et de génération de DSM/DTM, ce qui permet d’utiliser un même jeu de données issu d’un drone pour créer à la fois des modèles de surface et des modèles altimétriques du sol nu.

DSM et DTM dans Agisoft Metashape

La différence entre un DSM et un DTM est importante.

Un DSM (modèle numérique de surface) représente la surface la plus élevée visible, reconstituée à partir des images. Les bâtiments, les arbres, les machines et autres objets font donc partie intégrante du modèle altimétrique.

Un MNT (modèle numérique de terrain), quant à lui, vise à représenter le relief réel sous-jacent à ces objets.

Cela signifie que le simple fait de créer un MNT à partir de tous les points reconstruits donne généralement lieu à un modèle de surface plutôt qu’à un véritable modèle de terrain « à nu ».

Pour créer un modèle numérique de terrain (DTM), Metashape doit d’abord identifier les points qui correspondent au sol.

Étape 1 : Alignez les photos

Commencez par importer les images aériennes dans votre projet Metashape Professional, puis suivez la procédure habituelle d’alignement photogrammétrique.

Sélectionnez :

> s sur le flux de travail : Aligner les photos

Avant de poursuivre, vérifiez que les caméras sont correctement alignées et que le projet est correctement géoréférencé.

Dans le cadre de projets de topographie professionnels, les coordonnées des caméras RTK ou PPK, les points de contrôle au sol et les points de contrôle indépendants peuvent tous être utilisés pour améliorer ou vérifier la précision absolue du projet.

Tout problème majeur de géoréférencement doit être résolu avant de générer le modèle de terrain.

Étape 2 : Créer le nuage de points

Une fois l’alignement et l’optimisation de la caméra effectués, créez le nuage de points en sélectionnant :

> du flux de travail : création d’un nuage de points

Le nuage de points contient les points tridimensionnels reconstruits qui seront utilisés pour la classification.

À ce stade, le nuage de points contient généralement tous les éléments visibles dans la zone d’étude, notamment :

• Sol
• Bâtiments
• Arbres et végétation
• Véhicules
• Routes
• Matériel de chantier
• Autres objets situés en surface

L’étape suivante consiste à séparer le terrain de ces éléments.

Étape 3 : Classer les points au sol dans Metashape

Ouvert :

Outils > Nuage de points > Classer les points au sol

Metashape analyse automatiquement la géométrie du nuage de points et tente d’identifier les points appartenant au terrain.

Le processus de classification commence par la division du nuage de points en cellules et par l’identification des points bas pouvant servir à établir une première approximation du relief. Les points supplémentaires sont ensuite évalués en fonction de leur distance et de leur angle par rapport à cette surface de relief provisoire.

La qualité du résultat dépend fortement des paramètres de classification.

Comprendre les paramètres de classification des sols

Angle maximal

Le paramètre « Max Angle » détermine l’angle maximal autorisé lorsque Metashape évalue si un point peut appartenir à la surface du sol.

Pour un terrain relativement plat, une valeur d’environ 15 degrés peut constituer un bon point de départ. Les projets comportant des collines ou des pentes raides peuvent nécessiter une valeur plus élevée.

Si cette valeur est trop élevée, des objets proches du sol risquent d’être classés à tort dans la classe « Sol ». Si elle est trop restrictive, certains points de terrain réels situés sur des pentes raides risquent de ne pas être classés.

Distance maximale

Le paramètre « Distance maximale » détermine à quelle distance un point candidat peut se trouver de la surface estimée du terrain tout en étant toujours classé comme « sol ».

Une valeur plus faible entraîne une classification plus stricte et peut contribuer à éviter que la végétation basse, les rochers et autres petits objets ne soient intégrés au MNT.

Toutefois, une valeur trop faible peut également faire disparaître des variations de relief valides.

Pente maximale du terrain

Le paramètre « Pente maximale du terrain » permet à Metashape de déterminer la pente attendue du terrain.

Les zones plates peuvent généralement utiliser des valeurs plus faibles, tandis que les projets en milieu montagneux nécessitent des valeurs plus élevées afin de garantir que les terrains escarpés et les sommets ne soient pas rejetés à tort.

Sur un terrain relativement plat, des valeurs plus faibles peuvent convenir, tandis que les zones escarpées ou montagneuses peuvent nécessiter des réglages nettement plus élevés.

Taille des cellules

La taille des cellules est l’un des paramètres les plus importants dans la classification des sols.

Metashape divise le nuage de points en cellules et recherche dans un premier temps le point le plus bas à l’intérieur de chaque cellule.

La valeur appropriée dépend donc de la taille des zones les plus étendues susceptibles de ne comporter aucun sol visible.

Par exemple, un projet comprenant de grands bâtiments ou une forêt dense nécessite généralement une taille de maille plus grande qu’un champ entièrement dégagé.

Rayon d’érosion

La fonction « Rayon d’érosion » crée une zone d’exclusion supplémentaire autour des objets qui ne font pas partie du sol.

Cette méthode peut s’avérer utile à proximité des bâtiments et des arbres, car elle permet d’éviter que des bords résiduels ou de petits artefacts ne subsistent dans la classe « Sol » et n’apparaissent par la suite dans le MNT.

Si vous définissez cette valeur sur zéro, cette érosion supplémentaire est désactivée.

Il n’existe pas de paramètre universel optimal pour la classification des sols

L’un des points les plus importants lors de la création d’un MNT (modèle numérique de terrain) avec Agisoft Metashape est qu’il n’existe pas de paramétrage de classification unique qui convienne parfaitement à tous les projets.

Un champ agricole à découvert, une forêt dense, une zone urbaine et une carrière escarpée présentent des caractéristiques topographiques totalement différentes.

La bonne méthode consiste donc à lancer la classification, à examiner visuellement les résultats et à ajuster les paramètres si nécessaire.

Si des rochers, des buissons ou d’autres objets en surface sont classés à tort dans la classe « terrain », réduire les valeurs « Angle max. » ou « Distance max. » peut permettre d’obtenir une classe « Sol » plus précise.

Si vous souhaitez relancer la classification, réinitialisez d’abord la classification existante concernée à l’aide de la commande suivante :

Outils > Nuage de points > Réinitialiser la classification

Étape 4 : Vérifier et corriger manuellement la classe de sol

La classification automatique peut accélérer considérablement le flux de travail, mais elle ne doit pas toujours être acceptée sans vérification préalable.

Passez en mode « Modèle » pour afficher les classes de nuages de points et examinez attentivement les zones situées autour de :

• Bâtiments
• Végétation dense
• Murs
• Talus routiers
• Fouilles
• Stocks
• Grands rochers
• Pentes raides

Les points classés de manière erronée peuvent être sélectionnés manuellement et affectés à la classe appropriée à l’aide de :

Outils > Nuage de points > Attribuer une classe

Ce nettoyage manuel peut s’avérer particulièrement important lorsque le DTM est destiné à des mesures techniques ou à des calculs de volume.

Étape 5 : Créer le DTM

Une fois que la classification du sol est satisfaisante, sélectionnez :

> du flux de travail : création d’un modèle numérique de relief (DEM)

Dans la boîte de dialogue « Créer un MNT », sélectionnez le nuage de points comme données source et choisissez les classes de points appropriées.

Pour un MNT « terre nue », sélectionnez la classe « Sol ». La classe « Route » peut également être incluse le cas échéant.

N’incluez pas les bâtiments, la végétation haute, les véhicules ou d’autres catégories indésirables si votre objectif est d’obtenir un modèle de terrain fidèle à la réalité.

Metashape procédera ensuite à l’interpolation des points de terrain sélectionnés et créera le modèle altimétrique.

Étape 6 : Vérifiez le DTM

Une fois le traitement terminé, ouvrez le modèle altimétrique obtenu dans la vue « Ortho ».

Recherchez les anomalies manifestes telles que :

• Les traces laissées par les bâtiments sur le terrain
• Pics de végétation
• Des trous inattendus
• Dépressions artificielles
• Terrain trop lissé
• Pentes incorrectes

Si des problèmes importants sont visibles, revenez à la classification du nuage de points et corrigez les zones concernées avant de reconstruire le MNT.

Étape 7 : Exporter le DTM

Le modèle de terrain finalisé peut être exporté à l’aide de :

Fichier > Exportation > Exportation du MNT

Le format GeoTIFF est l’un des plus utiles pour les applications géospatiales, car il conserve les informations de référence géographique et peut être importé directement dans des logiciels tels que QGIS et ArcGIS.

Metashape prend également en charge d’autres formats d’exportation de MNT lorsque cela est requis par des flux de travail spécifiques en CAO, SIG ou ingénierie.

Que pouvez-vous faire avec un MNT Metashape ?

Une fois le MNT généré, il sert de base à de nombreux produits géospatiaux professionnels.

Metashape Professional permet d’utiliser des modèles altimétriques pour effectuer des mesures, notamment des coordonnées, des profils, des surfaces et des volumes. Les données du modèle numérique de terrain (MNT) peuvent également être exportées en vue d’une analyse plus approfondie dans des applications SIG et d’ingénierie externes.

Parmi les applications courantes, on peut citer la génération de courbes de niveau, l’analyse du drainage, les profils de terrain, les calculs de déblai-remblai et le suivi de l’évolution du terrain au fil du temps.

Erreurs courantes liées au DTM dans Agisoft Metashape

La plupart des problèmes liés au DTM ne sont pas dus au processus de génération du MNT lui-même, mais à une classification erronée des points.

Parmi les problèmes courants, on peut citer le classement de la végétation comme « sol », le fait que les contours des bâtiments restent inclus dans la classe de terrain, la suppression des pentes raides ou une interpolation excessive dans les zones où aucun point de sol réel n’est visible.

C’est pourquoi vous devez toujours vérifier le nuage de points classifié avant de générer le modèle de terrain définitif.

Dans une végétation dense, n’oubliez pas que la photogrammétrie ne permet de reconstruire que les surfaces visibles sur les photographies. Si l’appareil photo ne peut pas voir le sol sous un couvert arboré dense, le logiciel ne peut pas reconstruire directement le relief qui n’était jamais visible sur les images d’origine.

Précision du DTM et points de contrôle au sol

La précision d’un MNT ne dépend pas uniquement de la classification du sol.

La qualité de l’image, l’altitude de vol, la distance d’échantillonnage au sol, le chevauchement des images, l’étalonnage de la caméra et la précision du géoréférencement sont autant de facteurs qui influencent le résultat final.

Pour les projets de niveau topographique, les positions de caméra RTK ou PPK peuvent améliorer considérablement le géoréférencement, tandis que les points de contrôle au sol et les points de contrôle indépendants peuvent être utilisés pour vérifier la précision absolue du modèle.

Un nuage de points parfaitement classé ne peut pas compenser un projet dont le géoréférencement a été mal effectué.

Recommandations finales

La création d’un modèle numérique de terrain (MNT) précis dans Agisoft Metashape ne se limite pas à la simple génération d’un modèle numérique de relief (MNR).

L’étape clé réside dans la classification correcte du nuage de points.

Pour obtenir les meilleurs résultats :

• Commencez par un projet correctement aligné et géoréférencé.
• Créez un nuage de points de haute qualité.
• Commencez par utiliser la classification automatique des points au sol.
• Adaptez les paramètres de classification en fonction du terrain.
• Examinez visuellement la classe « Ground ».
• Corrigez manuellement les erreurs de classification importantes.
• Créez le MNT en n’utilisant que les classes de relief requises.
• Vérifiez le DTM final avant d’effectuer des mesures ou d’exporter les données.

Grâce à un nuage de points soigneusement classé, Agisoft Metashape Professional permet de générer des modèles de terrain précis adaptés à la topographie, à l’ingénierie, à la construction, à l’exploitation minière et à de nombreuses autres applications professionnelles de cartographie.

Foire aux questions

Agisoft Metashape permet-il de créer un MNT ?

Oui. Metashape Professional prend en charge la classification des nuages de points ainsi que la génération de modèles numériques de surface et de modèles numériques de terrain.

Quelle est la différence entre un DSM et un DTM ?

Un DSM comprend des éléments visibles tels que les bâtiments et la végétation, tandis qu’un DTM est conçu pour représenter le relief sous-jacent à nu.

Dois-je classer le nuage de points avant de créer un MNT ?

Oui. Pour créer un modèle numérique de terrain (MNT) de sol nu correct, il convient tout d’abord de distinguer les points au sol des bâtiments, de la végétation et des autres objets, puis de les utiliser comme base pour la génération du MNT.

Quel est le meilleur angle maximal pour la classification du sol avec Metashape ?

Il n’existe pas de valeur universelle. Pour un terrain relativement plat, une valeur d’environ 15 degrés peut constituer un bon point de départ, tandis qu’un terrain plus escarpé peut nécessiter une valeur plus élevée.

Puis-je exporter un MNT Metashape vers QGIS ou ArcGIS ?

Oui. Un fichier DTM peut être exporté au format GeoTIFF géoréférencé et ouvert dans des logiciels SIG courants tels que QGIS ou ArcGIS.