How to Perform DEM-Based Measurements in Agisoft Metashape
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Comment effectuer des mesures basées sur le DEM dans Agisoft Metashape ?

Publié le par admin

Agisoft Metashape Professional est un logiciel de photogrammétrie de premier plan utilisé par les géomètres, les spécialistes SIG et les professionnels de la cartographie par drone dans le monde entier. L’une de ses fonctions analytiques les plus puissantes est la possibilité d’effectuer des mesures basées sur les MNE – permettant aux utilisateurs de calculer des surfaces, des volumes, des différences d’altitude et des profils de terrain directement à partir des modèles numériques d’élévation (MNE) générés dans le logiciel.

Ce guide fournit un aperçu complet de la façon de créer et d’utiliser des MNE à des fins de mesure dans Metashape, en expliquant clairement chaque étape et en montrant comment extraire des données exploitables à partir de projets de photogrammétrie 3D.

Qu’est-ce qu’un DEM et pourquoi est-il important ?

Un modèle numérique d’élévation (MNE) est un ensemble de données matricielles représentant l’élévation de la surface de la Terre à intervalles réguliers. Il fournit des informations cruciales sur la morphologie du terrain, les pentes et les variations d’altitude, ce qui le rend essentiel pour les applications dans les domaines de l’ingénierie, de l’exploitation minière, de l’urbanisme, de l’hydrologie et de l’agriculture.

Agisoft Metashape peut générer deux types de modèles d’élévation :

  • Modèle numérique de surface (MNS) : Inclut toutes les caractéristiques visibles telles que la végétation, les bâtiments et autres structures.
  • Modèle numérique de terrain (MNT) : Représente uniquement la terre nue, sans les objets tels que les arbres et les bâtiments.

Les mesures basées sur les MNT permettent aux utilisateurs d’aller au-delà de l’inspection visuelle – permettant la quantification des changements de surface, des différences de hauteur et des volumes de matériaux avec une grande précision. Associé à des points de contrôle au sol (GCP) précis et à des données RTK ou PPK, Metashape peut fournir des mesures d’une précision de l’ordre du centimètre.

Création d’un DEM dans Agisoft Metashape

Avant d’effectuer des mesures, vous devez générer un MNE à partir de votre projet. Pour ce faire, il est nécessaire de mettre en œuvre un processus complet de photogrammétrie : alignement des photos, génération d’un nuage dense et classification du sol.

Étape 1 : Aligner les photos

  1. Importez vos images via le flux de travail > Add Photos.
  2. Exécutez le flux de travail > Alignez les photos avec une grande précision et activez la présélection de référence si des métadonnées GPS sont disponibles.
  3. Une fois l’alignement réalisé, vérifiez la position des caméras et supprimez les images mal alignées.

Étape 2 : Construire un nuage dense

  1. Allez sur Workflow > Build Dense Cloud.
  2. Sélectionnez la qualité Haute ou Ultra Haute pour obtenir les meilleurs résultats.
  3. Utilisez le filtre doux pour conserver les détails de la surface.

Le nuage dense constitue la base de toutes les données d’élévation. Il doit représenter le terrain avec précision avant de procéder à la génération de MNE.

Étape 3 : Classification des points au sol

Pour créer un modèle numérique de terrain (MNT), classifiez le nuage dense :

  1. Passez à la vue Nuage dense.
  2. Sélectionnez Tools > Dense Cloud > Classify Ground Points.
  3. Ajustez les paramètres tels que l’angle maximal, la distance maximale et la taille de la cellule en fonction des conditions du terrain.

Metashape identifiera automatiquement les points au sol et les assignera à la classe « Ground », ce qui est crucial pour une modélisation précise de l’élévation.

Étape 4 : Construire le DEM

Enfin, créez votre DEM :

  1. Allez sur Workflow > Build DEM.
  2. Choisissez les données sources (par exemple, Dense Cloud).
  3. Sélectionnez la projection et le système de coordonnées souhaités.
  4. Spécifiez la résolution et le format du fichier de sortie(TIF recommandé).

Metashape interpole les valeurs d’altitude entre les points classés au sol et génère un MNE géoréférencé prêt à être analysé.

Effectuer des mesures basées sur le DEM

Une fois que votre MNE est généré, vous pouvez l’utiliser pour une variété de mesures directement dans Metashape ou en l’exportant pour un traitement SIG.

1. Profils d’élévation

Pour mesurer l’élévation du terrain le long d’un chemin spécifique :

  1. Passez à la vue Ortho.
  2. Sélectionnez l’outil Dessiner une polyligne et tracez le chemin souhaité.
  3. Cliquez avec le bouton droit de la souris et choisissez Mesurer le profil.

Metashape affichera un graphique de profil d’élévation montrant la distance en fonction de la hauteur, utile pour analyser les pentes, les lignes de crête ou les tracés de route.

2. Différence d’altitude entre deux MNE

Lorsque vous disposez de deux MNE représentant des moments différents (par exemple, avant et après l’excavation ou la construction), vous pouvez calculer la différence d’altitude entre eux :

  1. Allez dans Outils > DEM > Calculer la différence.
  2. Sélectionnez le « MNE de base » et le « MNE de comparaison ».
  3. Choisissez le format de sortie (par exemple, GeoTIFF).

Le résultat sera une trame montrant les changements d’altitude (valeurs ΔZ). Les valeurs positives indiquent une accumulation de matériaux, tandis que les valeurs négatives indiquent une érosion ou une excavation.

3. Mesures de volume

Le calcul de volume basé sur le MNE est l’une des applications les plus courantes de Metashape, en particulier pour l’exploitation minière, la construction et les travaux de terrassement.

  1. Ouvrez la vue Ortho.
  2. Dessinez un polygone autour de la zone d’intérêt à l’aide de l’outil Dessiner un polygone.
  3. Cliquez avec le bouton droit de la souris et choisissez Mesurer le volume.

Metashape calcule les valeurs de coupe, de remplissage et de volume total sur la base de la surface DEM par rapport à un plan de base sélectionné ou à un niveau de référence.

Conseil : Pour une précision optimale, utilisez un MNT classifié au sol et vérifiez que votre système de coordonnées utilise les unités appropriées (par exemple, les mètres). De petites erreurs verticales peuvent entraîner des écarts de volume importants.

4. Calculs de la superficie

Calculer la surface ou l’aire planimétrique d’un polygone :

  1. Dessinez la région à l’aide de l’outil Polygone.
  2. Cliquez avec le bouton droit de la souris et sélectionnez Mesurer la zone.

Metashape affiche à la fois la surface horizontale (2D) et la surface réelle, en tenant compte des variations d’altitude. Ceci est utile pour l’analyse de la surface des pentes et l’estimation de la végétation ou de l’empreinte de la construction.

Exportation des MNE et des mesures

Pour une analyse plus poussée, vous pouvez exporter les MNE et les résultats des mesures pour les utiliser dans des logiciels SIG ou CAO externes :

  • Exporter le DEM via le fichier > Exporter > Exporter le DEM.
  • Choisissez des formats tels que GeoTIFF, IMG ou XYZ.
  • Assurez-vous que le système de référence des coordonnées (CRS) correspond à vos autres ensembles de données.
  • Pour les résultats relatifs au volume ou à la surface, exportez les rapports sous forme de fichiers CSV ou TXT.

Ces exportations peuvent être facilement importées dans des logiciels tels que QGIS, ArcGIS ou Global Mapper pour une analyse plus approfondie et une intégration avec d’autres couches de données spatiales.

Conseils pour améliorer la précision des MNE

  • Utilisez des drones équipés de RTK/PPK ou des GCP bien répartis pour le géoréférencement.
  • Veillez à ce que la classification des sols soit correcte avant la génération des DEM.
  • Appliquez le système de coordonnées et le modèle de géoïde corrects pour éviter les erreurs verticales.
  • Utilisez des images de haute qualité, qui se chevauchent et dont l’éclairage est cohérent.
  • Vérifiez la résolution du MNE – une grille plus fine améliore le niveau de détail mais augmente le temps de traitement.

Des MNE précis constituent la base de toutes les mesures d’élévation dans Metashape. Un flux de travail et une calibration appropriés améliorent considérablement la fiabilité des données.

Applications des mesures basées sur les MNE

Les mesures basées sur les MNE sont largement utilisées dans de nombreux secteurs d’activité :

  • Exploitation minière : Suivez la progression de l’excavation, calculez les volumes de matériaux et surveillez la stabilité des pentes.
  • Génie civil : Planifier les opérations de déblai et de remblai, le nivellement des routes et la préparation du site.
  • Agriculture : Analyser la topographie des champs pour optimiser l’irrigation et le drainage.
  • Surveillance de l’environnement : Mesurez l’érosion, le transport des sédiments et les changements de terrain au fil du temps.
  • Urbanisme : Évaluer l’élévation du site de construction et les zones à risque d’inondation.

En utilisant des outils basés sur les MNE, les professionnels peuvent prendre des décisions éclairées en s’appuyant sur des données topographiques précises et mesurables.

Conclusion : Exploiter la puissance de l’analyse des DEM dans Metashape

L’exécution de mesures basées sur des MNT dans Agisoft Metashape vous permet de transformer des données photogrammétriques brutes en informations exploitables. De l’estimation du volume et du calcul de la surface à la détection des changements d’altitude, les MNT constituent la base d’une analyse précise du terrain et d’une prise de décision.

En suivant les meilleures pratiques – géoréférencement précis, classification correcte du terrain et résolution appropriée du MNE – vous pouvez garantir des résultats fiables qui répondent aux normes d’arpentage professionnel. Que ce soit pour la construction, l’exploitation minière ou les études environnementales, les flux de travail basés sur les MNE dans Metashape offrent à la fois précision et efficacité pour les applications du monde réel.