Vous êtes-vous déjà posé la question de comment on pouvait connaitre précisément la profondeur sous l’eau ?
C’est une donnée qui peut sembler anodine mais elle est incontournable pour de nombreux corps de métier. Être parfaitement renseigné sur la volumétrie de sédiments est obligatoire dans de nombreux cas de figure. Dragage de sédiments, Rénovation d’infrastructure sous eau, Sécuriser la navigation …
Vous êtes responsable de l’exploitation / utilisation de bassin ou de points d’eau en tout genre (bassin de rétention, lac, parcelle maritime, port etc.) ? Connaitre la topographie subaquatique du bassin est un enjeu important pour prendre toutes les décisions stratégiques de dragage et déterminer avec précision la volumétrie de sédiments.
Cet article présente nos processus d’intervention autour d’une mission de bathymétrie que nous avons réalisé pour l’entreprise Séché Environnement.
Détails du projet
Le cas Séché Environnement : Besoin de la volumétrie de sédiments d’un bassin de rétention en milieu industriel
Leurs attentes
Ce groupe industriel français est spécialisé dans la valorisation et le traitement des déchets de collectivités d’entreprises. Ils nous ont contactés dans le but de relever en bathymétrie un bassin de rétention à Douai 59 sur lequel ils travaillent. Objectif, calculer la volumétrie de sédiments pour prendre en compte tous les paramètres afin de mener différentes actions.
En plus de la topographie subaquatique du bassin, ils leur étaient nécessaires d’accéder aux informations topographiques hors eau. Connaitre le niveau d’extraction, calculer le volume de remplissage ou encore déterminer les zones de dragage prioritaire étaient les enjeux principaux de cette démarche de relevé bathymétrique.
Site industriel classé Seveso
Intervenir en milieu industriel (site classé Seveso) demande un niveau de sécurité accru. Après avoir passé la formation Seveso et réglé toutes les démarches en interne, nous prévoyons une intervention par deux. Nous nous équipons d’EPI pour être parait à toutes éventualités. Nos télépilotes sont formés et habitués à ce type de mission en milieu d’attention maximum. Lors de l’évolution des drones nos professionnels sont ultra attentifs et prêt à gérer toute surprise.
La précision de la donnée en volumétrie de sédiments, un axe majeur chez Air Scanner
Nous prenons toutes les précautions pour viabiliser les données le relevé terrain. Ainsi, nous savons fournir à nos clients des documents ultra précis sur lesquels s’appuyer pour accompagner leur réflexion. Dans ce cas, nous avons déployé notre bateau bathymétrique pour la partie immergée. Ensuite, le drone aérien DJI pour capter avec précision les parties hors de l’eau.
Le bateau bathymétrique est limité aux abords des berges. La distance entre la surface de l’eau et l’echosondeur est tellement faible que le calcul perd en précision. Soucieux d’offrir le relevé le plus précis possible, nous avons utilisé une embarcation et avons navigué dans les zones à faible profondeur pour utiliser la perche GPS RTK. Ainsi, nous avons complété le relevé avec des points à la canne au sol, directement dans l’eau.
Techniquement la problématique est de corréler les deux relevés. Les techniques sont bien distinctes, notre équipe de géomètres procède à de nombreux traitements pour un résultat commun à l’échelle ultra précis.
Volumétrie de sédiment, comment ça marche ?
Relever le fond de l’eau
Bathymétrie définition : La bathymétrie fait référence à la mesure et à la cartographie des profondeurs des corps d’eau. On y compte les océans, les mers, les lacs et les rivières etc. Elle permet de comprendre la topographie subaquatique et de créer des modèles précis du fond sous eau. En ce qui concerne les milieux aquatiques plus restreints, tels que les bassins, lac etc .., la bathymetrie joue un rôle crucial pour évaluer la morphologie et la dynamique de ces écosystèmes. Elle permet de déterminer les variations de profondeur et les éventuelles fluctuations du niveau de l’eau. Pour mesurer ces données nous naviguons avec un bateau radiocommandé équipé d’un échosondeur.
C’est-à-dire que notre appareil émet un signal vers le fond pour ensuite, calculer le temps de retour du signal. Nous utilisons la même technique que les chauves-souris, elles pour se déplacer, nous pour calculer la profondeur maximale sous-marine.
Calcul de volumétrie de sédiments
Nous procédons en deux étapes :
- Connaitre la profondeur de base du bassin : Production du modèle 3D du bassin d’origine sur base de plans de 1994. Plans qui n’étaient pas exploitables puisque non géoréférencés et non à l’échelle. Nous avons donc procédé à différents calculs pour recréer ce plan en 3D de manière géoréférencé et à l’échelle. Ce modèle 3D du bassin servira de base et permettra la confrontation avec le relevé bathymétrique final. Permettra ainsi de déterminer la couche sédimentaire en M3 et de la localiser dans le bassin
- Déterminer le volume des sédiments : Nous savons estimer les quantités de sédiments présentes dans une zone donnée. Grâce aux données bathymétriques (souvent couplé avec une étude des sédiments en question pour connaitre leur densité), il est possible d’estimer les volumes et leur répartition dans le bassin.
Relevé de l’environnement hors de l’eau
Pour le relevé topographique hors de l’eau nous utilisons la technique de la photogrammétrie aérienne. Nous pilotons de la drone aérien DJI RTK de manière à prendre des photos successives qui une fois assemblés constitueront un nuage de points. Pour géoréférencé ce relevé et ainsi le mettre à l’échelle nous complétons le RTK du drone avec un perche GPS RTK au sol. Nous captons des points de manière à quadriller toute la zone hors eau et calculer le plus précisément possible l’environnement du bassin.
Finalisation du projet de volumétrie de sédiment
Traitement et assemblage des données
Les informations bathymétriques captées sont matérialisées sous forme de nuage de points géoréférencé. Pour calculer le cubage des sédiments subaquatique nous nous sommes basés sur un plan du bassin datant de 1994. En confrontant nos données face au plan, nous avons pu établir la différence et générer les cubatures des sédiments.
Une fois la partie bathymétrique finalisée, nous traitons les données photogrammétriques pour la dimension hors eau du relevé.
Nous intégrons l’ensemble des photos dans un logiciel d’assemblage de photos. Ensuite, nous y ajoutons les points GPS pour constituer le nuage de point 3D de la berge.
Nous disposons désormais des deux nuages de points (subaquatique / environnement du bassin). Nous les corrélons ainsi pour créer un résultat d’un seul tenant. Depuis ce livrable il est possible de déterminer la topographie de l’ensemble de la zone à relever.
Volumétrie de sédiments – Nos livrables
Pour achever notre projet, nous avons restitué à notre client la carte de la profondeur sédimentaire confronté à la topographie du bassin, le modèle 3D géoréférencé du fond, le modèle numérique de terrain complet du sujet et de ses berges et les courbes de niveau.
- Carte de la profondeur sédimentaire confronté à la topographie du bassin : mapping de toute la volumétrie de sédiments sous eau et hors de l’eau matérialisé avec leur cubage en volume.
- Modèle 3D géoréférencé du fond : Livrable visuel, permet en un coup d’œil de se rendre compte de l’etat du bassin en 3D
- Visuel MNT (Modèle numérique de terrain : Livrable visuel, permet en un coup d’œil de se rendre compte de la topographie et des différentes élévations du point d’eau
- Courbe de niveau : Ligne imaginaire qui relie tous les points d’une zone marine ayant la même profondeur. Elle est utilisée pour représenter les variations de profondeur dans un plan d’eau. Parfait pour analyser la topographie dans notre cas.
Les quantités de sédiments fluctuent énormément avec le temps ou en fonction des zones points d’eau où ils se trouvent.
Lorsqu’ il s’agit de travaux sur le long terme il est recommandé de reproduire plusieurs fois le relevé bathymétrique à des échéance bien précises pour suivre l’évolution ainsi que le mapping de ces sédiments à traiter.
Pour résumer sur la volumétrie de sédiments
- Comprendre la topographie subaquatique et calculer avec précision la quantité de sédiments présents dans un bassin permet de prendre des décisions éclairées et stratégiques envers l’ouvrage.
- La canne GPS et le drone équipé de RTK permettent de géoréférencer le relevé
- Le relevé bathymétrique est parfait pour calculer ces données subaquatiques.
- Corrélé au relevé photogrammétrique aérien nous pouvons accéder à l’ensemble des informations topographiques de l’environnement cible.
- Une fois finalisée, ces informations sont au cœur de réflexion comme le dragage, la rénovation, la sécurité de navigation, l’envasement, la rénovation d’infrastructures etc ..
Besoins de données subaquatique et vous cherchez la solution ? Air Scanner se charge de tout. De l’analyse du terrain jusqu’à la restitution des données, vous bénéficierez d’un accompagnement total dans le relevé et l’analyse de vos informations bathymétriques. Pluridisciplinaire, nous pouvons compléter le relevé bathymétrique par un relevé topographique global de la zone pour avoir un résultat d’un seul tenant.
Vous pouvez-vous contacter au 03 61 08 02 24, ou via notre formulaire de contact.
NOS SERVICES
AU-DELÀ DE LA PRÉCISION
Du plus grand au plus petit de vos projets, nous vous accompagnons dans les relevés de l’existant. Nos expertises vous apportent des solutions fiables et efficaces. De l’acquisition jusqu’à la restitution des données, nous vous fournissons les informations techniques et visuelles dont vous avez besoins. Notre expérience nous permet de vous livrer des fichiers optimisés adaptés à vos outils.
