Une première :
L'ultra haute définition au service du diagnostic environnemental

1 pixel = 1cm au sol

157 hectares photographiés en ultra haute définition

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Le Parc Naturel Régional de Lorraine, au travers d'une convention de partenariat avec les pisciculteurs met en œuvre une gestion des étangs compatible avec le maintien de vastes surfaces d'herbiers aquatiques et semi-aquatiques : roselières, typhaies, cariçaies, habitats à nénuphars ou à potamots,...

Très riches en biodiversité, la conservation et la compréhension de l'évolution de ces habitats aquatiques et semi-aquatiques est un enjeu majeur. Un diagnostic environnemental et une cartographie des sites sont ainsi régulièrement établis.

La photographie aérienne est un outil idéal pour réaliser un état des lieux exhaustif et incontestable en peu de temps. Plus rapide et souvent plus économique que des relevés effectués depuis le sol, la méthode est également moins perturbante pour la faune et la végétation.

La zone concernée constituée de 6 étangs et de leurs abords représente une surface totale de 157 hectares : plus d'un million cinq cent mille mètres carrés.

Les définitions habituellement proposées en photographie aériennes de 15 à 25 cm sol par pixel ne permettent pas de distinguer les différents types de végétation, une définition bien plus importante des photos est indispensable.

Difficulté supplémentaire : pour ne pas effrayer la faune qui comprend des espèces d'oiseaux sensibles, et respecter la règlementation sur le survol des parcs naturels, une hauteur de 150 mètres par rapport au sol est impérative durant tous les vols et ce quel que soit le vecteur aérien utilisé.

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Les choix techniques proposés par l'Europe Vue du Ciel ont été :

- Une définition des photos d'un pixel pour un centimètre au sol. Cette technologie d'ultra haute définition que nous maitrisons depuis 2005 fait appel à des capteurs numériques allant jusqu'à 60 millions de pixels équipés d'une longue focale stabilisée par des équipements développés spécialement. Elle permet d'obtenir des photos jusqu'à 25 fois plus détaillées et au besoin d'atteindre un pixel pour 5 millimètres au sol.

- Une couverture systématique de la zone en vues verticales avec un post traitement pour les redresser des habituelles erreurs liées aux perspectives et au relief du sol. Elles seront ensuite assemblées en une orthophoto qui garantit une échelle précise et permet de connaitre la position géographique de chaque pixel. La précision d'échelle et le géoréférencement de chaque pixel obtenu permettent l'utilisation de l'orthophoto dans les habituels logiciels de S.I.G. pour calculer exactement les surfaces couvertes par chaque essence de végétation mais aussi de réaliser très facilement une superposition des photos prises dans les années à venir pour constater l'évolution des surfaces couvertes par les différentes espèces.

Au vu du cahier des charges, l'hélicoptère s'est imposé très vite comme le vecteur idéal, pour trois raisons :

- Sa capacité à voler lentement : l'avion ou même l'ULM ont des vitesses minimales de vol trop rapides, incompatibles avec ce niveau de définition, elles créent sur chaque photo un flou de défilement (à une définition d'un pixel pour un cm le déplacement de l'appareil doit être de moins d'un centimètre durant la fraction de seconde ou l'obturateur est ouvert sinon la photo sera forcément floue).

- Le poids du matériel photo (6 kg) nécessaire pour obtenir cette définition à la hauteur sol de 150 mètres était incompatible avec la charge utile et l'autonomie des drones qui dépassent rarement 2 kg et 10 à 15 minutes d'autonomie.

- La rapidité de travail de l'hélicoptère (moins de 2h30 de vol au total pour près de 3.000 photos réalisées) permettait d'avoir un travail homogène au niveau de la lumière et en faisait la solution la plus économique.

L'hélicoptère utilisé est spécialement modifié pour ce type de travaux, il intègre :

Une trappe permettant l'installation du matériel photo en verticale qui assure un cadrage précis et une horizontalité parfaite de l'appareil photo.

Trappe hélicoptère pour photo verticale

Un système de planification de vol et de déclenchement des prises de vues génère les lignes de vol à suivre par le pilote et les points précis de déclenchement des photos. En vol, il déclenche automatiquement l'appareil photo au moment précis où l'hélicoptère arrive à la verticale du point concerné.

Planning de vol sur un étang
Les lignes matérialisent les trajectoires de vol etles marques rouges les points de déclenchements de chaque photo

Réalisé avec AirPhotoNav

En savoir plus sur AirPhotoNav

Le système garantie à la fois une couverture complète de la zone mais également le recouvrement suffisant des clichés entre eux pour obtenir une orthophoto précise.

2830 photos ont été réalisées au total sur l'ensemble des 6 étangs, elles représentent une fois assemblées, une seule photo de plus de 44 giga octets de données : l'équivalent de 63 CD-ROM...

Agréable surprise pour les spécialistes du PNRL : à la lecture des images, le niveau de détail permettait non seulement d'identifier les espèces de végétation mais aussi de compter et de localiser les nids dans les roselières avec une très grande facilité, dans certains cas, même le nombre d'œufs présents dans un nid pouvait être déterminé.

Nid dans une roselière
Photo prise à plus de 150 mètres du sol
Définition de 1 pixel pour 1 cm au sol

Nénuphars à plus de 150 mètres/sol
Définition de 1 pixel pour 1 cm au sol

Cygne à plus de 150 mètres/sol
Définition de 1 pixel pour 1 cm au sol

Traces dans la vase
Photo prise à plus de 150 mètres du sol
Définition de 1 pixel pour 1 cm

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