Alors que des entreprises comme Amazon poursuivent leurs recherches en vue d’offrir un service de livraison par drone, Golder utilise de plus en plus souvent des aéronefs, véhicules ou systèmes sans pilote se retrouvant sous l’appellation anglaise d’UAV (acronyme pour « Unmaned Aerial Vehicle ») pour mener des activités complexes en lien avec des levés aériens, des travaux préparatoires en milieu souterrain, des suivis de l’état des sols ou de la cartographie de sites.
Les avantages techniques liés à l’utilisation des UAV deviennent de plus en plus visibles à mesure que se développent des méthodes nouvelles et différentes de traitement des données puisque les images géomarquées peuvent être intégrées aux systèmes d’information géographique et aux progiciels de photogrammétrie servant à réaliser des modèles tridimensionnels. Les modèles peuvent être utilisés pour la modélisation numérique de pointe et la détection de variations. Les UAV procurent également des avantages évidents pour ce qui est de la sécurité des employés puisqu’ils permettent d’effectuer des levés détaillés à des endroits où les conditions du sol sont instables ou sur des sites difficiles d’accès.
L’un des avantages les plus convaincants des UAV tient peut-être au fait qu’ils permettent aux clients et aux autres parties prenantes de visualiser des sites, plus particulièrement ceux où auront lieu de grands travaux d’infrastructure et de développement ou d’aménagement de terrains. Les vidéos aériennes offrent ainsi de nouvelles perspectives : les modèles tridimensionnels réalistes et les représentations graphiques interactives deviennent d’excellents moyens de communication à utiliser dans le cadre d’assemblées publiques ou de rencontres ou réunions avec les parties prenantes. Nous sommes en mesure de présenter un site de façon plus détaillée et de mieux nous faire comprendre par les différents intervenants et les organismes de réglementation.
Utilisation licite d’UAV dans le cadre d’activités impliquant la géologie appliquée et le génie de l’environnement
Après avoir créé notre flotte d’UAV à voilure fixe au Canada, nous avons acquis de nombreux quadricoptères, dont certains sont spécialement outillés pour les travaux en milieu souterrain. En général, nous utilisons les UAV à voilure fixe pour effectuer des levés à grande échelle, et les drones quadricoptères pour des travaux d’inspection et des levés sur des sites de moins grande étendue ou difficiles d’accès.
Lorsqu’ils sont utilisés à des fins commerciales, les UAV doivent être pilotés par des opérateurs qualifiés. De plus, au Canada, une telle utilisation exige l’obtention d’exemptions ou de permis spéciaux. La réglementation varie d’un pays à l’autre et d’un site à l’autre. Les personnes qui pilotent des UAV sur votre site de projet doivent absolument détenir une certification, sinon leur utilisation doit être confiée en sous-traitance à une entreprise homologuée. Golder a acquis les permis requis dans de nombreuses régions, et là où cela n’a pas encore été fait, elle a recours aux services d’entreprises titulaires de permis.
D’excellents exemples d’utilisation des UAV
Golder a utilisé des UAV dans le cadre de nombreux mandats au Canada, aux États-Unis, au Mexique, en Haïti, au Brésil, à Sainte-Lucie, au Ghana, en Côte d’Ivoire, en Italie et en Australie. Les levés effectués ont servi dans le cadre d’évaluations de plages de résidus miniers et de capacités d’empilement, d’inspections relatives à la stabilité de talus et de cartographie générale de sites.
D’une part, la technologie des UAV représente une solution de rechange viable aux levés topographiques classiques, aux levés aériens fondés sur la technologie LiDAR (télédétection par laser) ou à l’imagerie satellite et, d’autre part, il peut être plus sécuritaire d’utiliser un UAV pour effectuer un levé que de procéder à l’habituel déploiement d’une équipe de terrain.
Qu’ils soient utilisés pour inspecter les tunnels d’amenée d’eau dans des centrales hydroélectriques ou pour évaluer les risques liés à des autoroutes de montagne escarpées et sinueuses ou encore pour d’effectuer l’imagerie thermique d’afflux d’eau souterraine ou d’habitats de poissons, les UAV fournissent des renseignements supplémentaires qui bonifient les activités sous les volets conception, évaluation des risques, construction et entretien. Voici d’autres exemples intéressants d’utilisation des UAV :
- Levés dans des mines souterraines. Les UAV peuvent se déplacer sur une distance de 40 à 100 mètres, selon la géométrie de la cavité;
- Inspections d’entretien dans des tunnels. Les drones quadricoptères peuvent faire du vol stationnaire directement sous une couronne de tunnel de 6 mètres (environ 18 pieds) et recueillir ainsi des données cruciales;
- Mesure de l’érosion du surplomb de falaises abruptes. Les descentes en rappel ne sont plus nécessaires : les UAV fournissent des photos à haute résolution exceptionnelles, plus rapidement et de façon plus sécuritaire;
- Surveillance des inondations en situation d’urgence. Les UAV de Golder ont fourni de l’information sur la condition des sols durant les inondations de juin 2013 en Alberta (Canada) et ont recueilli des renseignements sur l’état de la situation avant et après les travaux de construction découlant des mesures de protection des berges;
- Suivi et réhabilitation de parcs à résidus. À la suite de ruptures de digues de confinement de résidus au Canada et au Brésil, on a utilisé des UAV de Golder à des fins vidéographiques pour favoriser la communication avec les parties prenantes.
Transformation de milliers de points de données en renseignements utilisables
Les caméras des UAV utilisées pour effectuer des levés prennent des couples stéréoscopiques d’images à une altitude allant de 10 à 90 mètres (ou de 30 à 300 pieds). Ces images sont regroupées et géoréférencées en vue de la production d’une imagerie 3D d’une résolution de points pouvant atteindre les 2 centimètres.
On utilise ensuite un logiciel de photogrammétrie pour réaliser un modèle numérique de surface en 3D dont l’exactitude verticale est d’environ 10 centimètres sur la plupart des terrains lorsqu’on a recours à des points d’appui au sol temporaires.
Nous pouvons produire des documents PDF en 3D assortis de commentaires et les transmettre par courriel à nos clients pour leur offrir en quelque sorte une visite de site. Cela nous permet souvent de mieux définir à l’avance l’étendue des travaux. L’utilisation d’UAV durant un projet nous aide à parfaire nos plans techniques, à affiner nos évaluations des risques et à franchir plus rapidement l’étape d’obtention des permis et autorisations.
Si vous souhaitez discuter de l’utilité que les UAV pourraient avoir dans le cadre d’un de vos projets, n’hésitez pas à communiquer avec moi à l’adresse suivante : ryan_preston@golder.com.
Ryan Preston, M. Sc., P. Eng, est un ingénieur-géologue spécialisé en mécanique des roches et en télédétection en surface et en milieu souterrain. Il a conçu et fabriqué le premier UAV de Golder utilisé pour application dans une mine souterraine. Il est titulaire d’une maîtrise en géologie appliquée avec spécialisation en applications de photogrammétrie et de télédétection de l’Université Simon-Fraser de Burnaby (Canada) et d’un baccalauréat en géologie appliquée de l’Université de la Colombie-Britannique à Vancouver. Ryan est également un ingénieur professionnel accrédité en Alberta et en Colombie-Britannique.
