Topographie par drone et CAO : courbes de niveau, lignes de rupture et surface TIN

Les projeteurs veulent rarement le MNE brut. Ils veulent quatre choses sur lesquelles dessiner : des courbes de niveau à une équidistance convenue, les courbes maîtresses sur leur propre calque ; des lignes de rupture — des polylignes 3D le long des crêtes, des pieds, des bords de piste et des fossés ; une surface triangulée (TIN) dans laquelle couper des profils et calculer des volumes ; et l'orthophoto comme fond géoréférencé.

Chacun a son format d'échange. Courbes et lignes de rupture voyagent en polylignes DXF sur des calques nommés. La surface voyage en surface LandXML, qui porte les triangles, les points et le système de coordonnées, ou en DXF 3DFACE si le logiciel destinataire lit des faces. L'orthophoto voyage en GeoTIFF.

Un MNE à 5 cm d'un chantier de 50 hectares contient 200 millions de cellules. Triangulez-les toutes et le logiciel destinataire reçoit environ 400 millions de triangles : bien plus qu'un poste de conception ne peut en traiter, et la plupart décrivent un terrain plat avec une précision que personne n'a demandée.

La réponse pratique est une surface plus légère faite de deux ingrédients : des points échantillonnés à un espacement raisonnable et des lignes de rupture partout où le terrain change brusquement de pente. Les points portent la forme générale ; les lignes de rupture gardent les arêtes nettes, pour que la surface n'arrondisse pas une crête ou un pied entre deux points d'échantillonnage. La spécification lidar de l'USGS définit la ligne de rupture exactement ainsi : un élément linéaire qui décrit un changement de la régularité ou de la continuité d'une surface.

Tout ce qui suit hérite du MNE source : contrôlez-le d'abord. Confirmez le système de coordonnées déclaré par le fichier. Confirmez la référence verticale : un MNE drone calculé sur des hauteurs GNSS est souvent ellipsoïdal, tandis que le projet travaille en altitudes orthométriques ; les deux diffèrent de dizaines de mètres et une grille de géoïde convertit l'une en l'autre. Dans STREAM, Référence verticale écrit la surface convertie dans un nouveau GeoTIFF et laisse la source intacte.

Décidez ensuite ce que la surface doit représenter. Un MNE de photogrammétrie est un modèle de surface : véhicules, engins et végétation en font partie. Pour une surface de projet, retirez-les d'abord avec les outils d'édition du terrain, ou échantillonnez le sol d'une manière qui les ignore.

Dans une carrière, une mine à ciel ouvert ou un chantier de terrassement, la plupart des arêtes qui comptent sont les crêtes et les pieds des talus. Les tracer à la main sur une orthophoto prend des heures et tombe sur le changement de couleur plutôt que sur le changement de pente.

Extraire crête/pied de STREAM trouve chaque front de talus de la sélection — ou de tout le levé si rien n'est sélectionné — et ajoute la crête et le pied de chacun comme ligne 3D sur son propre calque. À chaque nœud, le plan de la banquette et celui du front sont ajustés séparément puis intersectés, de sorte que la ligne se trouve sur la rupture réelle ; les rampes vont sur des calques séparés au lieu d'être fusionnées avec les lignes de gradins, et chaque résultat est une ligne ordinaire que vous pouvez contrôler, modifier sommet par sommet et annuler.

Entre les lignes de rupture, la surface a besoin de points. L'outil Pointiller remplit une zone sélectionnée de points selon un motif Triangle, Rectangle ou Passe-bas à l'espacement choisi, et chaque point prend son altitude sur le terrain. Le motif triangulaire est un réseau équilatéral : il donne les triangles les plus réguliers.

Passe-bas sert pour un sol encombré de petits objets. Chaque point part de sa position de grille mais se déplace vers le point de sol le plus bas dans un petit cercle autour de lui — de rayon un quart de l'espacement —, si bien qu'un point qui tomberait sur un engin garé ou un buisson descend sur le sol à côté. Choisissez l'espacement selon le terrain : large sur le plat, plus serré là où la surface s'incurve et où les lignes de rupture seules ne la décrivent pas.

Sélectionnez les points, les lignes de rupture et le contour, puis lancez Trianguler. STREAM construit un TIN de Delaunay à partir de leurs sommets et lui donne son propre onglet du ruban. Colorez-le par pente ou affichez-le en fil de fer : triangles effilés et arête qui coupe une ligne de crête apparaissent aussitôt.

Avant l'export, lancez Contrôle du modèle. Il signale sans rien modifier les triangles superposés et dupliqués, les trous, les arêtes déchirées et les triangles d'aire nulle ; Réparer supprime les défauts qu'il peut corriger sans risque et ne bouche jamais un trou. Basculer l'arête retourne une diagonale qui coupe une ligne de crête, et Découper à la zone rogne la surface au contour du levé en divisant — sans les supprimer — les triangles que le contour traverse.

Une surface simplifiée n'est acceptable que si elle décrit encore le sol. Le test le plus rapide est un volume : calculez déblai et remblai entre le TIN et le MNE dont il provient. Cubature selon le modèle le fait en arrière-plan sans modifier le MNE. Sur un terrain inchangé, le volume net doit être proche de zéro ; là où il ne l'est pas, il manque une ligne de rupture au TIN ou l'espacement des points est trop large pour la courbure.

Générez les courbes de niveau à l'équidistance demandée par le plan, en choisissant une valeur que le levé peut soutenir. Les normes nationales de précision cartographique des États-Unis fixent une barre classique : au plus 10 % des altitudes contrôlées peuvent être fausses de plus d'une demi-équidistance. En pratique, l'équidistance doit valoir au moins deux fois l'erreur dans laquelle restent 90 % de vos points de contrôle.

Exportez en DXF les courbes, les lignes de rupture et les vecteurs dessinés — leurs calques suivent — et le TIN en surface LandXML portant le système de coordonnées et son code EPSG, ou en DXF 3DFACE. Ouvrez ensuite les fichiers là où ils vont et vérifiez trois choses : ils se placent au bon endroit, les valeurs Z sont présentes et les noms de calques sont ceux qu'attend la charte graphique.