• l’hydrographie nationale, pour satisfaire les besoins de la navigation de surface, dans les eaux sous juridiction française et dans les zones placées sous la responsabilité cartographique de la France ;
• le soutien de la défense, caractérisé par l’expertise apportée par le Shom dans les domaines hydro-océanographiques à la Direction Générale de l’Armement et par ses capacités de soutien opérationnel des forces ;
• le soutien aux politiques publiques de la mer et du littoral, par lequel le Shom valorise ses données patrimoniales et son expertise en les mettant à la disposition des pouvoirs publics, et plus généralement de tous les acteurs de la mer et du littoral.

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Photo 1. Acquisition de données lidars topo-bathymétriques (HawkEye III), par Yves PASTOL,
à bord d'un Cessna 208 Grand Caravan (DFLUC) en Bretagne Nord. Septembre 2019.

Après des responsabilités en géodésie et la mise en place de bases de données, j’ai depuis 2005 débuté le projet Litto3D®. Ce projet est réalisé en commun avec l’IGN afin de répondre à une demande d’amélioration de la connaissance topo-bathymétrique de la zone côtière.

Du côté bathymétrique, les moyens de levés par acoustique ne permettent pas de traiter les zones de faibles profondeurs. En conséquence, il a été nécessaire de trouver de nouvelles solutions techniques pour traiter cette zone commune terre/mer. Un premier levé au laser aéroporté bathymétrique a été mis en œuvre en 2005. Suite aux résultats encourageants, cette solution technique a été adoptée.

Après avoir sous-traité de nombreux levés à différentes compagnies françaises et internationales, le Shom a décidé en 2016 d’avoir à disposition sa propre capacité de levé (avion, pilotes, lidar topo et bathymétrique) (photos 2 et 3).

Photo 2. Cessna 208B Grand Caravan (DFLUC) à l'aéroport de Bastia. Mars 2018.


Photo 3. Installation du HawkEye III à bord du Cessna 208B Grand Caravan (DFLUC). Mars 2018.

Je suis aujourd’hui en charge d’assurer l’expertise technique sur les lidars topo-bathymétriques, de suivre les levés et d’accompagner une équipe d’une trentaine de personnes dans l’acquisition, d’assurer le traitement et la génération des produits. En plus de ces activités, j’assure des actions de formations à l’équipe, aux clients et au niveau académique.

Enfin, je participe à des actions de communication à travers la rédaction d’articles ainsi que différentes interventions lors de conférences (illustration 1).

Illustration 1. Affiche réalisée par l'Université Bretagne-Sud annonçant la conférence
« Les littoraux français et des DOM-TOM en 3D ». Décembre 2016.

(3) À l’origine, pourquoi vous êtes-vous orienté vers la solution Global Mapper et son Module LiDAR ?

Dans le cadre du projet Litto3D®, nous manipulons beaucoup de données géographiques raster, vecteur ainsi que des nuages de points. Afin de répondre à nos différentes problématiques (préparation de chantiers, suivi, traitement et génération des produits), il nous fallait une caisse à outils SIG performante. Après avoir testé l’utilisation de différents outils de SIG, nous avons retenu la solution Global Mapper (illustration 2).

Cette solution est relativement facile à prendre en main, est performante et elle répond parfaitement à nos besoins de manipulations, traitements, analyses, contrôles et générations de données. De plus, dans le cadre de nos travaux, nous manipulons des données qui ont pour caractéristiques d’être dans de très nombreux formats ainsi que dans des projections et systèmes géodésiques différents. Enfin, l’aspect financier est aussi un élément qui a orienté notre décision.

Par ailleurs, le Module LiDAR est arrivé. Ce module nous donne la possibilité d’ouvrir des nuages de points volumineux, de les manipuler et ceci avec des temps d’accès qui restent raisonnables.

Illustration 2. Traitement de données lidar en Corse (l’interface de Global Mapper est composée de deux vues 2D, d’une vue 3D et de la fenêtre Profil de tracé). Septembre 2020.

(4) Plus précisément, quels usages avez-vous de Global Mapper et du Module LiDAR ? Pouvez-vous nous les décrire ?

Global Mapper est utilisé en permanence par l’équipe d’altimétrie littorale du Shom, tant au niveau des techniciens que des ingénieurs. Concernant la préparation des chantiers, Global Mapper nous permet de préparer les travaux. La compilation de multiples informations nous permet de gérer les différents paramètres qui seront utiles pour décider de la stratégie à adopter pour les travaux et aussi de préparer les devis. Par exemple, lors de la préparation d’un levé nous utilisons des données cartographiques raster (cartes marines, cartes aériennes, ortho-photographies) sur lesquelles nous superposons des données vecteurs comme le trait de côtes, différentes courbes de niveau, les zones de restrictions de vol et les zones d’intérêt (illustration 3). Cette compilation de données nous permet de préparer des boîtes de vol. À l’issue de cette préparation, les projets peuvent être présentés à différents décideurs (DGAC, clients, militaires) ou intervenants (pilotes, hydrographes, contrôleurs aériens).

Ensuite, durant les travaux d’acquisition, Global Mapper nous permet de suivre l’avancement du chantier, de communiquer et d’informer. Il nous permet de réaliser en continu des travaux rapides de classification des données lidar et de suivi de la couverture.

Illustration 3. Gestion de vols et suivi de couverture (l’interface de Global Mapper affiche ici le Centre de contrôle où sont répertoriées toutes les couches chargées, une vue 2D ainsi que la fenêtre Info de l’entité qui permet de lire les informations d’une entité sélectionnée). Mars 2018.

Pendant la phase de traitement des données, Global Mapper est utilisé pour préparer les lots de données à traiter en utilisant les fonctions de « croppage » (d’extraction), de filtrage et d’analyse. Dans cette phase de traitement, les techniciens en traitement bathymétriques visualisent les photos prises lors du vol, les mosaïques, les cartes marines ainsi que différents vecteurs comme les limites de traitement et les isobathes. En phase finale, Global Mapper est utilisé pour la mise en forme des données et pour la génération des produits. Enfin, Global Mapper nous aide dans le contrôle final des produits avant la mise à disposition des données vers le client mais aussi sur les sites data.shom.fr et diffusion.shom.fr. Les données produites sont en licence ouverte ETALAB (Open Data) ; elles peuvent être visualisées (directement sur le site internet du Shom ou via des services WMS, cf. illustration 4) et/ou téléchargées.

Illustration 4. Accès à un lien WMS vers des données Litto3D® (Saint-Barthélemy) depuis la fenêtre d’accès aux données en ligne de Global Mapper. Février 2020.

Global Mapper est utilisé en permanence dans le workflow (flux de travail) de l’acquisition jusqu’au produit final (illustration 5). De nombreux traitements utilisent les scripts.

Le Module LiDAR n'est pas utilisé systématiquement pour les opérations de traitement mais principalement pour les opérations de visualisation, de manipulation et de remise en contexte de la donnée lidar avec les autres informations vecteurs ou raster. Ce module est principalement utilisé dans les phases de visualisation des nuages de points, de vue en coupe et d’application de la couleur aux points lidar. Il est bien sûr utilisé pour la visualisation des différentes classes (choix) et des différents attributs des fichiers au format .las.

Global Mapper est utilisé pour réaliser des produits de communication qui seront intégrés dans des posters, des articles et présentés lors de conférences. Enfin, Global Mapper est un outil complet qui permet l’analyse et la mise en forme des données devenant ainsi un véritable outil d’aide à la décision.

Illustration 5. Une zone de travail au niveau de Bretteville-sur-Ay (interface Global Mapper). Décembre 2017.

(5) Pour terminer, quel est votre outil préféré de Global Mapper ?

L’ensemble des outils de Global Mapper sont très intéressants. Pour moi, la possibilité d’utiliser des scripts est très importante. Le langage de script est relativement accessible, correctement documenté et performant. Dans nos processus de traitement de la donnée, cette possibilité de script est utilisée systématiquement. Nous manipulons des masses de données très volumineuses et les temps de traitement et de calcul dépassent régulièrement plusieurs jours. Enfin, certaines tâches sont répétitives et l’utilisation de commandes plutôt que l’interface graphique est plus confortable et plus efficace.

Illustration 6. Relief sous-marin et estran à Bretteville-sur-Ay (lidar topo-bathymétrique). Décembre 2017.

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Balises : Global Mapper, Module LiDAR