Explications des données sur un rapport de photogrammétrie avec le logiciel DroneDeploy

Dans le contexte de DroneDeploy, les termes GSD (Ground Sampling Distance) et DEM (Digital Elevation Model) sont cruciaux pour comprendre la précision et l'usage des données photogrammétriques. Voici une explication détaillée de ces termes et de leurs valeurs :

GSD (Ground Sampling Distance)

GSD Orthomosaic (0.93 cm/px) :

Définition : Le GSD indique la taille du pixel au sol dans l'image orthomosaïque. En d'autres termes, chaque pixel de l'image orthomosaïque représente une surface de 0.93 cm x 0.93 cm sur le terrain.
Utilisation : Cette haute résolution signifie que les mesures prises sur l'orthomosaïque sont très précises, avec une précision de 0.93 cm par pixel. Cela permet au géomètre de réaliser des mesures de distances, de surfaces et de positions avec une grande précision.

DEM (Digital Elevation Model)

GSD DEM (3.72 cm/px) :

Définition : Un DEM est un modèle numérique représentant les élévations du terrain. La valeur de 3.72 cm/px signifie que chaque pixel du DEM représente une surface de 3.72 cm x 3.72 cm sur le terrain.
Utilisation : La résolution du DEM est utilisée pour analyser les variations d'altitude et créer des cartes de contour, des modèles de pente, et d'autres analyses topographiques. La précision de 3.72 cm par pixel pour le DEM est plus grossière que celle de l'orthomosaïque, ce qui est souvent le cas car la capture et le traitement des données de hauteur peuvent introduire plus de bruit et d'incertitudes.

Interprétation des Valeurs

Orthomosaic GSD (0.93 cm/px) :
- Précision Planimétrique : Très haute précision dans la mesure des distances et des surfaces sur le plan horizontal.
- Usage : Idéal pour les mesures détaillées sur la surface, telles que la délimitation de parcelles, la surveillance de cultures, et l'inspection de bâtiments.
DEM GSD (3.72 cm/px) :
- Précision Altimétrique : Moins précise que l'orthomosaïque, mais suffisamment détaillée pour les analyses topographiques.
- Usage : Adapté pour la création de modèles de terrain, l'analyse des pentes, la modélisation des bassins versants, et les études d'inondation.

Pourquoi la Différence de GSD ?

La différence de GSD entre l'orthomosaïque et le DEM peut être due à plusieurs facteurs :

Altitude de Vol et Capteurs : La manière dont les données sont capturées peut affecter la résolution. Les images pour l'orthomosaïque sont souvent prises à une altitude plus basse pour maximiser la résolution au sol.
Traitement des Données : Les algorithmes utilisés pour créer les orthomosaïques et les DEM peuvent introduire des différences dans la précision. Le traitement des données d'altitude est souvent plus complexe et peut ajouter du bruit, réduisant ainsi la résolution.

Conclusion

Orthomosaic GSD (0.93 cm/px) : Fournit une précision élevée pour les mesures horizontales, utile pour la cartographie détaillée et l'analyse des surfaces.
DEM GSD (3.72 cm/px) : Offre une précision suffisante pour les analyses de terrain et les études altimétriques, malgré une résolution plus faible par rapport à l'orthomosaïque.

Ces valeurs de GSD indiquent que, dans ce rapport DroneDeploy, les données de l'orthomosaïque peuvent être utilisées pour des mesures très précises sur le plan horizontal, tandis que le DEM est plus adapté pour des analyses de relief et de topographie.

L'image fournie ici représente ma caméra sur le drone Mavic 3 Pro à la date du 18 juillet 2024. C'est une carte de distorsion pour une caméra Hasselblad L2D-20c, accompagnée d'un tableau de paramètres de calibration et de leurs erreurs. Voici une analyse détaillée de cette image :

Carte de Distorsion

La carte de distorsion représente les déformations optiques introduites par la lentille de la caméra. Les flèches indiquent la direction et l'ampleur des distorsions à différents points de l'image.

Axes de la Carte :
- X et Y : Les axes X et Y représentent les coordonnées en pixels sur le capteur de la caméra.
- Flèches : Les flèches montrent la direction et l'amplitude de la distorsion à chaque point du capteur. Les flèches pointent de la position corrigée vers la position mesurée.
Points Importants :
- CCD Center (X bleu) : Le centre du capteur CCD.
- Principal Point (X orange) : Le point principal de la lentille, qui est l'intersection de l'axe optique avec le plan de l'image.

Tableau de Paramètres de Calibration

Le tableau en dessous de la carte de distorsion contient les paramètres de calibration de la caméra et leurs erreurs associées.

Paramètres de Calibration

Fx, Cx, Cy : Paramètres intrinsèques de la caméra.
- Fx : Longueur focale en pixels sur l'axe X (3703.28).
- Cx : Coordonnée X du centre principal de la caméra (2656.44).
- Cy : Coordonnée Y du centre principal de la caméra (1446.18).
k1, k2, k3 : Coefficients de distorsion radiale.
- k1 : 0.0167406
- k2 : -0.0662421
- k3 : 0.0983755
p1, p2 : Coefficients de distorsion tangentielle.
- p1 : -0.00217119
- p2 : 0.000427948

Erreurs Associées

Les erreurs associées aux paramètres de calibration montrent l'incertitude de chaque mesure.

Fx : 0.119958
Cx : 0.0800562
Cy : 0.111086
k1 : 0.341467
k2 : 1.22923
k3 : 1.35573
p1 : 0.0287124
p2 : 0.0364005

Interprétation

Carte de Distorsion :
- La carte montre que la distorsion est principalement radiale, avec des flèches pointant vers l'extérieur des coins du capteur.
- La distorsion semble être plus prononcée aux bords de l'image, ce qui est typique pour de nombreuses lentilles.
Paramètres de Calibration :
- Fx, Cx, Cy : Les erreurs relativement faibles (surtout pour Fx et Cx) indiquent une bonne précision dans la détermination de ces paramètres.
- k1, k2, k3 : Les erreurs plus élevées pour les coefficients de distorsion radiale (surtout k2 et k3) suggèrent une incertitude plus importante dans la correction de la distorsion radiale.
- p1, p2 : Les erreurs faibles pour les coefficients de distorsion tangentielle indiquent une bonne précision pour ces paramètres.

Conclusion

L'image et le tableau montrent les résultats d'une calibration de caméra pour une caméra Hasselblad L2D-20c. Les points principaux sont :

Carte de Distorsion : Indique des distorsions radiales typiques, avec une correction plus nécessaire aux bords de l'image.
Paramètres de Calibration : En général, les paramètres sont bien déterminés, avec des erreurs faibles pour la plupart des paramètres intrinsèques de la caméra. Les coefficients de distorsion radiale présentent une plus grande incertitude, ce qui est attendu dans de nombreuses calibrations de lentilles.

Ces résultats sont utilisés pour corriger les images capturées par la caméra, améliorant ainsi la précision des mesures prises à partir des images aériennes, que ce soit pour la cartographie, la modélisation 3D, ou d'autres applications photogrammétriques.