Précision relative et précision absolue
La précision relative concerne les mesures à l’intérieur du modèle : une distance, une surface, un volume. La précision absolue concerne la position du modèle dans le système de coordonnées : est-il au bon endroit et à la bonne altitude ?
Un modèle peut être très cohérent en interne et pourtant décalé. Sans points de contrôle ni drone RTK, Pix4D estime l’erreur absolue à quelques mètres, celle du GNSS standard embarqué. Pour superposer des campagnes, intégrer un projet ou préparer une implantation, la précision absolue est indispensable.
Le point de départ : la taille du pixel au sol
Le GSD (ground sampling distance) est la distance au sol couverte par un pixel. Il dépend de la caméra et de la hauteur de vol : voler plus bas réduit le GSD mais allonge la mission. Pour le DJI Mavic 3 Enterprise, DJI donne GSD ≈ H/36,5 (en cm, H en mètres), soit environ 2,7 cm par pixel à 100 m.
Pour un projet correctement reconstruit et calé, Pix4D indique une précision de l’ordre de 1 à 2 fois le GSD en planimétrie et de 1 à 3 fois le GSD en altitude. Ce sont des ordres de grandeur sur des surfaces bien texturées : seule la vérification sur le terrain fait foi.
Centimètres
- GSD
- Planimétrie, jusqu’à 2 × GSD
- Altitude, jusqu’à 3 × GSD
Voir les données
| Hauteur de vol (m) | GSD | Planimétrie, jusqu’à 2 × GSD | Altitude, jusqu’à 3 × GSD |
|---|---|---|---|
| 40 | 1,1 | 2,2 | 3,3 |
| 50 | 1,4 | 2,7 | 4,1 |
| 60 | 1,6 | 3,3 | 4,9 |
| 70 | 1,9 | 3,8 | 5,8 |
| 80 | 2,2 | 4,4 | 6,6 |
| 90 | 2,5 | 4,9 | 7,4 |
| 100 | 2,7 | 5,5 | 8,2 |
| 110 | 3,0 | 6,0 | 9,0 |
| 120 | 3,3 | 6,6 | 9,9 |
Le calage : GCP, RTK ou les deux
- Points de contrôle (GCP) : des cibles visibles sur les photos sont mesurées au sol au GNSS RTK ou à la station totale. Le logiciel s’en sert pour caler le modèle.
- Drone RTK ou PPK : la position de chaque photo est corrigée par GNSS. DJI annonce pour le Mavic 3 Enterprise et la Matrice 4E un positionnement RTK de 1 cm + 1 ppm en planimétrie et 1,5 cm + 1 ppm en altitude. Il s’agit de la position de l’appareil, pas de la précision finale du modèle ; elle réduit en revanche le nombre de points au sol nécessaires.
- Les deux : c’est l’approche la plus robuste pour les levés topographiques et les volumes contractuels. Le RTK assure la géométrie, quelques points au sol sécurisent l’altitude et prouvent la précision.
Pix4D le rappelle : la précision absolue d’un projet ne peut pas dépasser celle des points de contrôle ou de la position des images.
Combien de points de contrôle, et où ?
Trois points sont le minimum technique pour positionner un modèle. Pix4D recommande au moins cinq points, et cinq à dix suffisent en général, même sur de grands projets ; au-delà, le gain est faible, sauf sur un relief complexe où des points supplémentaires améliorent la reconstruction.
- Répartir les points sur le pourtour de la zone, sans les placer exactement en bordure, et en placer un au centre.
- Couvrir les différents niveaux d’altitude : fond de fosse, banquettes, plateau.
- Éviter les zones qui bougent : stocks, pistes très circulées.
- Utiliser des cibles contrastées d’environ 5 à 10 fois le GSD, pour qu’elles restent lisibles sur les photos.
- Mesurer les points avec une précision cohérente avec la précision finale visée.
- Point de contrôle (calage)
- Point de vérification (contrôle indépendant)
- Zone à éviter : stocks, pistes circulées
- Emprise du levé
Vérifier : points de vérification et EMQ
Une précision s’annonce, mais surtout se prouve. Des points de vérification, mesurés au sol mais exclus du calage, permettent de comparer le modèle à la réalité. On calcule l’erreur moyenne quadratique (EMQ, en anglais RMSE) en planimétrie et en altitude.
EMQ = √( Σ Δ² / n )
Δ : écart entre le modèle et un point de vérification, n : nombre de points.
La référence internationale en la matière, les normes de précision de l’ASPRS (édition 2, 2023), exprime la précision par la seule EMQ, sans le niveau de confiance à 95 % utilisé auparavant. Pour qu’une évaluation soit pleinement conforme, elle demande au moins 30 points de vérification, des points d’appui deux fois plus précis que le produit visé, et la prise en compte de l’erreur propre des points de vérification. Sur un site de quelques hectares, le nombre de points de vérification se fixe avec le client selon l’usage des données.
Un rapport de précision sérieux indique les écarts horizontaux et verticaux, le nombre de points de vérification et leur répartition sur le site.
Ce qui dégrade la précision
- Surfaces peu texturées : eau, sable uniforme, toitures lisses.
- Végétation : le sol n’est pas visible et le vent fait bouger les feuilles.
- Ombres marquées et changements de lumière pendant le vol.
- Objets en mouvement : engins, camions, stocks en cours de chargement.
- Vent fort, recouvrement insuffisant ou flou de bougé.
Ce que doit contenir un rapport de qualité
- Système de coordonnées et référence des altitudes.
- GSD moyen, hauteur de vol et recouvrements.
- Méthode de calage : RTK, points de contrôle, nombre et répartition.
- Résidus sur les points de contrôle et EMQ sur les points de vérification.
- Date, heure et conditions de vol.
Sources
- DJI Enterprise, FAQ des solutions géospatiales (GSD du Mavic 3E)
- DJI Enterprise, caractéristiques du Mavic 3 Enterprise
- DJI Enterprise, caractéristiques de la série Matrice 4
- Pix4D, précision relative et absolue d’un projet drone
- Pix4D, nombre, répartition et précision des points de contrôle
- ASPRS (2023), Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data, édition 2, PE&RS
Valeurs constructeur et ordres de grandeur publiés : la précision d’un projet donné se démontre sur ses propres points de vérification.