Les douze articles précédents de cette série sur le LiDAR aérien ont signalé des erreurs au fil de leurs sujets. Celui-ci les rassemble et les classe par moment de survenue, méthode qui permet de détecter une difficulté là où elle apparaît plutôt qu’à la livraison.
Une observation traverse ce recensement : la plupart de ces erreurs se corrigent à un coût dérisoire au moment où elles se commettent et à un coût considérable ensuite. Il prolonge l’article consacré à la fusion avec l’imagerie.
Les erreurs de cadrage
Cette famille survient avant toute manipulation de données. Elle est la plus coûteuse d’un projet de LiDAR aérien. Attendre du LiDAR aérien une information de nature de surface constitue l’erreur la plus fréquente, un point ne portant pas de couleur et l’intensité renseignant imparfaitement. Viser une modélisation de façade à partir d’un relevé aéroporté seul constitue la deuxième, un capteur regardant vers le bas sous-échantillonnant les surfaces verticales. Acquérir sous feuillaison pour un projet portant sur le sol sous forêt constitue la troisième, contrainte que la saison seule permet de lever. Et promettre une analyse de risque à partir d’un relevé qui ne permet qu’un constat constitue la quatrième, l’absence de caractéristiques mécaniques interdisant la modélisation de position défavorable sur un réseau.Les erreurs de spécification
Cette famille conditionne ce que la donnée permettra. Ses effets apparaissent tard. Confondre densité et précision, deux notions distinctes qui se spécifient séparément. Spécifier une densité moyenne sans valeur minimale par unité de surface, ce qui permet de livrer un relevé conforme en moyenne et insuffisant là où le projet en a besoin. Raisonner sur la densité totale plutôt que sur la densité de points sol en zone boisée, écart considérable et rarement explicité. Omettre le référentiel altimétrique, source d’erreur silencieuse dont l’ampleur dépasse toute spécification d’exactitude. Et choisir une densité par prudence plutôt que par calcul, ce qui augmente simultanément le coût d’acquisition et le coût de traitement.Les erreurs de convention
Cette famille concentre l’essentiel de la variabilité réelle. Omettre de fixer les seuils de hauteur entre strates de végétation, valeurs que la nomenclature standard ne normalise pas. Négliger les conventions aux interfaces, sol et végétation basse, sol et bâti, bâti et mobilier notamment. Ne pas trancher le sort des objets mobiles présents au moment du relevé. Illustrer un référentiel de cas sans coupe, une configuration tridimensionnelle ne se comprenant pas depuis une vue unique. Et rendre ce référentiel inaccessible pendant le travail, ce qui le réduit à un document consulté au démarrage puis oublié.Les erreurs de production
Cette famille relève de l’exécution. Elle affecte la cadence autant que la qualité. Travailler en perspective sans employer la coupe verticale, outil que les praticiens expérimentés emploient le plus. Employer toujours le même mode de sélection quelle que soit la situation. Négliger la combinaison entre critère d’attribut et emprise spatiale, qui traite en un geste ce qui demanderait des dizaines d’actions. Balayer exhaustivement plutôt que cibler les zones défaillantes, l’étendue des lots interdisant l’examen complet. Et employer des annotateurs d’images sans formation tridimensionnelle, la compétence ne se transférant pas directement.Les erreurs de contrôle
Cette famille produit des résultats qui paraissent bons sans l’être. Se fier à un taux global de points correctement classés, indicateur que les classes majoritaires dominent. Omettre le contrôle par produit dérivé, méthode au meilleur rendement et coûtant quelques minutes par lot. Négliger les classes minoritaires dans l’évaluation, alors qu’elles portent souvent l’enjeu. Ne pas mesurer le désaccord entre experts sur les configurations difficiles, ce qui prive le projet de la borne de performance atteignable. Et faire contrôler un travail par celui qui l’a produit, ce qui supprime l’indépendance du contrôle.Les erreurs techniques
Cette famille produit des effets systématiques en LiDAR aérien. Rien ne les signale ensuite. Confondre un défaut d’ajustement entre bandes et une erreur de classification, le premier relevant de l’acquisition et ne se corrigeant pas par annotation. Charger une scène entière en mémoire plutôt que de la lire par fenêtres, ce qui bloque le traitement au delà d’une certaine taille. Coloriser sans vérifier le recalage entre sources, ce qui attribue systématiquement la couleur du voisin. Perdre les attributs d’écho lors d’une colorisation, ce qui supprime précisément ce qui distingue la végétation d’une surface dure. Et mélanger des référentiels de coordonnées différents, erreur uniforme donc invisible aux contrôles de cohérence interne.Les erreurs de livraison
Cette famille concerne des travaux techniquement corrects. Elle en compromet l’usage. Livrer les produits dérivés sans le nuage classifié, ce qui interdit toute régénération ultérieure. Omettre le journal des zones non classifiables, ce qui transforme une limite connue en défaillance invisible. Ne pas consigner les conventions employées, ce qui interdit à un tiers de comprendre ce que le livrable décrit. Omettre le rapport de qualité, ce qui rend toute revendication invérifiable. Et livrer un modèle sans carte de densité, ce qui laisse croire à une fiabilité uniforme que le produit n’a pas.Les erreurs de pérennité
Cette famille survient après la livraison. Elle est la moins anticipée de toutes. Ne pas prévoir de stratégie de mise à jour, un territoire changeant et une classification vieillissant. Négliger la comparabilité entre campagnes, un changement de convention produisant un changement apparent sans évolution réelle. Laisser la connaissance des conventions dans la tête d’une personne, ce qui rend le corpus inextensible dès son départ. Et omettre la ligne de fonctionnement au budget, ce qui produit un dispositif que personne ne finance après la clôture du projet.Le coût comparé des erreurs
Toutes ne coûtent pas la même chose. Cette lecture économique éclaire les priorités d’un projet de LiDAR aérien. Une erreur de cadrage coûte l’intégralité du projet, rien de ce qui a été produit ne servant. Une erreur de spécification coûte une nouvelle acquisition, la donnée ne permettant pas ce qu’on en attendait. Une erreur de convention coûte le corpus, dont la reprise représente le poste dominant. Une erreur de contrôle coûte la crédibilité d’un résultat déjà annoncé, préjudice qui dépasse le coût de refaire la mesure. Une erreur technique coûte un retraitement, généralement automatisable et donc modeste. Et une erreur de pérennité coûte la reconstitution, plus cher que la construction initiale puisque le contexte a été perdu. Cette gradation conduit à une conclusion pratique en LiDAR aérien. L’effort de prévention se place le plus efficacement sur les trois premières familles, où il coûte quelques jours et évite des mois.La structure commune de ces erreurs
Une observation transversale explique leur persistance malgré leur caractère évitable. Trois propriétés les caractérisent. Elles se commettent par omission plutôt que par action, une décision non prise étant moins visible qu’une décision erronée. Elles ne produisent aucun effet immédiat, leurs conséquences apparaissant des semaines ou des mois plus tard. Et leur correction ne produit aucun livrable visible, ce qui la rend difficile à justifier auprès d’un commanditaire attendant un résultat. Cette asymétrie entre coût de prévention et coût de correction constitue la caractéristique dominante de ce recensement, une convention de seuil écrite coûtant une heure et sa reconstitution après production coûtant le corpus.Le dispositif de prévention
Six mesures traitent la majorité des erreurs de LiDAR aérien recensées. Leur coût total est modeste. Le cadrage en cinq questions, information géométrique, relevé disponible, classification existante, saison et densité. L’évaluation préalable sur un échantillon, qui établit la nature du travail et sa cadence. Les conventions documentées avec des coupes illustrant chaque décision. Le contrôle par ombrage du modèle de terrain, systématique avant toute livraison. Les contrôles automatiques de cohérence, développés une fois et appliqués partout. Et le rapport de qualité rédigé pendant le travail, qui ne se reconstitue pas après.Les signaux d’alerte
Six signes indiquent qu’un projet de LiDAR aérien s’engage mal et ils se repèrent tôt. Personne ne peut nommer la décision que le résultat éclairera. Le relevé a été retenu sans que sa saison ni sa densité de points sol aient été vérifiées. Les seuils de hauteur entre strates ne figurent nulle part. Le calendrier ne comporte pas d’étape d’évaluation de la classification existante. Aucun contrôle par produit dérivé n’est prévu avant la livraison. Et aucun utilisateur final n’a participé aux discussions de cadrage. Une observation en découle. Ces six signes se vérifient en lisant un cahier des charges, ils ne demandent aucune compétence technique, et leur présence prédit mieux une difficulté que n’importe quelle analyse du dispositif technique retenu.Reprendre un projet en difficulté
Une situation fréquente mérite d’être traitée, un prestataire étant régulièrement sollicité après un premier travail insatisfaisant. Quatre questions déterminent ce qui peut être sauvé. À quelle famille appartient la défaillance, une erreur technique se corrigeant par retraitement et une erreur de cadrage imposant de recommencer. Les conventions employées sont-elles documentées, leur présence permettant d’identifier ce qui doit être repris et leur absence imposant une reconstitution par échantillonnage. Le nuage classifié a-t-il été conservé, sa rétention interdisant toute régénération et son absence rendant le travail irrécupérable. Et les métadonnées d’acquisition sont-elles disponibles, leur absence interdisant de distinguer un défaut d’annotation d’un défaut de relevé. Une observation importante en découle pour un prestataire de LiDAR aérien. La troisième question est la plus déterminante, un projet ayant livré des modèles sans conserver le nuage n’ayant rien à reprendre et devant tout refaire.Les erreurs les plus coûteuses
- Acquérir sous feuillaison pour un projet portant sur le sol sous forêt.
- Chiffrer une correction sans évaluation préalable.
- Omettre de fixer les seuils entre strates de végétation.
- Se fier à un taux global de points correctement classés.
- Omettre le contrôle par produit dérivé.
- Confondre un défaut d’ajustement et une erreur de classification.
- Livrer les produits dérivés sans le nuage classifié.
- Omettre le journal des zones non classifiables.
- Laisser les conventions non documentées.
- Omettre la ligne de fonctionnement au budget.