VSS 6 2016

gebenden Produkte werden dadurch einwandfrei geografisch geortet und können anderen Daten überlagert werden. Ab dem Zeitpunkt, zu dem die Position und die Ausrichtung der Bilder bekannt sind, kann durch räumliche Überschnei- dung zwischen den Bildern ein digitales Oberflächenmodell (DOM) erstellt werden. Dann werden anhand des DOM die Bilder unter Berücksichtigung der Geländeform justiert, um schliesslich daraus ein Orthofoto zu erstellen. Anwendung für Strassenbeläge Im vorliegenden Fall wurde das fotogrammetrische Verfahren für den Einsatz im Strassenbereich angepasst und wird für diese Anwendung optimiert. Dazu werden mehrere Massen- markt-Spiegelreflexkameras am Heck eines Fahrzeugs befes- tigt (Abbildung 1), für die keine Präzisions-GNSS-Antennen erforderlich sind. Eine erste Phase wurde im Jahr 2015 im Verlauf einer Mas- terarbeit HES-SO im Institut für Geomatik, Umweltmanage- ment, Bautechnik und Bautenüberwachung (G2C) der Hoch- schule für Ingenieurwesen und Management des Kantons Waadt (HEIG-VD)[6],[7] in enger Zusammenarbeit mit der Stadt La Chaux-de-Fonds durchgeführt. Die daraus resultierenden Produkte sind ein DOM und ein Orthofoto (Abbildung 2) des Belags der Fahrbahn und der Trottoirs mit einer millimetrischen drei­dimensionalen Auflö- sung und einer geografischen Positionierung mit einer abso- luten Genauigkeit von 2 bis 3 cm. Erkennung von Zustandsverschlechterungen und andere Produkte Sobald die millimetrische Modellierung des Reliefs des Be- lags vorliegt, wird diese verwendet, um die dreidimensionale Geometrie jeder Zustandsverschlechterung festzustellen (Oberfläche, Tiefe, Volumen). Mithilfe von klassischen Werk- zeugen der mathematischen Morphologie, die bei der Bildver- arbeitung (Fernerkennung) auf breiter Basis eingesetzt wer- den, wie beispielsweise Filter und Statistiken mit gleitenden Fenstern, werden die Unebenheiten des Belags erkannt und dann modelliert (Abbildung 3). Zustandsverschlechterungen mit kleinem räumlichem Ausmass (Ablösungen, Kornaus- bruch, Risse, Kahlstellenbildung usw.) werden unterschie- den von Verformungen mit grossem räumlichem Ausmass (Spurrinnen, Wulste usw.), die alle automatisch einzeln kar- tografiert werden können (Abbildung 4 und Abbildung 5). Dann können Statistiken für jeden Strassenabschnitt mit be- 1 | Appareil photo fixé à l’arrière d’une voiture (photos: Gildas Allaz). 1 | Am Heck eines Fahrzeugs befestigter Fotoapparat (Fotos: Gildas Allaz). 2 | Orthophoto et modèle numérique de surface (MNS) d’un tronçon d’env. 70 m à La Chaux-de-Fonds. 2 | Orthofoto und digitales Oberflächenmodell (DOM) eines Streckenabschnitts von etwa 70 m Länge in La Chaux-de-Fonds. Application aux revêtements routiers Dans le cas présent, le procédé photogrammétrique a été adapté et se trouve en cours d’optimisation pour s’appliquer au domaine routier. À cet effet, plusieurs appareils photo réflex grand public sont fixés à l’arrière d’une voiture (illus- tration 1), et ce, sans besoin d’être accompagnés d’antennes GNSS de précision. Une première étape a été réalisée en 2015 au cours d’un tra- vail de master HES-SO mené à bien à l’Institut de Géomatique, Gestion de l’environnement, Construction et Surveillance d’ouvrages (G2C) de la Haute École d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD)[6],[7] , en étroite collaboration avec la Ville de La Chaux-de-Fonds. Les produits qui en résultent sont un MNS et une orthophoto (illustration 2) du revêtement de la chaussée et des trottoirs, à une résolution tridimensionnelle millimétrique et un posi- tionnement géographique d’une précision absolue de 2 à 3 cm. Détection des dégradations et autres produits Une fois obtenue la modélisation millimétrique du relief du revêtement, celle-ci est utilisée pour déterminer la géométrie tridimensionnelle de chaque dégradation (surface, profon- deur, volume). À l’aide d’outils classiques de morphologie mathématique, largement utilisés en traitement d’images (té- lédétection) comme des filtres et des statistiques par fenêtres glissantes, les aspérités du revêtement sont détectées puis modélisées (illustration 3). Les dégradations de petites longueurs d’ondes spatiales (désenrobage, perte de gravillons, fissures, pelades, etc.) sont différenciées des déformations de grandes longueurs d’ondes spatiales (ornières, bourrelets, etc.), chacune d’elles pouvant être cartographiée individuellement (illustration 4 et illustra- tion 5) de manière automatique. Ensuite, des statistiques pour chaque tronçon routier d’une longueur à choix peuvent être extraites pour synthétiser les FACHARTIKEL ARTICLES TECHNIQUES20 STRASSEUNDVERKEHRNR.6,JUNI2016 ROUTEETTRAFICNo 6,JUIN2016

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