Le drone, nouvel outil pour mesurer la hauteur des arbres

Chers Têtards, voici un article un peu particulier pour vous faire découvrir l’intérêt d’un drone dans l’univers passionnant des arbres.

Qu’est-ce qu’un drone ? Quels en sont les avantages et les inconvénients ?

Point par point, je vous propose de partager ma propre expérience ; vous pourrez ainsi découvrir les notions indispensables sur l’utilisation de ce type d’appareil.  Enfin, je vous expliquerai comment mesurer la hauteur d’un arbre (voire d’un bâtiment), avec ses points forts et ses limites de fiabilité.

Présentation

Clinomètre, dendromètre, croix de bucheron, application mobile … nombreux sont les outils capables de nous aider à mesurer la hauteur d’un ligneux. Même si certains semblent vraiment performants, il est souvent compliqué de connaître la hauteur réelle d’un arbre de plus de 50m sans y grimper pour le mesurer par chute de corde.

Depuis plus d’un an, j’ai à ma disposition un  « Parrot Bebop 2 », un petit drone de loisir très facile à piloter (un enfant de 10 ans le maîtriserait en moins d’un quart d’heure), qui embarque une caméra frontale permettant d’avoir le retour en direct sur smartphone ou tablette.

Attention, nous le verrons plus tard, des seuils de hauteurs ne peuvent et ne doivent pas être franchis à certains endroits, sous peine de déroger à la loi. Pour guider l’utilisateur, l’engin est capable  de mesurer l’altitude en temps réel grâce à un baromètre électronique intégré qui détermine la hauteur de vol en fonction de la pression atmosphérique. L’altitude à laquelle le drone se trouve est donc affichée en temps réel dans un onglet sur le retour caméra .

Au départ, pour moi, il était juste question d’utiliser le drone pour obtenir  des clichés aériens originaux, puis je me suis vite rendu compte du potentiel de l’altimètre pour connaître la hauteur des arbres.

Mesure de la hauteur

Vous l’aurez compris, en positionnant le drone à la cime de l’arbre, rien de plus simple que d’en relever l’altitude pour déterminer la hauteur du ligneux.

Mais, pas si vite ! Il y a une démarche à suivre :

Premièrement, il faut bien positionner le drone avant le décollage. Cette étape, toute bête, est indispensable si vous voulez mesurer votre arbre correctement. A savoir, lorsque le drone est au sol, la hauteur affiche 0m. Lorsqu’il décolle, il se stabilise automatiquement  à 1m du point de départ. C’est à partir de là que l’altitude se calcule. Il faut donc logiquement positionner l’appareil le plus près possible du pied de l’arbre, et au même niveau.

Ensuite, une fois l’appareil décollé, il faut s’éloigner un peu du tronc pour éviter de toucher une branche. Il ne lui  reste plus qu’à s’envoler au niveau de la cime pour s’en approcher au plus près (trois mètres de distance suffisent) pour relever une mesure.

Un outil de mesure parfait ? Pas si sûr… Imaginez que vous tombiez sur un séquoia en France et que le drone le mesure à 63m de haut. Ce serait le plus haut séquoia d’Europe mesuré à ce jour. Et si la hauteur annoncée par le drone n’était pas fiable à 100% ?  Et si il y avait en fait une marge d’erreur de +/- 10m ?! 

Tests de fiabilité

Pour m’assurer de la fiabilité du drone, j’allais devoir mesurer des structures dont la hauteur était déjà connue, et ce  en toute  légalité et  sécurité . Ce ne fut pas facile de respecter le deuxième point, car les ponts, châteaux d’eau, barrages où encore immeubles sont presque tous situés en zone rouge où le pilotage de drone est strictement interdit. Etrangement, les antennes ne sont pas toutes restreintes d’accès, mais la puissance des ondes qu’elles émettent pouvant déstabiliser le drone, j’ai donc préféré faire autrement, voici comment :

J’ai mesuré un viaduc de 3 manières différentes.

 On constate que le viaduc fait 20m50 de haut (à 10cm près), grâce au mètre ruban. Google Earth nous apporte une autre mesure précise avec la photogrammétrie (très bien expliquée par Tristan ici) avec 20m. Puis, une fois arrivé en haut, le drone affiche une altitude de 19m.

Comme j’ai toujours pu le  remarquer il manque toujours environ un mètre à chaque mesure prise au drone. C’était aussi le cas sur un pont de 12m de haut (mesuré au mètre ruban au préalable) pour lequel le drone affichait 11m.

Un autre cas de mesure, cette fois sur un château d’eau de 50m de haut (mesure Google Earth, voir ci-dessous).  

Sur la capture d’écran Google Earth Pro, ce château d’eau, (qui ne figure pas dans une zone d’interdiction), mesure un peu plus de 50m de haut. La mesure au drone s’est avérée délicate car je n’ai pas pu m’approcher à moins de 10 mètres du bâtiment à cause des antennes (au risque de perdre le signal), mais l’engin a quand même affiché une altitude oscillant entre 49 et 50m.

Bilan : Le drone est fiable à +/- 1m jusqu’à une hauteur de 50m. On est même en droit de penser que la fiabilité est très bonne à des hauteurs plus importantes encore. J’aurai tendance à ajouter un mètre à chaque mesure pour obtenir une plus grande précision. Exemple ci-dessous :

NB : Il faut bien placer le curseur rond (entre les flèches jaunes) au niveau de la cime de l’arbre

Alors, génial non ? Chasseur d’arbres, qu’attendez-vous pour vous procurer un drone ? Bon, dernières petites choses à savoir avant de foncer en boutique, le drone a des limites concernant son utilisation.

Contraintes

1# Restrictions de vol

Parfois frustrantes, des restrictions de vol ont vu le jour depuis l’apparition massive de ces nouveaux engins volants capables de photographier ou filmer des zones sensibles (bases militaires, sites nucléaires entre autres) avec une facilité déconcertante. De plus, survoler une agglomération comporte des risques.

Le Code de la consommation (article L. 425-1),  la loi du 24 octobre 2016 et l’arrêté du 19 Avril 2019, réglementent les conditions de survol pour les drones de loisir.

Dix principes doivent notamment être respectés :

•             Ne pas survoler des personnes.

•             Respecter les hauteurs maximales de vol (150 mètres de hauteur en général).

•             Ne jamais perdre de vue son appareil et ne pas l’utiliser la nuit.

•             Ne pas faire voler son appareil au-dessus de l’espace public en agglomération.

•             Ne pas faire voler son appareil à proximité des terrains d’aviation.

•             Ne pas survoler de sites sensibles ou protégés : centrales nucléaires, terrains militaires, réserves naturelles…

•             Respecter la vie privée des autres, en ne diffusant pas les prises de vue sans l’accord des personnes concernées, toute utilisation commerciale étant interdite.

               Respecter certaines obligations supplémentaires, notamment en matière d’enregistrement si la masse de mon aéronef télépiloté est supérieure ou égale à 800 grammes.

•             Bien vérifier les termes de mon contrat d’assurance en matière de responsabilité civile en prenant  au besoin contact avec mon assureur.

•             En cas de doute, se renseigner auprès de la Direction générale de l’aviation civile (DGAC).

Plus de détails ici.

 De plus, la carte des zones de restriction pour drones de loisirs doit être consultée pour savoir précisément où un aéronef est autorisé à voler et à quelle hauteur.

Petite précision : Les agglomérations sont systématiquement couvertes par des zones rouges où le vol de drone de loisir est interdit. Cependant, il est toléré de voler au-dessus d’un terrain privé à une hauteur dite « raisonnable » ( à savoir toujours à portée de  vue) , même en centre-ville, avec l’accord du (de la) ou des propriétaire(s) bien évidemment. 

2# Conditions météo

La météo doit être scrupuleusement étudiée avant d’effectuer un vol. Si la pluie ou la neige ne posent pas problème car les drones sont souvent étanches, le vent est un paramètre à surveiller. S’il souffle à plus de 30km/h, çà devient difficile de faire voler un drone. Même si vous venez de faire 200 kilomètres de route pour mesurer un douglas, que vous le soupçonnez de dépasser les 60m de haut, que vous êtes arrivés à faire décoller et à stabiliser le drone à 1m du sol, dites-vous bien que le vent au pied de l’arbre peut être « soft » comparé à celui qui souffle à la cime. Donc , en cas de vent fort voire plus, abstenez-vous et revenez une autre fois !

3# Forêt dense

La canopée d’une forêt peut constituer une vraie contrainte pour qu’un drone puisse atteindre la cime d’un ligneux. Soit il faudra  le  faire décoller au pied de l’arbre cible, vous éloigner d’une trentaine de mètres pour trouver une ouverture entre les houppiers et rejoindre la cime de l’arbre, soit il faudra beaucoup d’habileté en passant entre les branches, au risque non négligeable de coincer l’engin. Et là, bon courage !

4# Encombrement

Pour le  transport du drone « Parrot Bebob 2 », embarquer un gros sac à dos, voire une petite valise rembourrée . Non pas qu’il soit lourd en lui-même, mais  il est néanmoins encombrant et fragile, sans compter la manette. Toutefois, il existe aujourd’hui des drones pliables comme les « Mavic Mini », « Mavic Air » ou encore « Parrot Anafi » dont les bras? et les hélices peuvent se replier et, dans le cas du « Mavic Mini », l’appareil est aussi  peu encombrant qu’un gros portefeuille. Un atout de taille quand, dans l’activité d’un chasseur d’arbre, il faut souvent parcourir plusieurs kilomètres à pied avant de trouver sa cible.

5# Autonomie

Même si elle progresse au fur et à mesure des nouvelles générations de drones, l’autonomie reste un point à ne pas négliger. En utilisation normale, le « Parrot Bebob » ne délivre que 16 min d’autonomie en moyenne. C’est bien si on souhaite prendre la hauteur de 3 ou 4 arbres, mais si on souhaite faire des photos ou des vidéos, çà devient  vite très limité. Heureusement, des batteries additionnelles permettent de palier le problème en cas d’utilisation intensive.

6# Budget

Bien qu’il existe plusieurs tranches de prix, le drone nécessaire pour mesurer un arbre doit obligatoirement avoir une caméra, un retour direct possible sur smartphone ou tablette et une stabilisation automatique en vol. Les drones « premiers prix » ne proposant malheureusement pas de telles caractéristiques (à ma connaissance), il faut prévoir une somme conséquente pour s’offrir un aéronef adapté à l’activité de chasseur d’arbres. Le «  Parrot Bebop », commercialisé depuis plus de 4 ans à l’heure où j’écris ces lignes, s’échange contre environ 300 €. Pour ma part, je suis sur le point d’acquérir un nouveau modèle, le  « DJI Mavic Mini », très compact, repliable et avec une autonomie réelle de 25 min qui coûte entre 400 et 500 € selon les versions.

Avantages

1# Précision

Je crois que le principal concurrent du drone est le dendromètre. L’utilisation de ce dernier semble redoutable d’efficacité, tout en étant bien plus pratique et  moins cher. De plus, il n’est soumis ni à la réglementation drastique sur les des drones ni aux conditions météo. Mais il faut être bon pour l’utiliser sans se tromper et d’après les dires d’utilisateurs, la marge d’erreur s’agrandit au fur et à mesure que la hauteur est importante. Ainsi, il serait délicat de mesurer un arbre de plus de 50 mètres de haut.   

Le drone, lui, n’a aucune limite sur ce point et nous donne une mesure précise à 1m près du moment qu’on le fait décoller à partir du pied de l’arbre et ce, quelle que soit la configuration du terrain parfois en pente raide où la prise de mesure au dendromètre se compliquerait encore davantage.

2# Visuel en direct

Cà n’a l’air de rien, mais le fait d’avoir le retour caméra en direct donne des perspectives d’analyses uniques. On peut ainsi regarder de près la cime d’un arbre. Exemple, après avoir subi la foudre, ce séquoia de 38 mètres (ci-dessous) a régénéré deux têtes, phénomène difficilement perceptible depuis le sol. 

3 # Forêt dense

Pour faire face aux difficultés d’un milieu forestier, le drone revendique quelques points forts, à savoir la possibilité de repérer facilement le plus haut arbre d’un groupement où d’une forêt. Il suffit de survoler une zone pour dénicher des « têtes ». Ci-dessous, vu du sol, un groupe de séquoias . Lequel est le plus haut ? Réponse en dessous avec la vue aérienne. D’autre part, malgré les risques de collision, un pilote averti pourra atteindre une cime d’arbre même en zone dense.

Vu d’en bas, difficile de voir lequel de ces arbres est le plus haut …
Avec le drone, on y voit plus clair. Maintenant, on sait lequel est le plus haut.

4 # Pilotage facile

Si vous pensez qu’il faut être un pilote chevronné pour maîtriser un bon drone, détrompez-vous ! Souvent, ces appareils sont équipés de stabilisateurs efficaces capables de maintenir l’engin en vol stationnaire. Il ne reste plus qu’à titiller la manette pour avancer,  reculer, prendre de la hauteur, pivoter…, le tout avec une précision remarquable. Donc pas d’inquiétude concernant la manipulation ! Dix minutes dans un champ (autorisé !) seront amplement suffisantes pour essayer et prendre en main votre drone. Toutefois, un minimum d’expérience est requis pour piloter en milieu boisé.

5 # Photo et vidéo

Si le « Parrot Bebop 2 » n’est pas une référence en matière  de qualité photo et vidéo, il reste néanmoins capable de prendre des clichés uniques sur un ou plusieurs arbres. De plus, grâce aux stabilisateurs, les photos sont étonnement nettes, même si le drone est secoué par le vent. Bluffant ! Des images aériennes à capturer sans modération !

Vue aérienne d’une maison bourgeoise dans la Vienne, sur la commune d’Iteuil.

Concernant  la vidéo, même constat avec des scènes et des films hors du commun. On peut même créer un traceur sur un objet, un arbre tant qu’à faire, ce qui permet au drone d’en faire le tour automatiquement. Attention quand même aux arbres voisins que le drone pourrait percuter lors de sa manœuvre !

Enfin, il est possible de réaliser de la photogrammétrie, dans le but de « capturer » un arbre …en 3D ! A l’heure actuelle, c’est une pratique encore assez complexe à mettre en œuvre mais qui semble se démocratiser à vitesse grand « V ». Affaire à suivre …

Pour conclure, s’il existe de nombreuses autres solutions plus simples, plus pratiques et moins chères pour calculer la hauteur d’un arbre, le drone offre, en plus de mesures précises, des possibilités inédites à la portée de tous … à condition d’y mettre le prix. Une alternative intéressante qui me suit partout depuis un an et qui, j’en suis sûr, révèlera des sommets et ouvrira la porte à de belles découvertes. 

Merci à Martine Rouquat pour la relecture du texte

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7 réflexions sur « Le drone, nouvel outil pour mesurer la hauteur des arbres »

  1. Excellent cet article technique! J’ai eu l’occasion de voir des drones en action sans pour autant en connaitre les diverses facettes , notamment en terme de performances.
    Je ne pense pas être prêt à en acheter un mais avoir un pilote de drone à  »porté de main » serait intéressant dans certains cas.
    Merci.pour ce sujet bien documenté.

  2. Merci à tous pour vos réponses !

    @Yannick : Un pilote de drone a ta portée serait intéressant pour mesurer certain arbres bretons ! Il doit y en avoir quelques uns immenses non ?

    @ Eric : Merci pour le partage sur sequoias.eu. Ça montre bien ce qu’un drone peut faire dans des conditions de mesures difficiles.

    @Cyrille : Mon drone n’est pas un champion de la photo, mais nul doute qu’un engin haut de gamme doit donner des images à couper le souffle.

    @Tristan : Ça devrait venir, mais ça ne va pas être facile de détrôner le Douglas de Renaison qui culmine à plus de 66m !

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