Réduire l'impact des crues et des intempéries sur nos réseaux ferrés : l'expertise d'Instadrone pour le Groupe SNCF
Face à la multiplicité et à l’intensification des événements climatiques extrêmes, la résilience des infrastructures de transport est devenue un enjeu national stratégique. En première ligne face à ces aléas, le Groupe SNCF s’engage activement dans l’anticipation des risques géotechniques et hydrauliques pour garantir la sécurité des voyageurs et la pérennité du réseau ferré national.
Dans le cadre du projet d’étude géotechnique et hydraulique RESIST (mené par l’INRAE pour la SNCF sur le site expérimental de Sallèles d’Aude), les chercheurs devaient analyser l’érosion d’un sol sous l’effet d’écoulements d’eau contrôlés par paliers successifs.
L’objectif de cette recherche appliquée ? Concevoir des remblais ferroviaires plus résistants grâce à une modélisation géométrique ultra-précise de la déformation dynamique du terrain. Pour réussir cette captation de données à haute valeur ajoutée, l’INRAE et la SNCF ont fait appel au savoir-faire sur mesure d’Instadrone, spécialiste de la prestation technique et de l’inspection par drone.
Pour expérimenter en conditions réelles sans perturber le trafic ferroviaire commercial, SNCF Réseau et l’INRAE ont aménagé un site d’essai sur-mesure situé sur une section non circulée de la ligne historique Narbonne – Bize, à Sallèles-d’Aude.
Des travaux préparatoires d’envergure ont permis d’implanter un véritable laboratoire géotechnique à ciel ouvert :
Un bassin d’alimentation de 50 m³ positionné en pied de talus pour collecter et injecter des volumes d’eau maîtrisés lors des simulations de crue.
Deux canaux d’essais aménagés sur un talus incliné à 30°, intégrant la pose de panneaux de voies ferrées réels pour simuler fidèlement la structure d’un remblai ferroviaire.
Le défi technique d'Instadrone : Cartographier l'érosion en temps réel
Pour valider les modèles mathématiques des scientifiques de l’INRAE, la saisie de données altimétriques haute fréquence était impérative. Il fallait mesurer l’évolution morphologique exacte du canal de 11 mètres de long après chaque passage d’eau.
Le défi opérationnel était extrême :
Un suivi temporel très serré : Durant 4 jours d’expérimentation continue, nos équipes ont exécuté plus de 50 vols d’acquisition rigoureusement planifiés.
Une synchronisation parfaite : Intervenir instantanément entre deux paliers d’injection d’eau sans jamais interrompre la séquence scientifique.
La réponse Instadrone : Matériels de pointe et méthode sur-mesure
Une telle exigence métrologique nécessite du matériel industriel de précision et une maîtrise parfaite des techniques de photogrammétrie par drone.
Le vecteur aérien — DJI Matrice 350 RTK : sélectionné pour sa stabilité maximale face aux vents violents de la vallée de l’Aude. Son système GNSS RTK garantit un positionnement centimétrique en temps réel.
Le capteur optique — Nacelle plein format Zenmuse P1 : équipée d’un capteur de 45 mégapixels, elle offre une résolution au sol (GSD) inédite de 1 mm/pixel.
La répétabilité — Plans de vol 3D automatisés : ces trajectoires programmées permettent une superposition géométrique exacte des nuages de points d’un vol à l’autre, indispensable pour calculer le différentiel d’érosion.
Les livrables data — LAS, XYZ, orthophotos et vidéo 4K : ils fournissent des nuages de points 3D géoréférencés pour la modélisation, ainsi que des vidéos 4K à 60 ips pour mesurer la vitesse de fluide à la surface.
Une résolution spatiale exceptionnelle de 1mm/pixel
Grâce au couplage entre la nacelle plein format Zenmuse P1 et le drone DJI Matrice 350 RTK, nos télépilotes ont pu capturer des images d’une netteté absolue. L’obtention d’une résolution de 1 mm par pixel a permis de mettre en évidence des micro-déformations du sol invisibles à l’œil nu ou sur des relevés topographiques traditionnels.
Des trajectoires automatisées pour un calcul différentiel parfait
Pour calculer avec exactitude la quantité de matière emportée par le courant entre l’étape N et l’étape N+1, l’angle de vue, l’altitude et la trajectoire du drone devaient être strictement identiques. Nos ingénieurs ont programmé des plans de vol automatisés garantissant la superposition parfaite des jeux de données dans le temps.
Captation dynamique 4K à 60 ips pour l'analyse hydraulique
En complément de la photogrammétrie 3D, nos équipes ont capturé des séquences vidéo Ultra Haute Définition en 4K à 60 images par seconde. La fluidité offerte par ce débit d’images élevé a permis aux hydrauliciens de l’INRAE de mettre en œuvre des algorithmes de mesure de vitesse d’écoulement de l’eau (PIV – Particle Image Velocimetry) directement à la surface de la pente.
L'assurance continuité (Plan B) : Sécuriser la collecte de données
En milieu naturel, l’aléa météorologique (rafales de vent imprévues, contraintes aérologiques) constitue le principal risque d’arrêt d’un chantier expérimental. Une interruption des mesures de terrain aurait pu compromettre la validité de l’essai mené par SNCF Réseau et l’INRAE.
Fidèle à ses normes de sécurité et à son engagement de résultat, Instadrone anticipe systématiquement ces impondérables grâce au savoir-faire de son bureau d’études intégré.
En amont du chantier, nos équipes ont conçu et fabriqué une plateforme terrestre alternative surélevée (1,5 m à 2 m de hauteur) équipée de fixations rigides dédiées pour le capteur optique. Ce dispositif « Plan B », étalonné pour reproduire exactement le champ de vision et la géométrie des vols drones, garantissait la continuité de l’acquisition des données haute précision, même en cas d’interdiction de vol pour cause de conditions météo dégradées.
Le bureau d'études Instadrone : De la data brute à la décision d'ingénierie
Une inspection par drone ou un relevé photogrammétrique ne prend tout son sens que par la qualité de sa chaîne de traitement de données. Chez Instadrone, notre rôle ne s’arrête pas à la captation aérienne : notre valeur ajoutée réside dans la capacité de notre bureau d’études à transformer des millions de coordonnées spatiales en indicateurs exploitables pour les ingénieurs d’ouvrages d’art.
Nos géomaticiens et experts SIG exploitent les nuages de points 3D (format LAS / XYZ) pour générer :
Des Modèles Numériques de Terrain (MNT) et de Surface (MNS),
Des profils en travers automatisés du remblai,
Des calculs de cubature permettant de quantifier précisément les volumes de matière érodée ou déposée.
Dans le cadre du projet RESIST, le calcul différentiel entre les MNT successifs a fourni aux chercheurs de la SNCF et de l’INRAE la cartographie tridimensionnelle de l’affouillement du sol. Ces données alimenteront directement les futurs référentiels de construction des infrastructures ferroviaires européennes.
Pourquoi choisir Instadrone pour vos projets complexes ?
Grâce à son réseau national d’agences et à son bureau d’études spécialisé, Instadrone accompagne les grands donneurs d’ordre du BTP, du transport et de l’énergie sur l’ensemble de leurs problématiques :
🔍 Inspection par drone d’infrastructures sensibles et d’ouvrages d’art,
📐 Auscultation d’ouvrages et suivi de déformation de structures,
🗺️ Relevés topographiques LiDAR et photogrammétriques,
🌊 Modélisation du risque naturel, érosion des littoraux et suivi de cours d’eau.
Vous gérez des infrastructures complexes ou des chantiers sensibles ?
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