LiDAR et photogrammétrie: quelle est la différence?

En cartographie aérienne, deux technologies de pointe se démarquent : le LiDAR (Light Detection and Ranging) et la photogrammétrie. Toutes deux produisent des données spatiales précises, mais reposent sur des principes physiques et des méthodes de traitement très différents. Cette distinction influence directement la qualité des livrables, les types de projets visés, et les conditions optimales d’utilisation.

Deux approches technologiques complémentaires.

Le LiDAR est une technologie active qui envoie des impulsions laser à haute fréquence (pouvant même dépasser les 2 millions par seconde) vers le sol. Chaque retour est enregistré avec des coordonnées 3D précises, et souvent enrichi par l’intensité du signal et d’autres attributs. Le LiDAR peut enregistrer plusieurs échos par impulsion, ce qui permet de distinguer la canopée, le sous-bois et le sol.

La photogrammétrie s’appuie sur des images RGB ou multispectrales. Le traitement repose sur la corrélation de pixels entre photos pour générer des nuages de points denses et des modèles surfaciques. Elle requiert une résolution d’image élevée (ex. : 20 MP ou plus par capteur) et une planification rigoureuse du vol pour assurer un recouvrement optimal.

Le LiDAR, par nature, produit des données tridimensionnelles qui peuvent être traitées quasiment en temps réel. Il permet une grande précision altimétrique absolue, pouvant même capter à travers la végétation. La photogrammétrie, même si elle permet de reconstruire des modèles 3D à partir d’images de surfaces, est utilisée pour produire des images 2D géoréférencées. Ces orthophotographies, corrigées géométriquement, sont très prisées pour leur clarté visuelle et leur facilité d’interprétation.

Photogrammétrie et orthophotographie : deux concepts à ne pas confondre.

Il est important de distinguer l’orthophotographie de la photogrammétrie, même si les deux sont étroitement liées. L’orthophotographie correspond à la production d’images 2D géoréférencées, corrigées pour éliminer les effets de perspective et de relief. Chaque pixel d’une orthophoto représente ainsi une position exacte au sol, ce qui en fait un produit cartographique très utilisé pour l’analyse visuelle, la planification ou l’inventaire.

La photogrammétrie, quant à elle, est la méthode qui permet d’aller au-delà de l’image: elle utilise des séries de photos prises sous différents angles pour extraire de l’information spatiale tridimensionnelle. C’est ce processus de corrélation d’images qui permet de reconstituer des formes, des volumes et des altitudes à partir de données visuelles. Autrement dit, l’orthophoto est un produit final en 2D, tandis que la photogrammétrie est une méthode de traitement qui transforme ces images en modèles 3D, en nuages de points ou en surfaces numériques, selon les objectifs du projet.

Des résultats qui diffèrent selon la méthode.

Les résultats produits par le LiDAR sont généralement des nuages de points très précis, même dans des environnements complexes comme les forêts, les structures industrielles ou les zones montagneuses. Les données sont moins sensibles à la lumière ambiante. La photogrammétrie permet de produire des orthophotos très détaillées et des modèles 3D visuellement riches. Elle excelle pour la visualisation de structures et de textures, mais elle peut avoir des limites en présence de végétation dense ou de surfaces homogènes (neige, eau, asphalte noir).

Précision altimétrique absolue
- LiDAR: ±2 à ±5 cm, même sous végétation.
- Photogrammétrie: ±5 à ±20 cm, dépendant de la texture, du GSD et de la géoréférencement.
Résolution des données
- LiDAR: densité de 50 à 500 points/m² selon l’altitude, la vitesse et le système utilisé.
- Photogrammétrie: densité de points souvent plus élevée (jusqu’à 1 000 points/m²), mais moins homogène et moins fiable verticalement.
Capacité d’acquisition
- Le LiDAR permet des campagnes rapides sur de très grandes surfaces (plusieurs dizaines de km² par vol). Il peut être utilisé lorsqu’il y a des zones d’ombre, et même la nuit.
- Le recouvrement latéral recommandé du LiDAR est de seulement 50%, même sous un couvert végétal très dense, diminuant nettement les temps d’acquisition sur le terrain.
- La photogrammétrie est idéale pour des zones plus compactes ou pour un suivi fréquent. Elle nécessite une bonne lumière pour permettre l’autocorrélation des images, la captation doit donc se faire de jour, dans des conditions optimales.
- Le recouvrement latéral recommandé de la photogrammétrie est de 70% à 85% lorsqu’il y a un couvert végétal dense.

Générer des modèles 3D avec la photogrammétrie.

Produire un modèle 3D à partir de la photogrammétrie est un processus structuré qui repose à la fois sur une acquisition rigoureuse des images et sur un traitement informatique avancé. La première étape consiste à capturer une série d’images d’une même scène, sous plusieurs angles, avec un recouvrement important entre les clichés. Une fois les images collectées, un logiciel spécialisé détecte les points communs d’une photo à l’autre afin de déterminer la position de la caméra dans l’espace. Cette étape permet de reconstruire un nuage de points tridimensionnel, puis de créer une surface continue (appelée maillage), sur laquelle les textures des photos originales sont appliquées.

Ce processus demande des ressources de calcul importantes, surtout lorsque les zones à modéliser sont vastes ou présentent un haut niveau de détail. Il est également sensible à la qualité des surfaces : les textures homogènes comme l’eau, la neige ou l’asphalte sombre compliquent la reconstruction, ce qui peut entraîner des pertes de précision ou des artefacts dans le modèle final. Bien que la photogrammétrie permette effectivement de générer des objets en trois dimensions, ces modèles sont souvent limités en termes de précision altimétrique et de fiabilité dans des environnements complexes.

Pour cette raison, le LiDAR demeure, dans la majorité des contextes professionnels, la méthode la plus robuste pour produire des modèles 3D fiables, cohérents et exploitables, notamment en génie civil, en arpentage et en environnement. La photogrammétrie conserve toutefois un rôle essentiel dans la production d’orthophotos précises et faciles à interpréter, particulièrement utile en suivi de chantier, en inventaire visuel ou en communication de projets.

Des applications adaptées à l’aérien.

En contexte de prise d’image aérienne, la technologie choisie dépend des objectifs du projet. Pour des levés topographiques de grande précision, notamment en milieu forestier ou sur de grands corridors linéaires, le LiDAR est souvent privilégié. Il est rapide, fiable et offre des données exploitables même sur des terrains accidentés.

La photogrammétrie aérienne est idéale pour cartographier des zones urbaines, suivre l’évolution d’un chantier ou documenter des infrastructures. Elle est plus économique à déployer, surtout sur de petites surfaces, et produit des rendus visuels très compréhensibles pour les non-spécialistes.

Applications concrètes du LiDAR.

Cartographie forestière et gestion du couvert végétal.

Contexte : Inventaire forestier, modélisation de l’écosystème, planification sylvicole.
Pourquoi le LiDAR : Il permet de capter non seulement la canopée, mais aussi les structures internes (sous-bois) et le sol sous la végétation dense grâce aux retours multiples.

Exemples

Mesure automatisée de la hauteur des arbres, de la dimension de la cime et de la circonférence du tronc à l’échelle d’un massif forestier.
Estimation de la biomasse aérienne et détection de trouées dans la canopée.
Détection de sentiers forestiers ou de zones de reboisement naturel difficilement visibles à l’œil nu.

Arpentage de corridors linéaires (routes, lignes électriques, pipelines).

Contexte : Construction, entretien ou planification d’infrastructures linéaires.
Pourquoi le LiDAR : Il couvre rapidement de longues distances avec une précision constante, même si le terrain est accidenté ou si la végétation est présente.

Exemples

Classification, vectorisation et inspection de l’infrastructure hydroélectrique.
Analyse de l’empiètement de la végétation.
Création de modèles de terrain le long de routes pour évaluer les talus et fossés.
Relevé de servitudes de lignes à haute tension avec calcul des dégagements.
Détection d’affaissements ou mouvements de terrain près d’un pipeline.

Analyse de sites miniers ou zones inaccessibles.

Contexte : Sécurité du personnel, surveillance de l’exploitation ou modélisation des volumes extraits.
Pourquoi le LiDAR : Il permet un levé rapide, sans intervention au sol, dans des environnements instables ou dangereux.

Exemples

Surveillance de fronts de taille dans une carrière en activité
Détection d’éboulements récents ou d’érosion sur des parois abruptes
Calcul de volumes extraits ou de déblais en comparant deux levés successifs

Applications concrètes de la photogrammétrie.

Suivi de chantier et documentation de l’évolution.

Contexte : Construction de bâtiments, travaux d’aménagement, projets d’envergure.
Pourquoi la photogrammétrie : Elle permet de produire des orthophotos à intervalles réguliers et des modèles compréhensibles pour toutes les parties prenantes.

Exemples

Comparaison hebdomadaire de l’évolution d’un chantier d’autoroute.
Documentation visuelle d’étapes clés pour les rapports de conformité.
Intégration des modèles dans des plateformes BIM pour croiser données as-built et plans.

Inspection d’infrastructures.

Contexte : Maintenance préventive ou diagnostic d’ouvrages.
Pourquoi la photogrammétrie : Les images haute résolution permettent de repérer les détails fins sur les structures.

Exemples

Inspection visuelle de façades d’immeubles patrimoniaux pour identifier des fissures.
Détection de déformations sur des ponts ou des pylônes sans intervention humaine directe.
Évaluation de l’état d’un barrage à partir d’un modèle 3D colorisé.

Cartographie urbaine et planification territoriale.

Contexte : Urbanisme, outils de planification.
Pourquoi la photogrammétrie : Elle fournit des modèles réalistes et navigables utiles à la communication et à la simulation.

Exemples

Simulation de l’ombrage généré par de futurs bâtiments à différentes heures de la journée.
Visualisation des îlots de chaleur urbains en combinant photo et imagerie thermique.
Intégration dans des SIG 3D pour le zonage, l’analyse des hauteurs ou la planification d’axes de transport.

Qu’en est-il des coûts d’acquisition?

Le choix entre LiDAR et photogrammétrie a des implications budgétaires importantes qui influencent directement le retour sur investissement. Le LiDAR représente un investissement initial plus important, les capteurs professionnels se situant généralement entre 50 000 $ et 200 000 $. À cela s’ajoute une expertise technique pour le post-traitement des données. Cependant, cette technologie offre un coût par kilomètre carré très compétitif pour les projets de grande envergure, notamment en milieux complexes comme les forêts denses, les corridors linéaires ou les terrains accidentés. Il permet de classifier et d’automatiser l’ensemble des éléments physiques et anthropiques que composent le paysage. Son ROI est particulièrement intéressant pour les mandats récurrents nécessitant une précision altimétrique rigoureuse, comme l’arpentage légal, la surveillance d’infrastructures ou la gestion forestière.

La photogrammétrie, de son côté, repose sur un équipement moins dispendieux: des caméras RGB ou multispectrales de qualité professionnelle peuvent être acquises pour quelques milliers de dollars. C’est une solution idéale pour les entreprises ou les municipalités souhaitant produire des orthophotos ou des modèles 3D ne nécessitants pas une grande précision à moindre coût. Le ROI est particulièrement avantageux pour les projets de courte durée, les suivis visuels fréquents (chantier, inspection) ou les besoins en visualisation destinés à des publics non techniques.

Combiner LiDAR et photogrammétrie pour un contexte optimal.

De plus en plus de projets combinent les deux approches. Le LiDAR fournit une base géométrique solide et indépendante des conditions de lumière, tandis que la photogrammétrie ajoute de la couleur, de la texture et du contexte visuel. Cette synergie est particulièrement puissante dans les missions aérienne, où l’espace embarqué permet d’installer à la fois un module LiDAR et une caméra RGB ou multispectrale.

Ce type d’intégration améliore la qualité des livrables, optimise les campagnes de collecte et permet une meilleure prise de décision, notamment dans les domaines de l’arpentage, de l’ingénierie civile, de l’aménagement du territoire et de la gestion environnementale.

C’est justement dans cette logique que le système Connectiv de Balko Tech a été conçu. Sa plateforme modulaire permet d’intégrer à la fois un capteur LiDAR et une ou plusieurs caméras pour la photogrammétrie, sur un même support. Grâce à cette compatibilité native entre les deux technologies, les utilisateurs peuvent facilement capturer des données géométriques denses tout en générant des rendus visuels riches. En contexte de captation aérienne, cette approche intégrée réduit les temps de vol, améliore la précision globale des résultats et maximise la valeur des missions réalisées.

Résumé comparatif du LiDAR et de la photogrammétrie.

	LiDAR	Photogrammétrie
Collecte de données	-Technologie active (émission de lasers). -Fonctionne de jour comme de nuit. -Moins dépendant de la lumière et du contraste. -Traverse la végétation. -Rapide pour couvrir de grandes zones complexes.	-Technologie passive (prise d’images). -Dépend de la lumière naturelle. -Requiert un bon chevauchement (70–85%). -Moins performante en présence de surfaces uniformes ou brillantes. -Sensible aux conditions météo.
Attributs des données	-Nuage de points 3D très dense. -Altitudes précises. -Excellente fiabilité géométrique. -Peut générer des modèles numériques de terrain et de surface.	-Orthophotos haute résolution. -Modèles 3D colorisés. -Très bon rendu visuel pour inspection. -Altitudes parfois moins fiables sur surfaces peu texturées.
Précision altimétrique absolue	±2 à ±5 cm, même sous végétation.	±5 à ±20 cm, dépendant de la texture, du GSD et de la géoréférenciation.
Résolution des données	-Densité de 50 à 500 points/m² selon l’altitude, la vitesse et le système utilisé.	-Densité de points souvent plus élevée (jusqu’à 1 000 points/m²), mais moins homogène et moins fiable verticalement.
Capacité d’acquisition	-Idéal pour missions longues ou techniques.	-Idéale pour missions de courte durée ou en zones urbaines.

Choisir la bonne combinaison.

Comprendre les différences techniques entre LiDAR et photogrammétrie, tant sur les plans de la précision, de la densité de données, des formats générés, que des ressources logicielles et financières, est essentiel pour orienter le choix technologique. La combinaison des deux approches constitue aujourd’hui une réponse robuste, polyvalente et stratégique pour produire des jumeaux numériques fiables, optimiser la planification et soutenir la prise de décision dans des contextes variés.

L’équipe de Balko Tech se démarque par son expertise terrain en captation de données LiDAR et d’imagerie aérienne à des fins de photogrammétrie. Il nous fera plaisir de vous aider à choisir la meilleure configuration possible pour répondre aux requis de vos projets. Contactez-nous dès maintenant!

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