Un stage d’été à Esri Canada devient une odyssée aérienne et géospatiale
Êtes-vous prêt à découvrir le monde des applications géospatiales par le prisme de la technologie des drones? Robiah Al Wardah partage ses connaissances et ses expériences pratiques et aide à combler le fossé entre la réalisation de relevés d’imagerie par drone et la transformation des données en cartes 2D grâce aux ressources créées au cours de son stage.
Ce billet a été rédigé par Robiah Al Wardah, candidate au doctorat à l’Université Queen’s, avec la contribution de Krista Amolins, spécialiste de l’enseignement supérieur à Esri Canada.
Esri Canada soutient la recherche universitaire au moyen de partenariats dans des projets financés par des organismes fédéraux, notamment le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), le Conseil de recherches en sciences humaines (CRSH) et l’organisme de recherche Mitacs. Les membres de l’équipe affectée à l’enseignement supérieur collaborent avec les étudiants et les chercheurs principaux et les conseillent sur des sujets tels que les transports, la santé publique, l’urbanisme, la démographie, la sécurité publique et la gestion des ressources naturelles. Dans la mesure du possible, les étudiants de ces projets de recherche sont invités à visiter les bureaux d’Esri Canada pour interagir directement avec le personnel et acquérir une expérience pratique.
L’un de nos partenariats de recherche actuels s’inscrit dans le cadre du Programme de formation orientée vers la nouveauté, la collaboration et l’expérience en recherche (FONCER) financé par le CRSNG, qui appuie la formation et le mentorat d’étudiants et de stagiaires au niveau postdoctoral. L’Uninhabited Aircraft Systems Training, Innovation, and Leadership Initiative (UTILI) (initiative de formation, d’innovation et de leadership sur les systèmes d’aéronefs sans pilote) est dirigée par l’Université Carleton, l’Université d’Ottawa, l’Université Queen’s, l’École de technologie supérieure (ÉTS), l’Université de Sherbrooke et l’Université du Québec en Outaouais (UQO). Elle vise à former des ingénieurs et des scientifiques afin qu’ils soient capables de surmonter les difficultés technologiques liées à l’exploitation sûre et efficace des systèmes d’aéronef télépiloté (SATP), communément appelés « drones ».
L’objectif principal du partenariat d’Esri Canada avec UTILI est d’intégrer de manière transparente la technologie SATP aux solutions SIG. Cette intégration garantit l’utilisation efficace des données SATP dans les logiciels et les outils d’Esri, ce qui permet au bout du compte d’améliorer la formation et les ressources pédagogiques en matière de SIG. En outre, ce partenariat vise à favoriser l’adoption du logiciel ArcGIS d’Esri dans les contextes universitaires et de recherche.
Recherche et stage de Robiah
J’ai entrepris un doctorat en géophysique au sein du Département des sciences géologiques et du génie géologique de l’Université Queen’s. Au cours de mon parcours universitaire, j’ai découvert que les SIG sont un élément clé de la géophysique. Ils constituent un outil essentiel pour la visualisation et l’analyse des données géophysiques. J’ai commencé à utiliser les SIG de manière intensive lorsque j’étais étudiante de premier cycle, en créant différents types de cartes, telles que des cartes géologiques et géophysiques, ainsi que des plans de levés pour l’acquisition de données géophysiques.
Ma recherche doctorale porte actuellement sur le développement d’une solution intégrée SIG et SATP, provisoirement appelée « Natural Disaster Information System (NDIS) » (système d’information sur les catastrophes). Le NDIS facilite le déploiement rapide de capteurs SATP afin d’améliorer la surveillance des différents risques naturels. Le développement du NDIS a pour objectif de fournir un système d’information pour la surveillance et l’étude de tous les risques naturels, en utilisant divers types de SATP et les capteurs géophysiques que ces derniers peuvent porter, tout en tenant compte des réglementations aériennes et de la proximité des infrastructures. Le but est d’optimiser la surveillance par SATP avant, pendant et après les catastrophes naturelles.
Dans un premier temps, j’ai envisagé de créer une application web en utilisant des outils extérieurs à l’écosystème ArcGIS. Cependant, je me suis vite rendu compte que cette approche n’était pas réalisable compte tenu des contraintes liées au déroulement de mon doctorat. Heureusement, j’ai découvert une solution qui change la donne, à savoir ArcGIS Experience Builder. Cet outil ainsi qu’ArcGIS Notebooks, qui peut être utilisé dans ArcGIS Online ou par l’intermédiaire d’ArcGIS Pro pour le travail hors ligne, sont devenus mes principaux compagnons. Alors que j’approche de la fin de mon doctorat, j’envisage d’utiliser ArcGIS StoryMaps pour présenter les résultats de mes recherches. La visée première est de mobiliser les parties prenantes, les organismes gouvernementaux et les communautés, en s’alignant sur les objectifs de développement durable des Nations Unies(ODD), en particulier l’objectif 17.
En tant que membre du groupe d’étudiants qui travaillent sur UTILI, j’ai effectué un stage à Esri Canada pendant l’été 2023. Ce fut une expérience enrichissante et une étape importante dans ma carrière universitaire et professionnelle. Dans le cadre de ce stage, j’ai développé des ressources pédagogiques qui aident les étudiants à intégrer l’imagerie des drones à l’aide d’ArcGIS Drone2Map et des meilleures pratiques pour les relevés d’imagerie par drone. Il s’agit de tutoriels qui portent sur la collecte de données et le traitement des images de drones pour créer des produits cartographiques 2D (vraies ortho-images et modèle numérique de surface).
Dans le cadre de son stage, Robiah a pu faire l’expérience du travail dans un environnement de bureau typique.
Meilleures pratiques pour les levés à l’aide d’images de drones
Dans la plupart des pays, y compris le Canada, le pilotage de petits drones (entre 250 g et 25 kg) est soumis à des règles et réglementations particulières. Par exemple, le drone doit être immatriculé et l’opérateur doit posséder un certificat de pilote, soit Opérations de base, soit Opérations avancées, en fonction du type de mission qu’il effectue. Pour aider les étudiants et les nouveaux opérateurs à comprendre la réglementation et la manière d’effectuer des relevés par drone afin d’obtenir une résolution optimale, j’ai créé le document « Best Practices for Drone Imagery Survey » (meilleures pratiques pour les relevés d’imagerie par drone). Il présente les lignes directrices essentielles pour la réalisation de relevés d’imagerie par drone au Canada, en mettant l’accent sur la sécurité et le respect des réglementations. Il classe les drones en plusieurs catégories : microdrones (moins de 250 g), petits drones (de 250 g à 25 kg) en visibilité directe (VLOS), et autres opérations (plus de 25 kg ou allant au-delà de la VLOS), lesquelles nécessitent des certificats d’opérations aériennes spécialisées (COAS). La ressource souligne l’importance de respecter le Code criminel, de maintenir la VLOS, d’éviter les zones réglementées et de respecter les lois sur la protection de la vie privée lors de l’utilisation de drones.
Le document explore également les stratégies de planification des vols et la gestion des points d’appui au sol (GCP) et donne des conseils pratiques pour mener des relevés à l’aide de drones dans le respect de la réglementation canadienne. Les points d’appui sont importants pour le géoréférencement des images collectées par les drones, pour améliorer la précision et pour corriger les distorsions du terrain lors de l’orthorectification. Pour ceux qui pilotent des drones de moins de 250 g, l’immatriculation et la certification du pilote ne sont pas obligatoires, mais l’utilisation responsable et légale du drone reste essentielle. Pour les drones pesant entre 250 g et 25 kg, le document résume les règles et réglementations, y compris en ce qui a trait à l’immatriculation, à la certification des pilotes, aux pratiques de vol sécuritaires et à l’espace aérien.
Enfin, le document propose une liste de contrôle pour la préparation du vol, décrit les exigences procédurales basées sur le Règlement de l’aviation canadien et fournit des ressources pour de plus amples renseignements.
Pour les lecteurs intéressés par les procédures après vol, j’ai créé le tutoriel « Discover ArcGIS Drone2Map » (découvrir ArcGIS Drone2Map), qui sera publié plus tard dans l’année. Ce tutoriel couvre les principales étapes du traitement, notamment l’importation des ensembles de données d’imagerie des drones, l’intégration de points d’appui pour une meilleure précision et l’optimisation de paramètres tels que Dense Matching (appariement dense) et Project Resolution (résolution du projet) au cours du traitement de l’image. Il couvre également les tâches de post-traitement, notamment le découpage des sorties en fonction de la zone d’intérêt de votre projet et le partage des couches dans ArcGIS Online pour faciliter la distribution de vos produits finaux.
Dans le tutoriel créé par Robiah, ArcGIS Drone2Map est utilisé pour traiter l’imagerie par drone afin de générer une véritable orthophotographie et un modèle numérique de surface pour une cour d’école.
Initier les élèves du primaire et du secondaire à la géologie et à la géophysique
En plus des ressources sur les drones destinées à l’enseignement supérieur, j’ai créé une carte narrative pour la série Parcours de carrière du groupe Milieu scolaire intitulée « GIS for Geology and Geophysics » (les SIG pour la géologie et la géophysique). La série Parcours de carrière présente aux élèves la manière dont les SIG sont utilisés dans différents secteurs en mettant en avant une personne travaillant dans l’un d’entre eux, en décrivant les options de carrière et de formation et en guidant les élèves dans un scénario. Cette carte narrative se veut une introduction informative à l’utilisation des SIG en géologie et en géophysique et fournit des ressources pour explorer les possibilités de carrière dans ces domaines. Elle présente également une expérience pratique de la création de cartes liées à la géologie et à la géophysique à l’aide d’ArcGIS Online.
Mon parcours dans les géosciences a commencé dès mon plus jeune âge, puisque j’ai grandi dans une région tectoniquement active. Ma ville natale en Indonésie est située à proximité du volcan en activité Merapi et de la zone de subduction qui se trouve au sud de l’île de Java. J’ai été directement confronté à des catastrophes géologiques telles que des éruptions volcaniques et des tremblements de terre. Le fait de faire partie des communautés touchées par ces catastrophes a éveillé ma curiosité sur leurs causes et leurs mécanismes. Je souhaitais ardemment acquérir une compréhension approfondie des propriétés et processus physiques touchant les environnements urbains afin d’améliorer la préparation et la réponse aux catastrophes naturelles, et de rendre leur gestion plus efficace. Ce parcours de découverte a finalement abouti à ma décision de devenir géoscientifique. Le fait d’avoir été témoin de ces événements dévastateurs et de leur impact profond sur la société a façonné mon parcours professionnel. Mon engagement à contribuer à la gestion des catastrophes et à favoriser la résilience des communautés face aux géorisques reste une motivation essentielle dans mon travail dans le domaine de la géophysique.
Expérience au bureau de Toronto
Je me suis sentie très bien accueillie par l’équipe et l’on m’a fait participer à tous les aspects du travail. Travailler avec l’équipe Milieu scolaire et recherche d’Esri Canada a été une expérience très enrichissante. Mon stage dans cette équipe m’a non seulement motivée, mais a également élargi mes perspectives et m’a donné de nouvelles idées. Les connaissances que j’ai acquises ont été incroyablement bénéfiques pour mon développement personnel et professionnel.
L’atmosphère de collaboration au sein de l’équipe a stimulé la créativité et nous a permis d’explorer de nouvelles idées et approches. Cet environnement m’a motivé à repousser mes limites et à relever des défis complexes avec confiance.
En dehors du travail, j’ai eu le plaisir d’assister virtuellement à la Conférence des utilisateurs d’Esri 2023. Au-delà des événements formels, j’ai participé à d’agréables activités des employés, dont une mémorable partie de LOB, qui est un mélange de pétanque et de mini-golf. De manière surprenante, l’athlète qui sommeille en moi s’est à nouveau manifestée, et j’ai obtenu la deuxième place du jeu! J’ai également eu l’occasion d’assister à mon premier match de la Ligue majeure de baseball, et de voir les Blue Jays de Toronto en action.
En ce qui concerne mon logement, j’ai eu l’occasion d’habiter dans le centre-ville de Toronto, plus précisément dans l’une des résidences étudiantes de l’Université de Toronto. Il était tout à fait fascinant d’habiter un bâtiment du 19e siècle niché au cœur d’un centre-ville animé. Ce mode de vie m’a permis d’explorer en profondeur la ville de Toronto qui, comme la plupart des grandes métropoles, dégage une atmosphère vibrante et dynamique. Cependant, chaque fois que je retournais dans la bulle du campus, j’avais l’impression de remonter le temps jusqu’au 19e siècle.
En résumé, le temps que j’ai passé au sein de l’équipe Milieu scolaire et recherche d’Esri Canada a constitué une partie importante et précieuse de mon parcours universitaire et professionnel. L’accueil chaleureux que m’ont réservé ses membres et leur esprit d’inclusion et d’innovation ont eu un effet durable sur mon développement en tant que professionnelle du secteur géospatial.
Aux autres étudiants qui se destinent à une carrière dans ces domaines, je dirais que nous devons commencer par rester curieux de tout ce qui nous intéresse, qu’il s’agisse de science, de commerce, d’ingénierie ou autre. Il est possible d’acquérir une expérience pratique au moyen de stages, de programmes coopératifs ou de tout autre projet de recherche. La mise en réseau avec des professionnels et l’apprentissage continu seront notre boussole. Nous affinerons nos compétences générales telles que la communication et la résolution de problèmes. N’oubliez pas que les compétences en matière de SIG peuvent être utilisées dans différents secteurs, alors restons polyvalents. Restons passionnés, adaptables et engagés dans l’apprentissage tout au long de notre vie pour mener une carrière épanouissante!