Suivi des plantes envahissantes par drone et apprentissage profond

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Client

Ville de Terrebonne

Financement 

Subvention de recherche et développement appliquée (RDA) du conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)

Objectifs 

Le projet vise à évaluer le potentiel des drones à faible coût comme outils d’appui aux actions de lutte contre les plantes exotiques envahissantes (PEE) menées par la Ville de Terrebonne. L’objectif principal est de concevoir une solution capable de détecter et de cartographier, à partir d’images prises par drone, la présence de deux espèces ciblées : le phragmite (Phragmites australis) et le nerprun cathartique (Rhamnus cathartica).

Pour atteindre cet objectif, le projet prévoit le développement d’un algorithme d’apprentissage profond qui transformera les images brutes en cartes d’occurrence précises. La solution doit être accessible à des utilisateurs non experts : aucune compétence avancée en photogrammétrie ou en traitement d’image ne sera requise, ce qui facilitera son adoption par les intervenants du milieu et permettra une mise en œuvre à faible coût.

Méthodologie

Ces étapes visent à atteindre les objectifs fixés, notamment la détection des plantes exotiques envahissantes (PEE) avec une précision globale située entre 80 % et 90 %, et un positionnement de ces PEE sur une carte avec une précision < 5 m.

1. Acquisition de données

L’acquisition de données implique l’utilisation de drones à faible coût pour acquérir des images de haute résolution, notamment avec des vols à visée au nadir et à visée oblique pour détecter les PEE en sous-étagement.

2. Développement du modèle de détection des PEE

Le développement du modèle de détection des PEE consiste à créer un modèle d’apprentissage profond capable de détecter les PEE visées sur les images individuelles acquises par drones.

3. Développement de l’outil de positionnement

Le développement de l’outil de positionnement a pour but de reprojeter la position des PEE dans un système de coordonnées géographique pour produire des cartes d’occurrences.

4. Développement de l’interface utilisateur

Le développement de l’interface utilisateur vise à créer une interface minimale prenant en entrée les images de drones acquises et fournissant en sortie un fichier de positionnement compatible avec les Systèmes d’information géographiques utilisés à la Ville de Terrebonne.

Cette approche méthodologique vise à simplifier les flux de traitement, réduire les délais d’analyse et garantir une précision spatiale suffisante pour des interventions ciblées contre les PEE.

Équipements

  • Drones à faible coût, notamment le modèle DJI Mavic Mini 4 Pro.
  • Logiciel Litchi pour planifier des missions de vol automatisées.
  • Système de positionnement global par satellite (GNSS) pour répertorier les colonies de PEE et valider les modèles de détection développés.
  •  Serveur Nvidia DGX A100 pour entraîner les modèles d’apprentissage profond.

Domaines

Géomatique municipale

Suivis environnementaux

Autres projets