Les drones au soutien des processus BIM : relevé, suivi et gestion du chantier

Les drones au service du BIM permettent d’acquérir données à jour de l’état des lieux et de les comparer avec le modèle numérique de l’ouvrage. Grâce à des relevés photogrammétriques ou des capteurs LiDAR, il est possible de produire des orthophotos, des nuages de points et des maillages utilisables pour la modélisation Scan to BIM, le contrôle du construit, la mise à jour du modèle as-built et la planification de la maintenance. Dans ce contexte, l’intégration entre le relevé aérien et les modèles d’information numériques représente une évolution significative dans les processus de gestion du construit, car elle permet de maintenir une connexion constante entre la réalité physique et sa représentation numérique.

L’utilisation des drones est également répandue dans le secteur AEC. Les drones dans la construction, en effet, sont déjà une réalité : ils sont utilisés lors des phases de relevé de terrains ou de bâtiments existants, dans l’inspection de lieux ou de structures inaccessibles, dans le suivi de chantiers en cours.

Leur utilisation peut aller bien au-delà : ils peuvent être intégrés dans les processus BIM, contribuant à augmenter l’efficacité tout au long du cycle de vie de l’ouvrage.

Si vous souhaitez explorer les nuages de points acquis par drone et comprendre leur intégration dans les flux BIM, vous pouvez essayer usBIM.pointcloud, un visualiseur gratuit pour données de relevé.

Comment intégrer le BIM avec les flux de travail de relevé avec drones

Le BIM est un processus de gestion des informations qui permet d’organiser et de partager les données relatives à un ouvrage par le biais de modèles numériques. Les drones, équipés de capteurs avancés, peuvent acquérir des données géométriques, photographiques et thermiques utiles pour créer, vérifier ou mettre à jour ces modèles.

Il est important de préciser que le drone ne génère pas directement un modèle BIM. Le relevé produit des données brutes ou traitées — comme des photographies, des orthophotos, des nuages de points et des maillages — qui doivent ensuite être interprétées, classées et transformées en objets BIM par le biais d’activités manuelles, semi-automatiques ou assistées par des logiciels spécifiques.

Puisque les drones permettent d’acquérir des informations sur un site ou une structure, sans nécessiter l’accès direct de l’opérateur, ils peuvent être utiles à chaque phase d’un projet de construction : 

1. en phase de relevé et de conception, ils fournissent des données topographiques et géométriques qui peuvent être intégrées dans le modèle BIM initial. La disponibilité d’un état des lieux fiable réduit le risque d’erreurs de conception, d’interférences et de retravaillages ultérieurs ;
2. en phase d’exécution, ils permettent de tenir périodiquement informés tous les acteurs concernés sur l’état actuel d’un travail. La génération de nuages de points, d’orthophotos ou de modèles tridimensionnels mis à jour permet de comparer le construit avec le projet et d’identifier d’éventuels écarts ;
3. en phase de test et de livraison, les données acquises peuvent contribuer à la vérification de l’ouvrage réalisé et à la mise à jour du modèle as-built ;
4. en phase de gestion et de maintenance, les drones permettent de réaliser des inspections visuelles ou thermographiques de toitures, façades, structures et installations difficilement accessibles. Les images acquises peuvent aider le technicien à identifier des anomalies visibles et à programmer des vérifications plus approfondies. Le relevé par drone, cependant, ne remplace pas les diagnostics structurels ni les certifications effectuées par des professionnels compétents.

Phases d’utilisation des drones dans les processus BIM

Photogrammétrie avec drones et génération de nuages de points pour modèles BIM

Le relevé par drone repose sur les concepts clés de la photogrammétrie et du relevé photogrammétrique, c’est-à-dire un processus qui permet de détecter une construction et ses caractéristiques métriques grâce à l’acquisition et au traitement d’images photographiques.

De plus en plus utilisé, le processus dit scan to bim consiste à créer ou mettre à jour un modèle BIM d’une œuvre à partir des données acquises avec des techniques de relevé avancées.

On commence par une série de photographies acquises selon un plan de vol défini. Les images sont ensuite traitées par des logiciels photogrammétriques à l’aide de techniques de Structure from Motion (SfM), qui reconstruisent la géométrie tridimensionnelle et la position des caméras en identifiant des points correspondants dans plusieurs photographies.

La reconstruction peut être complétée par des algorithmes de Multi-View Stereo, ou MVS, utilisés pour augmenter la densité du nuage de points.

Le résultat est un nuage de points qui peut être encore traité pour créer des modèles tridimensionnels en maillage. Les nuages de points et les maillages constituent une représentation géométrique de l’état relevé, mais ne sont pas en eux-mêmes des modèles BIM. Ils peuvent être utilisés comme référence pour modéliser des objets numériques dotés de géométrie, de classification, de propriétés et d’informations techniques.

Les relevés avec drones peuvent être intégrés avec des relevés effectués avec des scanners laser, afin de combiner la couverture aérienne avec des données de plus grande précision acquises au sol.

Nuage de point éparpillé obtenu à partir d’un relevé photographique par drone

Les drones s’avèrent particulièrement utiles pour détecter des zones étendues, des couvertures, des façades, des infrastructures et des zones difficilement accessibles. La qualité du résultat dépend toutefois de la planification correcte du vol, des caractéristiques du capteur, des conditions environnementales et des systèmes utilisés pour la géoréférenciation.

Pour visualiser, partager et gérer en ligne les nuages de points obtenus par le relevé, vous pouvez essayer usBIM.pointcloud, le visualiseur gratuit de nuages de points.

L’utilisation de drones pour les inspections et les relevés

Schéma de superposition des photos prises lors d’un relevé par drone

Photogrammétrie, LiDAR et scanner laser : quelles différences ?

La photogrammétrie avec caméra RGB reconstruit la géométrie à partir des images et permet d’obtenir des résultats visuellement détaillés. La qualité de la reconstruction peut cependant diminuer en présence de surfaces uniformes, réfléchissantes, transparentes ou mal éclairées.

Un drone équipé d’un capteur LiDAR mesure directement les distances par des impulsions laser. Cette technologie peut s’avérer avantageuse en présence de végétation, de géométries complexes ou de conditions où la texture photographique n’est pas suffisante.

Le scanner laser terrestre offre généralement une haute densité et précision sur les surfaces visibles depuis le sol, mais peut nécessiter de nombreux positionnements. Pour cette raison, lors des relevés complexes, les différentes technologies sont souvent utilisées de manière complémentaire.

Du relevé avec drone au modèle BIM : processus étape par étape

Le passage du relevé avec drone au modèle BIM nécessite une séquence d’activités de planification, d’acquisition, de traitement, de contrôle et de modélisation : 

1. planification du relevé : sont définis la zone d’intérêt, l’altitude de vol, la trajectoire, la Distance d’Échantillonnage au Sol souhaitée, le recouvrement longitudinal et transversal des images, l’inclinaison de la caméra et les conditions opérationnelles ;
2. géoréférencement et contrôle : en fonction de la précision requise, des points de contrôle au sol, appelés GCP, des points de vérification indépendants, des systèmes GNSS RTK ou PPK et un système de coordonnées cohérent avec le projet peuvent être utilisés ;
3. acquisition des données : le drone effectue le vol planifié et acquiert les images ou d’autres données du capteur. Pendant l’opération, il est nécessaire de vérifier la qualité des prises de vue, la couverture de la zone et l’absence d’images floues ou surexposées ;
4. traitement des données : le logiciel photogrammétrique aligne les images, reconstruit la position des caméras et génère les produits requis, tels que nuage de points, maillage, modèle numérique de surface et orthomosaïque haute résolution ;
5. vérification de la précision : avant d’utiliser le relevé dans le processus BIM, il est conseillé de contrôler les erreurs planimétriques et altimétriques, d’analyser le rapport de traitement et de comparer le résultat avec des points de vérification indépendants ;
6. modélisation scan to BIM : le nuage de points est importé ou lié à un logiciel BIM. À partir des données relevées, les éléments de l’ouvrage sont modélisés et les informations requises par le projet, le cahier des charges informatif ou les objectifs de gestion sont associées ;
7. validation et partage : le modèle obtenu est vérifié par rapport aux tolérances établies et partagé dans le Common Data Environment, avec la documentation et les rapports de contrôle.

Si vous souhaitez approfondir les étapes du processus de création d’un modèle BIM à partir du relevé avec drone, lisez l’approfondissement « Comment créer un modèle 3D à partir du nuage de points ».

Workflow du relevé avec drone à la modélisation Scan to BIM

Quels formats sont utilisés ?

Les données produites par les logiciels de relevé peuvent être exportées dans différents formats. Pour les nuages de points, on trouve par exemple, LAS, LAZ, E57, XYZ et certains formats propriétaires. Les maillages peuvent être exportés en OBJ ou PLY, tandis que les orthomosaïques sont généralement gérés comme des images géoréférencées, par exemple au format GeoTIFF.

Dans le processus BIM, le modèle d’information peut être échangé par le biais de formats ouverts comme IFC ou à travers les formats natifs des logiciels utilisés. Avant de commencer le relevé, il est donc conseillé de vérifier la compatibilité entre le logiciel de photogrammétrie, la plateforme de gestion des nuages de points et le logiciel BIM.

Drones et BIM pour le suivi du chantier

Sur les chantiers, il y a d’innombrables difficultés à surmonter, imprévus et variables qui peuvent rendre complexe le contrôle des activités.

Parmi les différents usages des drones dans le secteur de la construction, le suivi et le contrôle du chantier représentent l’une des applications les plus efficaces. Les méthodes traditionnelles de relevé et de cartographie peuvent nécessiter du temps et de la main-d’œuvre ; avec les drones, certaines activités d’acquisition peuvent être réalisées plus rapidement, surtout dans le cas de zones étendues ou difficilement accessibles.

Grâce à des vols répétés selon des trajectoires et des paramètres cohérents, il est possible de créer une série historique de l’état du chantier. La comparabilité des données dépend de la bonne géoréférenciation et de l’utilisation de procédures d’acquisition homogènes dans le temps.

Contrôle périodique du chantier avec des plateformes de collaboration BIM et des données UAV

Les drones peuvent être utilisés pour suivre l’évolution et l’état du chantier pendant la construction. Cela peut être utile pour vérifier la réelle correspondance entre le projet et le construit.

Les photographies, les vidéos et les autres données obtenues par les drones peuvent être téléchargées sur les plateformes collaboratives BIM, où elles sont automatiquement partagées entre tous les acteurs impliqués, en fonction du degré d’autorité qu’ils ont.

Ainsi, l’une des plus grandes difficultés de la gestion d’un chantier est abordée : l’actualisation constante de la documentation, graphique et photographique, durant les états d’avancement des travaux, et le partage rapide de ces données.

Drone comme outil de travail

Traditionnellement, en effet, pendant les travaux, des photos étaient prises puis archivées de manière à rendre difficile leur localisation exacte, tant temporelle que géographique, et empêchant leur récupération rapide même après un certain temps.

La gestion non structurée des fichiers pouvait également générer des doublons, des zones non documentées et des difficultés à reconstruire la séquence temporelle des activités. Lier les images à des coordonnées, des dates, des zones de chantier ou des objets du modèle permet de maintenir une documentation plus ordonnée et traçable.

Avec l’introduction des drones et des plateformes BIM, il est possible de partager des prises de vue aériennes, des orthophotos et des données tridimensionnelles mises à jour, facilitant le contrôle à distance et la coordination entre les parties prenantes.

Amélioration de la sécurité sur le chantier grâce à la surveillance par drones

L’adoption de technologies innovantes, comme les drones, peut faire la différence dans le suivi des risques et la prévention des accidents.

Grâce à des vols planifiés, il est possible d’observer l’organisation générale des zones de travail, la position des engins, l’état des ouvrages provisoires et la présence de potentielles problématiques visibles d’en haut.

La reprise éventuelle de travailleurs doit cependant être évaluée avec une attention particulière. Le traitement des images peut impliquer des normes sur la vie privée, la vidéosurveillance et le contrôle à distance des travailleurs. Il est donc nécessaire de définir les objectifs, les bases juridiques, les délai de conservation, les mesures de sécurité et les modalités d’information des personnes concernées, avec le soutien des figures compétentes.

Les drones offrent de nombreux avantages pour la sécurité sur les chantiers de construction : 

• inspections de sécurité : avec les drones, il est possible d’inspecter des structures et des équipements en hauteur, comme des toits, des échafaudages et des grues, réduisant ainsi la nécessité d’exposer les travailleurs à des risques de chute ;
• surveillance aérienne : les drones peuvent survoler le chantier et acquérir des images et des vidéos haute résolution, fournissant une vue d’ensemble de la zone de travail, permettant d’identifier des risques et des dangers difficilement détectables depuis le sol, comme des obstacles en hauteur, des fouilles non protégées ou des zones d’accès difficile ;
• soutien aux vérifications de sécurité : les images peuvent contribuer à documenter la configuration du chantier, l’utilisation des zones opérationnelles et le positionnement de certains équipements, dans le respect de la réglementation applicable et des procédures internes ;
• detection d’anomalies : grâce à des capteurs thermiques et d’autres technologies, les drones peuvent détecter des anomalies et des situations dangereuses, comme des fuites de gaz, un surchauffement d’installations électriques ou la présence de matériaux dangereux ;
• gestion des urgences : en cas d’accident ou d’urgence, les drones peuvent fournir des images en temps réel de la zone concernée, aidant les secouristes à évaluer la situation et à planifier l’intervention.

Les données acquises représentent un outil de soutien et ne remplacent pas la coordination de la sécurité, les inspections effectuées par les responsables ou les vérifications spécialisées prévues par la réglementation.

Utilisation des données des drones pour la mise à jour du modèle BIM as-built

Un modèle BIM as-built est la représentation numérique mise à jour de l’état des lieux d’un bâtiment ou d’une infrastructure une fois la phase de construction terminée.

Sa fiabilité dépend de la qualité des vérifications, de la correcte enregistrement des variantes et du niveau d’information effectivement requis pour la livraison et la gestion de l’œuvre.

Une fois la construction terminée, une nouvelle phase de l’œuvre commence, celle liée au facility management.

Puisqu’une œuvre peut rester en service pendant des décennies, sa gestion passe normalement par des acteurs, des organisations et des responsables différents.

Le passage entre différents opérateurs, du constructeur au gestionnaire, du gestionnaire au gestionnaire, est tel qu’il entraîne la perte d’informations et de données relatives à la construction, aux différentes interventions de maintenance effectuées, ainsi qu’aux caractéristiques mêmes du bâtiment.

On perd, en pratique, la « mémoire du bâtiment« , fondamentale pour sa maintenance.

Dans les processus traditionnels, les documents de projet n’étaient pas toujours mis à jour à la fin de la construction. Même les modifications architecturales, structurelles ou techniques ultérieures pouvaient ne pas être enregistrées de manière organique, rendant la gestion de l’immeuble plus complexe.

usBIM.platform : la plateforme collaborative BIM

L’utilisation de modèles BIM permet d’avoir un modèle à jour à utiliser dans la programmation des interventions de maintenance.

S’il est correctement rempli et mis à jour, le modèle peut contenir des informations sur la position des éléments, sur les caractéristiques techniques, sur la date d’installation, sur le fabricant, sur les interventions effectuées et sur les documents associés. La disponibilité de ces informations dépend cependant des exigences établies et de la qualité du processus de mise à jour.

Dans le modèle BIM, peuvent être archivées les interventions de maintenance, toutes les photos, les rapports des inspections, afin d’avoir un archive à jour avec toutes les données relatives à l’ensemble du cycle de vie du bâtiment.

Les drones à cette étape sont des outils idéaux pour réaliser des inspections, en toute sécurité étant à distance, de parties du bâtiment difficilement accessibles.

Sans avoir nécessairement recours à des grues ou des échafaudages, il est possible de vérifier l’état de santé des toitures et des façades et de contrôler d’éventuelles déperditions thermiques avec une caméra thermique.

Les résultats des inspections peuvent être liés aux objets du modèle BIM ou archivés dans le système de gestion BIM. De cette manière, il est possible de conserver l’historique des anomalies, d’en comparer l’évolution et de programmer les interventions de maintenance.

Même dans ce cas, les images RGB ou thermiques ne constituent pas automatiquement un diagnostic. Les anomalies doivent être interprétées par du personnel compétent et éventuellement approfondies par des vérifications instrumentales ou des visites directes.

Avantages de la combinaison de BIM et de drones dans les projets de construction

Les drones sont utilisés pour effectuer des inspections détaillées en très peu de temps, en plus de réaliser des cartographies 3D et des relevés numériques de terrains et de structures. Ces outils permettent de collecter des données précises et de visualiser l’avancement des travaux sous des perspectives autrement difficiles à obtenir, fournissant un aperçu clair et à jour du projet.

Parmi les principaux avantages de la combinaison BIM-drone, on trouve : 

• soutien à la planification : les données acquises peuvent contribuer à la reconstruction de l’état des lieux et à l’évaluation des conditions du site. Cela aide à réduire le risque d’erreurs, d’interférences et de reprises, à condition que le relevé soit effectué et vérifié selon des exigences de précision adéquates ;
• collaboration plus efficace : les parties impliquées peuvent consulter des données à jour et partagées, réduisant les incohérences d’information et améliorant la coordination des activités ;
• suivi de l’avancement et contrôle géométrique : des vols périodiques réalisés avec des paramètres cohérents permettent de créer un registre visuel et tridimensionnel du chantier. La comparaison avec le modèle de projet peut aider à identifier des retards, des éléments manquants ou des écarts à soumettre à vérification ;
• réduction de l’exposition au risque : l’utilisation des drones pour acquérir des images de zones difficiles ou dangereuses peut réduire la nécessité de certains accès directs, tout en ne supprimant pas le besoin de visites et de contrôles spécialisés ;
• traçabilité des informations : photographies, orthophotos, nuages de points et rapports peuvent être organisés chronologiquement et liés aux zones ou aux éléments du modèle ;
• soutien à la gestion et à la maintenance : les données collectées pendant la construction et l’exploitation peuvent contribuer à mettre à jour le modèle as-built et à documenter l’évolution des conditions de l’ouvrage.

Tendances futures : drones, BIM, intelligence artificielle et jumeau numérique

Parmi les principales Tendances BIM 2026 et les principales tendances sur les drones, il y a certainement l’intégration avec des technologies avancées telles que l’intelligence artificielle (IA) et le machine learning.

Avec cette intégration, les drones ne se contentent pas de collecter des données : les logiciels peuvent analyser des images et des nuages de points pour classifier des éléments, reconnaître des anomalies, comparer des campagnes de relevé successives et signaler des conditions nécessitant l’attention du technicien.

Parmi les applications en cours de développement ou d’adoption progressive figurent : 

• reconnaissance automatique d’éléments et de défauts visibles ;
• segmentation et classification des nuages de points ;
• comparaison automatique entre le modèle de projet et le construit ;
• estimation de l’avancement sur la base des éléments relevés ;
• analyse de l’évolution temporelle du chantier ;
• intégration des données acquises avec le jumeau numérique et les plateformes IoT.

Une autre technologie de plus en plus utilisée est l’imagerie thermique. Les drones équipés de caméras thermiques peuvent acquérir des cartes de température utiles pour identifier d’éventuelles déperditions de chaleur, des discontinuités de l’isolation ou des surchauffes. Les images thermiques doivent cependant être collectées dans des conditions environnementales appropriées et interprétées par du personnel compétent, car la température extérieure, le rayonnement solaire, le vent, l’humidité et les caractéristiques des matériaux peuvent influencer le résultat.

L’évolution future ne dépendra pas seulement des capteurs ou des algorithmes, mais de la capacité à intégrer les données dans des processus d’information structurés, interopérables et vérifiables. La valeur des drones à l’appui du BIM ne provient en effet pas seulement de l’acquisition des images, mais de la possibilité de transformer ces données en informations fiables, partagées et utiles aux décisions.

Pour gérer, visualiser et valoriser efficacement les nuages de points et les données acquises par drone dans les processus BIM, vous pouvez essayer usBIM.pointcloud : un outil conçu pour transformer les relevés en informations réellement opérationnelles, accessibles et partagées tout au long du cycle de vie de l’ouvrage.

FAQ – Drones au soutien du BIM

Comment les drones sont-ils utilisés dans le BIM ?

Les drones acquièrent des images et des données tridimensionnelles de l’état réel d’un terrain, d’un chantier ou d’un bâtiment. Ces données peuvent être transformées en orthophotos, nuages de points et maillages à utiliser pour créer ou mettre à jour le modèle BIM et comparer le projet et le construit.

Un drone peut-il créer directement un modèle BIM ?

Non. Le drone acquiert des données par le biais de caméras, LiDAR, caméras thermiques ou d’autres capteurs. La transformation des données en objets BIM nécessite une activité de traitement, d’interprétation, de modélisation et d’association des informations ultérieure.

Quelle est la différence entre un nuage de points et un modèle BIM ?

Le nuage de points est un ensemble de coordonnées tridimensionnelles qui représentent les surfaces relevées. Le modèle BIM contient en revanche des objets numériques classifiés, tels que des murs, des dalles, des portes ou des installations, auxquels peuvent être associées des propriétés, des relations et des documents.

Quelle est la précision d’un relevé photogrammétrique avec drone ?

Il n’existe pas de valeur valable pour chaque relevé. La précision dépend du capteur, de l’altitude de vol, du GSD, du recouvrement des images, de la géoréférencement, des points de contrôle et des conditions environnementales. La précision doit être vérifiée par des points indépendants et des rapports de contrôle.

Quand est-il préférable d’utiliser un drone LiDAR ?

Le LiDAR peut s’avérer avantageux en présence de végétation, de géométries complexes, de surfaces avec peu de texture photographique ou lorsque des informations métriques doivent être acquises directement par des impulsions laser. Le choix doit être effectué en fonction de l’objectif, de la précision requise et du budget disponible.

Est-il possible de contrôler l’avancement du chantier en temps réel ?

Dans la plupart des flux photogrammétriques, le contrôle est périodique ou presque en temps réel, car les données doivent être acquises, traitées et publiées. Le contrôle réellement en temps réel nécessite des systèmes spécifiques de transmission et de traitement.

Quels sont les principaux avantages des drones au soutien du BIM ?

Les principaux avantages sont la rapidité d’acquisition, la possibilité de relever des zones difficilement accessibles, le suivi périodique de l’œuvre, la comparaison entre le projet et le construit, le soutien à la mise à jour du modèle as-built et la meilleure traçabilité des informations.