Pourquoi S3D Engineering a créé BathyTwin

Les gestionnaires d’infrastructures disposent souvent de plans terrestres, de modèles BIM et de relevés topographiques, mais la continuité de l’information s’interrompt à la surface de l’eau. Pourtant, l’état des fonds conditionne la capacité d’un réservoir, la navigabilité d’un chenal, le comportement d’un ouvrage, le programme de dragage et l’évaluation d’un affouillement.

BathyTwin répond à ce manque en reliant la donnée subaquatique aux métiers historiques de S3D Engineering : Scan 3D, nuages de points, modélisation BIM, géomatique et Digital Twin. Cette organisation permet de combiner, dans un même référentiel, le relevé d’une digue ou d’un quai par laser scanner, la photogrammétrie aérienne et le modèle bathymétrique du fond.

La filiale s’adresse aux maîtres d’ouvrage, collectivités, gestionnaires portuaires, exploitants hydroélectriques, industriels, bureaux d’études, services GEMAPI et entreprises de travaux qui ont besoin d’une connaissance mesurée de l’existant avant de décider ou d’intervenir.

Bathymétrie et hydrographie : quelle différence ?

La bathymétrie mesure la profondeur et décrit le relief des fonds sous l’eau. Elle produit des points cotés, profils, courbes isobathes, grilles ou modèles numériques. L’hydrographie est plus large : elle rassemble les mesures nécessaires à la description des milieux aquatiques, notamment la profondeur, le positionnement, les niveaux d’eau, les courants, les objets immergés et certaines caractéristiques environnementales.

Une mission BathyTwin peut donc se limiter à une campagne bathymétrique monofaisceau, ou associer plusieurs capteurs pour répondre à une question plus complète. Le protocole est défini à partir de l’usage attendu : simple reconnaissance, cubature, suivi temporel, inspection, préparation de travaux ou sécurité de navigation.

Les drones marins autonomes utilisés par BathyTwin

Un USV, pour Unmanned Surface Vehicle, est une plateforme de surface téléopérée ou autonome. L’opérateur prépare les lignes de navigation, surveille la mission depuis la rive et conserve la possibilité de reprendre la commande. Cette approche réduit la logistique d’une embarcation habitée et facilite les acquisitions dans les zones peu profondes ou difficiles d’accès.

USV100 : plateforme compacte pour les faibles profondeurs

Le drone marin USV100 est adapté aux petits plans d’eau, bassins, retenues, rivières et zones littorales accessibles. Sa conception compacte permet une mise à l’eau par une équipe réduite. La documentation du fournisseur indique notamment un tirant d’eau d’environ 15 cm, un poids proche de 17 kg, une autonomie pouvant atteindre 10 heures et différentes configurations de capteurs.

Selon la mission, il peut recevoir un échosondeur monofaisceau, un ADCP, un sonar latéral ou une sonde multiparamètre. Ces capacités ne sont pas cumulées automatiquement : la charge utile et la configuration sont choisies dans le plan de mission.

HydroBoat 990 SMART : capacité d’emport et missions complexes

L’HydroBoat 990 SMART complète le parc lorsque la campagne demande une intégration de capteurs plus importante, une navigation renforcée ou des acquisitions hydrologiques complexes. La plateforme associe notamment positionnement GNSS RTK, capteurs de navigation, caméra, échosondeur et dispositifs d’assistance à l’évitement selon sa configuration.

Le choix entre les plateformes ne dépend pas uniquement de la surface. Il tient compte du courant, de la profondeur, de la mise à l’eau, des obstacles, de la végétation, de l’autonomie nécessaire, de la densité des lignes et de la nature du résultat attendu.

Une chaîne de capteurs adaptée à chaque question

Comment se déroule une mission BathyTwin ?

La phase de cadrage précise l’emprise, la finalité, le système de coordonnées horizontal, le référentiel vertical, la densité attendue et les contraintes de navigation. Le plan de lignes est ensuite construit pour obtenir une couverture compatible avec le sonar et le niveau de preuve demandé.

Les données brutes sont corrigées et filtrées avant génération du modèle. Le niveau d’eau, la célérité du son, l’attitude du porteur, le tirant d’eau et la position des capteurs peuvent contribuer à l’incertitude. Le protocole s’appuie, lorsque la finalité le requiert, sur les principes de la norme S-44 de l’Organisation hydrographique internationale. L’ordre de levé applicable doit cependant être défini au contrat : toutes les campagnes ne sont pas des levés destinés à la sécurité de la navigation.

Quels livrables sont fournis ?

Les livrables sont sélectionnés en fonction du logiciel et de la décision à prendre. BathyTwin peut produire des points XYZ, profils longitudinaux et transversaux, courbes de niveau, cartes de profondeurs, modèles numériques de terrain, maillages 3D, orthocartes ou images acoustiques, rapports techniques et calculs de cubature.

Les formats courants comprennent XYZ, CSV, DXF, DWG, GeoTIFF, LAS/LAZ, PDF et formats SIG. Des modèles IFC ou des intégrations BIM peuvent être élaborés lorsque la donnée bathymétrique doit rejoindre un ouvrage terrestre. Le GeoTIFF, normalisé par l’Open Geospatial Consortium, facilite notamment l’échange d’images et de grilles géoréférencées.

Applications concrètes de BathyTwin

Ports, marinas et chenaux

Le levé renseigne les profondeurs disponibles, les hauts-fonds, les objets potentiels et l’évolution de l’envasement. Des campagnes répétées permettent de comparer les fonds et de programmer les opérations d’entretien sur une base mesurée.

Dragage et cubatures

La comparaison de deux surfaces bathymétriques permet d’estimer les volumes avant et après travaux. La fiabilité du calcul dépend de la cohérence des référentiels, de la densité, des zones non couvertes et de la méthode d’interpolation ; ces paramètres sont documentés dans le rapport.

Barrages, retenues et réservoirs

La bathymétrie contribue à suivre les dépôts sédimentaires, actualiser les courbes hauteur-volume et contrôler la capacité utile. Elle peut aussi documenter les abords des prises d’eau, évacuateurs, piles et ouvrages immergés.

Rivières, canaux et hydrologie

Les profils et modèles de fond alimentent les études morphologiques et hydrauliques. Associés aux mesures de courant, aux niveaux d’eau et à la topographie des berges, ils fournissent la géométrie nécessaire aux modèles métiers.

Industrie et bassins techniques

Bassins de décantation, réserves incendie, lagunes, carrières ennoyées et ouvrages de traitement peuvent être relevés sans embarquer une équipe sur une plateforme habitée. La mission reste soumise à l’analyse des risques du site et aux autorisations de l’exploitant.

Du modèle bathymétrique au jumeau numérique aquatique

Un modèle 3D du fond n’est pas encore un jumeau numérique. Le Digital Twin apparaît lorsque la géométrie est reliée à un référentiel, à une date, à des actifs, à des inspections et à un processus de mise à jour. BathyTwin organise les données pour faciliter cette continuité.

La combinaison du Scan 3D terrestre de S3D Engineering et de la bathymétrie BathyTwin permet de représenter une infrastructure de part et d’autre de la ligne d’eau : quai, digue, berge, bâtiment, équipements, parements et fond. Les campagnes successives rendent visibles les évolutions : dépôts, érosion, affouillements ou effets des travaux.

Précision centimétrique : une expression à contextualiser

Le positionnement GNSS RTK peut fournir une précision centimétrique dans de bonnes conditions, mais cette performance ne doit pas être confondue avec l’incertitude complète d’une profondeur corrigée ou d’un modèle de fond. Celle-ci dépend aussi du sondeur, de sa fréquence, de la vitesse du son dans l’eau, de la géométrie des capteurs, de l’attitude, du niveau d’eau, de la nature du fond et du traitement.

BathyTwin définit donc la qualité attendue par usage et documente les contrôles. Une reconnaissance de bassin, une cubature contractuelle et un levé hydrographique destiné à la navigation n’ont pas les mêmes exigences. La bonne question n’est pas « quelle est la précision du drone ? », mais « quelle incertitude doit être démontrée sur le livrable final ? ».

Qualité, sécurité et souveraineté des données

BathyTwin bénéficie de l’organisation de S3D Engineering United®, dont le système de management est certifié ISO 9001:2015 pour les relevés numériques 3D bâtiment et industrie. Cette structure encadre la revue du besoin, les compétences, la maîtrise documentaire, le suivi du matériel, les contrôles et le traitement des non-conformités.

Les équipements de mesure sont identifiés, entretenus et calibrés ou étalonnés selon les procédures applicables. Les prestations du groupe disposent également d’une assurance décennale dans les limites des activités déclarées au contrat. Les modalités d’hébergement, de transfert et d’accès sont fixées selon la sensibilité du projet afin de préserver la souveraineté et la confidentialité des données.

Questions fréquentes sur BathyTwin