Un service de distribution d’eau obtient une grande précision sans dépasser son budget

Par : Travis Anderson - Ingénieur de district, service de distribution d’eau de Le-Ax

Lorsque j’ai rejoint le service de distribution d’eau Le-Ax, le personnel venait juste de terminer de collecter les points GPS de tous les actifs au-dessus du sol. Avec l’institut ILGARD (Institute of Local Government Administration and Rural Development) de l’Université d’Ohio fournissant des ressources techniques, Le-Ax avait enfin rassemblé toutes les pièces et disposait d’un SIG opérationnel. Il incombait ensuite au service de distribution d’eau d’en assurer la gestion.

La tâche continue de collecte des points GPS fut attribuée à l’équipe de maintenance. Puisque cette équipe était responsable de l’installation des vannes, des compteurs et des valves, des réparations et de l’exposition des lignes, il était logique de lui confier la collecte des emplacements des actifs. Il m’arrivait périodiquement d’utiliser l’unité GPS portable du personnel et d’intégrer les nouveaux points dans ArcMap. Le processus semblait assez simple, mais il devint vite apparent que cette transition vers la gestion du SIG par le service ne serait pas une transition facile.

Les deux principaux problèmes qui furent mis en lumière résidaient dans les connaissances limitées du personnel dans l’équipement/les logiciels et le temps nécessaire à l’unité portable pour arriver à une précision. Le premier problème fut résolu par la création d’aide-mémoire pour le personnel. Si ces aide-mémoire ne permettaient pas de répondre aux questions ou de se rafraîchir la mémoire, un appel téléphonique réglait généralement le problème. Le second problème devint un problème bien davantage source de conflits. Alors que l’équipe était prête à soumettre une réparation à des travaux de remblai, la personne chargée de collecter les points allait attendre que l’unité GPS portable atteigne la précision. Il fallait parfois 20 secondes, et parfois plusieurs minutes. Cela devint très frustrant pour tout le monde.

Le-Ax continua patiemment avec les unités portables, mais ce ne fut pas une période productive pour notre SIG. Nous n’avions plus l’adhésion du personnel. C’est à peu près à ce moment que les applications faisaient un bond en termes de popularité et que tout le monde se procurait un smartphone. En faisant une recherche sur le marché, j’ai trouvé une application mobile simple qui utilisait des fichiers de formes en les projetant sur un arrière-plan d’images aériennes. Le GPS interne du téléphone montrait l’emplacement. Ce n’était pas un emplacement précis et les coordonnées étaient difficiles à configurer, mais cela fonctionnait. Lorsque j’ai montré l’application au personnel, chacun a changé d’attitude par rapport au GPS. Ce fut le moment du déclic pour Le-Ax. Nous avons mis un outil utile à portée de main de chacun, tout le monde l’a utilisé, et cela n’a pas coûté un centime.

Le-Ax était résolument à un point de transition pour collecter des données sur le terrain. Lorsque Collector for ArcGIS fut commercialisé, je savais que cela allait être notre prochaine étape vers l’utilisation d’iPads sur le terrain – il me fallait simplement voir comment utiliser l’application. Avant de rejoindre Le-Ax, j’en savais peu sur le SIG. Tout ce que je savais, je l’avais appris moi-même. Mes connaissances provenaient en grande partie des communautés Esri en ligne. Une recherche sur le site web d’Esri révéla une quantité de dialogues entre les utilisateurs et le personnel de support d’Esri, lequel répondait à nombre de mes questions. Des didacticiels en ligne pour Collector fournirent une assistance pour créer des cartes et les rendre accessibles dans l’application Collector. C’était très simple à comprendre. Un abonnement à ArcGIS Online constituait la pièce restante du puzzle pour mettre entièrement en œuvre Collector. Puisque nous avions déjà un poste ArcGIS for Desktop Basic et d’un abonnement à une maintenance annuelle, Esri nous fournit un compte ArcGIS Online gratuit. Après avoir lu les bases de la création de cartes en ligne et du partage de ces cartes au sein de notre organisation, j’ai commencé à télécharger nos couches et à recréer notre SIG bureautique dans ArcGIS Online. Une fois le concept assimilé, cela m’a pris environ 30 minutes pour recréer notre SIG bureautique en tant que version en ligne.

Une fois la carte créée par mes soins, nous avons pu tester les fonctionnalités de Collector avec notre iPad. En tant qu’application spécifique au terrain, Collector est similaire à ArcPad mais plus facile à utiliser. Elle est très intuitive. Un cercle bleu indique l’emplacement du récepteur GPS et en travers du haut se trouve une barre d’outils très fonctionnelle. Pour accéder aux couches, touchez le symbole de couche. Une liste déroulante affiche alors les couches contenues dans la carte. Vous pouvez prendre une photo en touchant l’icône de caméra située dans la barre d’outils supérieure, puis en pointant et en cliquant. Lorsque vous avez terminé, cliquez sur le bouton Envoyer. Toutes les données sont mises à jour et stockées de manière sécurisée dans ArcGIS Online. Je ne dirai jamais assez à quel point Collector est facile à utiliser.

Aussi bien pensé que Collector soit, deux aspects principaux me préoccupaient encore : la connectivité et la précision. Le comté d'Athens, dans le sud-est de l'Ohio, n'est pas ce que l'on appellerait une métropole en plein essor d'activités cellulaires. Bien sûr, un point de connexion de données peut être disponible le long des autoroutes principales, mais nous sommes un service de distribution d’eau rural. Nous desservons environ 7 000 points de distribution répartis sur plus de 800 kilomètres de canalisations d’eau dans quatre comtés. Nous avons des canalisations où vous n’imagineriez pas quelqu’un osant piloter une pelleteuse. Nous avons de nombreux kilomètres de canalisations d’eau très éloignés d’un point de connexion de données. Si Collector devait fonctionner pour nous, il nous faudrait pouvoir travailler sans connexion – hors ligne. Ayant fait des recherches dans les communautés en ligne, je savais qu’Esri travaillait sur cette fonctionnalité, mais je ne savais pas comment elle allait opérer. J’avais peur que le processus de déconnexion soit trop spécialisé pour notre personnel. Ça ne pouvait pas être quelque chose que l’on compterait sur moi pour configurer chaque fois que quelqu’un se rendrait dans une zone dépourvue de service de données. Avec la commercialisation de la mise à jour de Collector, qui permettait de travailler hors ligne, Esri n’aurait pas pu faire mieux. Cela consistait essentiellement en un processus à deux étapes. J’ai montré une fois à notre personnel comment utiliser cette fonctionnalité, et depuis personne n’a demandé d’aide.

La précision était ma dernière préoccupation. Nous aimions tout ce qui touchait à l’utilisation de l’iPad avec Collector. Nous disposions d’un outil prêt à être utilisé sur le terrain et d’une application offrant des fonctionnalités bien supérieures aux unités portables que nous utilisions les années précédentes. Notre personnel pouvait maintenant recevoir ses e-mails, vérifier les conditions météorologiques et recevoir des alertes météo, envoyer des photos au bureau depuis le terrain et choisir d’utiliser d’autres applications. De plus, lorsqu’une connexion de données est disponible, il n’y a rien de tel qu’une connexion de données en temps réel. L’utilisateur clique sur le bouton Envoyer, et soudain une vanne s’affiche sur la carte que j’examine dans mon bureau. C’est vraiment impressionnant. Mais même avec tous ces avantages, si nous ne pouvions pas obtenir un niveau de précision nous permettant de localiser cette vanne ou cette canalisation d’eau un mois ou cinq ans plus tard, alors tout cela ne servirait à rien – car c’est de cela qu’il s’agit : localiser un actif puis être en mesure de revenir à cet actif en fonction des données GPS. Dès le début, nous savions qu’il nous faudrait un récepteur GPS externe et ça n’allait pas être un achat peu coûteux. Après avoir rapidement défini les spécifications, nous avons choisi les performances submétriques du Arrow 100. Avant de l’acheter, nous avons en fait loué le récepteur quelques jours pour le tester avec Collector et l’iPad. Trois fonctionnalités qui ont confirmé notre choix du Arrow 100 sont que Apple certifiait son utilisation avec l’iPad ; il offrait une transmission Bluetooth homologuée classe 1 (une plage de connexion supérieure) ; et, au-delà du service de correction fourni par le récepteur, il pouvait se connecter au réseau RTK (Real-Time Kinematic) de l’ODOT (Ohio Department of Transportation) et offrir une précision très élevée. Avec en plus la vitesse à laquelle le récepteur se connectait aux satellites (moins de 60 secondes) et sa réponse très rapide pour intégrer les points, j’ai eu l’impression qu’enfin nous disposions de la dernière pièce de notre puzzle. Les jours où on attendait 30 secondes pour obtenir un point appartenaient au passé. Maintenant, vous obtenez les points dès que vous cliquez sur les boutons.

La commercialisation par Esri de Collector 10.4, qui prend en charge des récepteurs externes de haute précision, a apporté la touche finale à une application déjà géniale. Il était maintenant possible de capturer les métadonnées et de les transmettre à la table attributaire. Être en mesure de voir et de conserver un enregistrement de la précision de données de chaque entité suscite la confiance dans votre processus et votre personnel. Cela vous permet également de vérifier les performances de l’équipement. Si les niveaux de précision ne semblent pas corrects et que vous examinez de près les points sur la carte, vous remarquerez peut-être la longue rangée de pins qui interférait avec le signal – ou si, à la place, les points se trouvent dans un champ grand ouvert, vous saurez qu’il est temps de vérifier l’équipement.

L’autre fonctionnalité qui s’est avérée précieuse est le paramètre de profil de correction qui autorise les transformations de datum. De nombreux comtés et États ont leurs données dans le système de coordonnées State Plane. Ici dans l’Ohio, le service de correction de notre ministère des transports utilise NAD83. Pour utiliser cette norme correctement, je dois transformer le datum afin que tout corresponde. Une fois le datum configuré, les corrections sont effectuées à la volée. Cela vous permet d’obtenir une collecte de données de très haute précision.

 En dernière analyse, je m’en voudrais de ne pas mentionner quelque chose sur le budget. Nous avons tous un budget que nous voulons respecter. Et c’est très facile de dépenser une somme exorbitante sur des composants tels que le SIG ou un GPS. Je ne voulais pas dépenser beaucoup d’argent sur un récepteur externe juste pour le voir posé sur une étagère, comme les deux autres unités portables. Nous avons donc été prudents et avons avancé lentement. Je pense que finalement nous avons élaboré une très bonne solution sur le terrain avec un budget très décent. Nous aurions pu dépenser trois fois plus sur un récepteur supposé offrir des performances inférieures à 30 cm, mais j’ai pensé qu’avec une collecte d’une précision de 8 cm en ligne et d’une précision d’un demi-mètre (au pire) hors ligne, nous nous en sortions bien. Les actifs qui nous intéressent comprennent un compartiment de vannes, d’une largeur d’environ 22,80 cm, un couvercle de cavité de compteur d’environ 40,60 cm ou une tranchée de canalisation d’eau d’au moins 6,56 mètres. Si on ne trouve aucun de ces composants, alors il y a un problème avec le localisateur humain.

Au final, nous avons investi environ 3,700 dollars. Nous avions l’abonnement à la maintenance annuelle pour notre poste ArcGIS for Desktop Basic, qui nous apportait un compte ArcGIS Online gratuit. Nous avons utilisé ce compte pour les tests et la configuration initiaux de nos cartes en ligne. Nous avons depuis acquis une licence ArcGIS Online pour cinq postes, ce qui nous permet de déployer plusieurs iPads sur le terrain et permet au personnel dans les bureaux de tirer parti de nos cartes en ligne. L’avantage d’ArcGIS Online est que toutes vos cartes sont accessibles à quiconque dans l’organisation.

Nous avons été enchantés de notre transition entière vers cette nouvelle solution sur le terrain. Avec sa prise en charge du GNSS externe, Collector nous a permis d’effectuer facilement cette transition. Si d’autres services de distribution d’eau envisagent de suivre une voie similaire à la nôtre, je les encourage à le faire. Étant membre de l’Ohio Rural Water Association, je sais qu’il existe de nombreux petits services de distribution d’eau et villages qui ignorent absolument par où commencer avec le SIG. Cela peut être intimidant et coûteux. Mais prenez ça venant de quelqu’un qui n’a pas d’expérience dans le SIG – c’est tout à fait possible, même en se pliant à un budget. Vous n’avez pas besoin de vous lancer la tête la première et d’acheter un récepteur GNSS externe. Commencez simplement par une tablette à 400 ou 500 dollars, téléchargez Collector, puis voyez ce que vous pouvez en faire. Inutile de dépenser des milliers de dollars pour des consultants. Et inutile de vous inquiéter du stockage et de la sauvegarde de vos données. Tout est en place. Tous les outils sont à votre disposition. Il vous suffit de faire le premier pas.

Par : Travis Anderson - Ingénieur de district, service de distribution d’eau de Le-Ax