Plans d'installation mesurés par LiDAR HD IGN

Un pan saisi de mémoire, une erreur qui se propage

L'orientation et l'inclinaison d'un pan conditionnent tout le reste. C'est par elles que l'ensoleillement donné par la météo est transposé dans le plan des modules, donc la production attendue, le Performance Ratio conforme à la norme IEC 61724-2, les alarmes de sous-performance et le jumeau numérique. Or un pan saisi à la main l'est de mémoire, ou d'après un plan de calepinage qui ne correspond pas toujours à l'installation posée. Personne ne monte sur le toit avec un inclinomètre, et une erreur de dix degrés sur l'inclinaison ne se voit sur aucun graphique : elle déplace simplement la référence, et tout ce qui la compare à la production réelle se trompe avec elle. Une maintenance proactive commence par une référence juste.

Le relevé LiDAR HD de l'IGN décrit le terrain et le bâti par un nuage de points issu d'un laser aéroporté, chaque point classé — sol, végétation, bâtiment. Sur ce nuage, un versant de toiture est un plan, et un plan a une pente et une orientation qui se mesurent. PVReactive lit ce nuage dans l'emprise que vous avez détourée et rend, pour chaque pan, quatre grandeurs :

L'inclinaison du plan de toiture, au dixième de degré.
L'azimut, ramené au nord géographique et non aux axes de la projection cartographique.
La surface réelle sur la pente, et non sa projection au sol.
L'ombrage — obstacles proches relevés par le laser, et relief lointain jusqu'à 30 km.

Lors de la validation sur le terrain, deux nappes comptées à 206 et 207 modules en portaient 202 et 201 — 2 à 3 % de trop, l'épaisseur d'un contour — et la maille mesurée sur l'image, 1,79 m², répondait à 1,81 m² réels. Ce sont des ordres de grandeur qu'aucune saisie manuelle n'atteint.

Trois étapes, puis une relecture

Tout se passe dans une fenêtre de la fiche de l'installation, onglet « Plans d'installation ». Les trois étapes sont suivies en haut de la fenêtre, on peut revenir en arrière à tout moment, et les tracés déjà faits survivent aux allers-retours. Une précaution d'abord : la carte s'ouvre sur les coordonnées connues de l'installation, et quand elles viennent du portail du constructeur, elles sont souvent approximatives de plusieurs dizaines de mètres. Dans un lotissement où plusieurs maisons portent des panneaux, mesurer le toit du voisin donne un résultat parfaitement cohérent, et parfaitement faux.

1 Caler les images sur le nuage

Les fonds de carte ne situent pas le même toit exactement au même endroit. Une photo aérienne est redressée sur le terrain, et tout ce qui s'en élève — un toit, justement — est déporté de quelques mètres. Le nuage de points, lui, fait référence. L'orthophoto de l'IGN et l'imagerie Esri partagent son référentiel, et vous pouvez y tracer directement. Le fond Google est franchement déporté, de 1 à 4 m : le calage consiste à cliquer un même angle de bâtiment, d'abord sur le contour pointillé du nuage, puis sur l'image. L'écart mesuré est mémorisé et resservira aux installations voisines.

Étape de calage des fonds dans PVReactive : orthophoto d'un site industriel avec trois nappes de panneaux surlignées, contour LiDAR en pointillés, et à droite le suivi du calage indiquant l'écart mesuré pour chaque fond de carte. — L'étape de calage. Les pointillés blancs sont le contour du bâtiment vu par le laser, la référence. Dans le suivi à droite, l'écart mesuré pour chaque fond : 1,8 m pour l'imagerie Esri, 3,6 m pour Google, l'orthophoto IGN encore à caler. Ce sont ces mètres-là qui, non corrigés, amputent un pan.

2 Désigner un module étalon

Vous encadrez un groupe de quatre à huit modules, joints compris, et vous indiquez combien il en contient. Plus le groupe est grand, plus la maille est précise : l'erreur d'un demi-pixel se divise par le nombre de modules. Cette empreinte mesurée sur l'image de ce site sert ensuite à recouper le nombre de panneaux, plutôt que de le déduire d'une taille moyenne théorique. L'étape est facultative — sans étalon, l'empreinte type d'un module courant, 1,95 m², prend le relais.

Étape du module étalon dans PVReactive : consigne d'entourer un groupe de quatre à huit modules joints compris, avec à droite le champ « Modules entourés » renseigné à 4. — Le module étalon. Le champ « Modules entourés » dit combien de panneaux tiennent dans le rectangle tracé, ici quatre ; c'est lui qui donne l'échelle. La baguette de détourage se cale sur cet échantillon : des panneaux clairs sur une orthophoto contrastée, qu'elle refuserait avec des réglages moyens, sont alors reconnus.

3 Détourer les nappes de panneaux

Une zone égale un pan, sans exception : chaque versant se trace séparément, douze zones au maximum. Le service mesure l'inclinaison et l'orientation à l'intérieur de votre tracé sans le redresser, et écarte tout plan secondaire qui s'y glisserait — lamelle de faîtage, lanterneau — en le signalant. Deux outils : la baguette détecte la nappe d'un clic sur la partie sombre d'un panneau, jamais sur un joint, et un curseur règle sa tolérance ; le tracé manuel pose les sommets un à un.

Étape de détourage dans PVReactive : trois nappes de panneaux tracées sur l'orthophoto de trois bâtiments voisins, la baguette active avec son curseur de finesse, et la liste des zones avec leur surface approximative. — Le détourage. Trois nappes tracées sur trois bâtiments voisins, listées à droite avec leur surface approximative — 218, 427 et 196 m² — et le fond sur lequel elles ont été dessinées. La baguette est active, sa finesse réglée à 38 : la valeur qui convient dépend du contraste de l'image, un réglage unique serait faux quelque part.

Relire le résultat, puis créer les plans

L'analyse prend une minute et demie environ. Elle rend un tableau, un pan par ligne : inclinaison, azimut, surface mesurée, puissance proposée et indice de confiance. La puissance n'est jamais déduite de la surface seule — la crête connue de l'installation est répartie au prorata des panneaux comptés sur chaque pan. Vous ajustez les noms, décochez ce qui ne vous convient pas, et créez les plans d'un seul geste.

Résultat de l'analyse LiDAR dans PVReactive : trois pans coloriés et numérotés sur l'orthophoto, puis un tableau donnant pour chacun le nom, l'azimut, la pente, la surface avec le nombre de modules estimé, la puissance proposée et la confiance ; en pied, 157,5 kWc et 418 modules comptés. — Le résultat. Chaque pan est colorié et numéroté sur la carte, puis détaillé dans le tableau. Les deux toitures parallèles rendent 84,1° et 84,6° d'azimut vers l'ouest, avec 9,1° et 7,4° de pente ; la troisième leur tourne le dos, à −95,7°. En pied, 157,5 kWc répartis au prorata des 418 modules comptés, soit 377 Wc par module — un chiffre qu'on peut confronter à la fiche du module.

Sous le tableau, une ligne confronte la surface de vos tracés au nombre de modules qu'implique la puissance déclarée de l'installation. Elle sert à repérer une incohérence avant qu'elle ne se propage au jumeau numérique. Le module installé vient du référentiel matériel : il apporte son empreinte au sol, mais aussi sa température nominale de fonctionnement (NOCT) et son coefficient de température réels, repris dans les paramètres des pans à la place des valeurs par défaut.

Ligne de contrôle de plausibilité dans PVReactive : le module installé est sélectionné, son NOCT de 44,61 °C et son coefficient de −0,335 %/°C sont repris dans les pans, et 350 modules de 2,17 m² occupent 759,50 m² sur 813,14 m² de toiture retenue, soit 93 %. — Le contrôle de plausibilité : 350 modules de 2,17 m² occupent 759,50 m² sur 813,14 m² de toiture retenue, soit 93 %. Les modules tiennent, et le reliquat s'explique par les reculs et les passages. Le module retenu apporte aussi son NOCT, 44,61 °C, et son coefficient de température, −0,335 %/°C.

Trois cas de figure. Les modules tiennent : rien à faire. Ils dépassent, mais dans la marge du tracé : placer un bord au pixel près sur une orthophoto laisse une incertitude qui se chiffre, la ligne l'affiche et l'écart y tient. Ils ne tiennent pas : l'écart dépasse ce que l'imprécision du tracé peut expliquer, et trois causes restent possibles que le message ne peut pas départager seul — la puissance déclarée, la référence du module choisie, ou le détourage lui-même. Ce qui tranche alors, c'est la production : en France métropolitaine, une installation bien orientée rend 1 200 à 1 500 kWh par kWc et par an. Très au-dessus, la puissance déclarée est trop basse ; très en dessous, elle est trop haute ou l'installation sous-produit.

Trois plans d'installation créés depuis la mesure LiDAR dans PVReactive, avec pour chacun l'azimut, l'inclinaison, la puissance, l'albédo, le NOCT, le coefficient de température, le type de pose et la mention « Source : LiDAR IGN ». — Les trois plans créés : des plans d'installation ordinaires, à ceci près qu'ils portent la mention « Source : LiDAR IGN ». Ils se modifient et se suppriment comme les autres, et chacun déplie ses ombrages proches et lointains.

La création déclenche la suite sans intervention : la production théorique est recalculée sur tout l'historique depuis l'irradiance stockée, puis le Performance Ratio global et la meilleure performance observée, puis le jumeau numérique en arrière-plan. Un bandeau en haut de la fiche suit ces trois étapes jusqu'à leur terme.

La vue 3D, la seule où le calage ne peut pas mentir

Vue de dessus, deux erreurs ne se voient pas : un pan posé sur le mauvais versant, et une inclinaison qui ne correspond pas à ce que montre le toit. Le bouton « Vue 3D » bascule la carte en scène tridimensionnelle — le nuage de points du site, les pans mesurés posés dessus, le relief environnant jusqu'à l'horizon. Aucune image n'y est superposée : les points et les pans vivent dans le même repère, celui du nuage. Ce qu'on voit est ce qu'on a mesuré, pas une géométrie posée sur une orthophoto dont le dévers local se compte en mètres.

Vue 3D dans PVReactive : nuage de points LiDAR du site avec le sol en brun, la végétation en vert et les bâtiments en gris clair, les trois pans mesurés coloriés en orange, bleu et vert posés sur leurs versants, et la légende des couches en pied. — La même installation en trois dimensions. Le nuage distingue le sol, la végétation et le bâti, dégradé selon la hauteur ; les trois pans mesurés — orange, bleu, vert — apparaissent posés sur leurs versants respectifs, et l'on voit d'un coup d'œil que les deux toitures de gauche descendent bien vers l'ouest. Glisser fait tourner la scène, la molette zoome ; en dézoomant, le relief à 30 km entre dans le cadre.

La mesure offre en prime un contrôle de cohérence gratuit. Deux nappes d'un même versant, détourées séparément, doivent rendre la même inclinaison : un écart d'un dixième de degré entre elles est le meilleur signe que la mesure est juste, un écart de plusieurs degrés indique qu'une des deux zones déborde sur un autre pan. La vue 3D montre lequel.

Les ombrages, de près et de loin

Deux masques sont calculés pour chaque pan, parce qu'ils ne décrivent pas les mêmes obstacles et ne se voient pas aux mêmes mois. L'ombrage proche, c'est tout ce que le laser voit dans un rayon de 80 m : arbres, haies, bâtiments voisins, superstructures de toiture — le relevé distingue la végétation du bâti, les deux comptent. L'ombrage lointain, c'est le relief jusqu'à 30 km, lu sur le modèle d'élévation du programme européen Copernicus, courbure de la Terre corrigée. Une crête à quinze kilomètres ne fait rien en juin et mord le soleil rasant de décembre. Chaque masque est confronté au parcours du soleil sur l'année, ce qui donne mois par mois la part d'irradiance directe interceptée, et une part annuelle de ciel diffus masqué. Le résumé apparaît dès le tableau de validation, avant même que les plans n'existent.

Tableau de validation dans PVReactive : trois pans orientés à l'est avec 20° de pente, et sous la surface de chacun une ligne d'ombrage donnant la perte annuelle, le pire mois, la direction et l'élévation de l'obstacle dominant, et la part du relief lointain ; deux lignes sont en ambre. — Trois pans d'un même site, sous la colonne Surface. Chacun porte sa perte annuelle, son pire mois et la direction de ce qui lui fait de l'ombre : « obstacle dominant vers 334° géo. (65,9° d'élévation) » se traduit par « allez regarder au nord-nord-ouest, quelque chose de haut ». La ligne passe à l'ambre au-delà de 10 % de perte annuelle ; sous 2 %, un pan dégagé n'affiche rien, et l'absence de ligne est en soi une information.

Détail des ombrages d'un pan dans PVReactive : deux tableaux mensuels, ombrage proche issu du masque LiDAR à 80 m et ombrage lointain issu du relief Copernicus, avec la part de faisceau interceptée chaque mois et l'obstacle dominant en note. — Un pan et ses deux masques, une fois les plans créés. La ligne « Faisceau » donne la part interceptée mois par mois : 3,0 % en décembre contre 0,1 % en juin, la signature d'un obstacle bas. La note nomme l'obstacle dominant, 42,6° de hauteur vers 319°, au nord-ouest ; le relief lointain, lui, culmine à 7,8° vers 109°.

Ces valeurs ne sont pas décoratives : le jumeau numérique les applique pan par pan et mois par mois. Un pan mesuré porte donc son ombrage propre, là où un pan saisi à la main ne dispose que d'un facteur global — c'est l'un des gains les moins visibles, et les plus utiles, de la mesure. Le bouton « Vérifier la config » montre la donnée telle qu'elle est stockée et consommée par les calculs.

Fenêtre « Configuration enregistrée » dans PVReactive : un tableau des ombrages proches par pan et par mois, un tableau des ombrages lointains, des lignes de synthèse pondérées par la puissance, et un dégradé de couleur du vert au rouge. — La même installation, ses trois pans et leurs deux masques, douze colonnes de mois. Les lignes « Station » agrègent les pans en les pondérant par leur puissance ; la dernière est le total réellement consommé par les calculs. La cellule encadrée marque le mois le plus favorable.

Le relief lointain, dessiné dans la vue 3D

Un pourcentage ne dit pas d'où vient l'ombre. La vue 3D, elle, montre l'horizon : le relief mesuré jusqu'à 30 km est dressé en anneau autour du site, chaque secteur à sa hauteur angulaire réelle — c'est bien l'angle qui compte pour le soleil, la distance de dessin étant conventionnelle.

Vue 3D dans PVReactive d'un site de moyenne montagne : le nuage de points du site, avec sa végétation et ses pans coloriés, est cerné par un anneau ocre représentant le relief lointain à sa hauteur angulaire réelle, avec le relief à 30 km derrière. — Une installation de moyenne montagne cernée par son horizon. L'anneau ocre est le relief lointain à la hauteur vue depuis le site ; derrière, en dézoomant, le relief à 30 km. Les obstacles proches, eux, sont simplement là : arbres et bâtiments du nuage, autour des pans coloriés.

Des ordres de grandeur, pas des mesures. L'estimation suppose un ciel clair type et un ciel diffus uniforme : elle situe correctement un obstacle gênant, elle ne chiffre pas une perte au dixième de pour cent. Et elle vieillit comme le relevé — une haie plantée après le passage du laser n'y figure pas, un arbre abattu depuis y figure encore. Un ombrage important et inattendu se vérifie à l'œil, sur la vue 3D ou sur place.

Ce que la mesure ne peut pas faire

Le relevé laser a une date. Le LiDAR HD est acquis campagne par campagne, souvent plusieurs années avant aujourd'hui, et la date d'acquisition est affichée avec le résultat. Un bâtiment construit après ce relevé n'existe pas dans le nuage : la détection échoue proprement, en le disant. Des panneaux posés après la prise de vue de l'orthophoto sont dans le cas inverse — le toit est bien dans le nuage et sa pente se mesure, mais l'image ne montre pas les panneaux, et le comptage des modules n'a plus d'appui.

La couverture est nationale mais incomplète. Certains départements sont encore en cours d'acquisition. Le service vous le dit explicitement plutôt que de rendre un résultat approximatif, et les pans se saisissent alors à la main, comme avant.

La précision est bornée par celle des images. Un bord cliqué sur une orthophoto à 20 cm par pixel laisse une incertitude de l'ordre de 20 % sur une nappe de 17 m², et davantage sur une plus petite — l'erreur porte sur le contour, elle pèse proportionnellement plus lourd quand la nappe est petite ou allongée. Les angles, eux, viennent du nuage de points et ne souffrent pas de cette limite.

Votre tracé fait foi. Le service ne redresse pas ce que vous avez dessiné. Quand il recale vos tracés sur le nuage pour absorber le dévers d'un fond, il mesure les pans à la position recalée et à la position dessinée, et ne retient le recalage que s'il rend nettement plus de surface de pan ; sinon la revue dit « Recalage annulé », avec les deux surfaces. Vous pouvez aussi refuser tout déplacement automatique, et ce choix est mémorisé avec les pans.

Comment en profiter ?

La détection des pans est incluse dans la supervision PVReactive, pour toute installation qui a des coordonnées géographiques. Pas encore client ? L'essai de 14 jours, sans carte bancaire, permet de connecter vos installations et de mesurer vos premiers toits — la grille tarifaire complète est affichée sur la page d'accueil.

1 Connectez vos comptes constructeurs : vos installations remontent avec leurs coordonnées.
2 Sur la fiche d'une installation, onglet « Plans d'installation », cliquez « Détecter les pans (LiDAR IGN) » et vérifiez que la carte montre le bon bâtiment.
3 Détourez les nappes, relisez le tableau et la vue 3D, créez les plans : le Performance Ratio conforme et le jumeau numérique se recalculent d'eux-mêmes.

Essai 14 jours sans carte bancaire Poser une question

Questions fréquentes

Puis-je mesurer un toit pour un projet qui n'est pas encore construit ?

Oui, depuis l'outil de simulation. Un projet n'a pas d'installation, mais il a une position, et c'est tout ce que la mesure demande. Le détourage, le calage des fonds, la vue 3D et le contrôle de plausibilité sont identiques ; les pans détectés arrivent directement dans le formulaire du projet, marqués d'une étiquette LiDAR, et vous ajustez ensuite puissance et facteurs de perte comme pour un pan saisi à la main. La détection n'est proposée qu'une fois la simulation enregistrée.

Combien de temps prend l'analyse ?

De l'ordre d'une minute et demie : le nuage de points est lu dalle par dalle, les plans y sont segmentés, puis les deux masques d'ombrage sont calculés pour chaque pan. Si le calcul dépasse l'attente, il se poursuit en arrière-plan et le résultat vous attend à la réouverture de la fenêtre.

Que deviennent les pans que j'avais saisis à la main ?

Ils ne bougent pas. Relancer une mesure ne remplace que les pans issus d'une mesure précédente ; ceux que vous avez saisis vous-même restent tels quels. Une analyse déjà faite reste d'ailleurs disponible : la fenêtre propose de la réutiliser, ou de repartir de vos pans existants dont les tracés sont rechargés, prêts à être ajustés.

Pour aller plus loin : la documentation de la détection des pans détaille chaque écran et chaque message ; le référentiel matériel fournit le module qui sert au contrôle de plausibilité ; et notre glossaire explique ce qu'est l'ombrage photovoltaïque.

Vos pans de toiture mesurés au laser, pas saisis de mémoire