Levé LiDAR dans la Chaîne des Puys et ses applications

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Francine Ruel
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1 Levé LiDAR dans la Chaîne des Puys et ses applications P. Labazuy B. Dousteyssier P. Boivin D. Miallier Université Blaise Pascal Clermont-Ferrand 10 juin

2 Le puy de Dôme, Grand Site Scientifique Projets et thématiques de recherches en cours Le projet «TOMUVOL» Archéologie Volcanologie 10 juin

3 Projet TOMUVOL TOmographie avec des MUons atmosphériques des VOLcans OBJECTIFS Radiographie par détection de muons de la structure interne des volcans pour l étude et la surveillance des édifices actifs Conception, construction et validation d un système robuste et portable pour la tomographie des volcans avec des muons atmosphériques Compréhension ~ Surveillance Laboratoire de Physique Corpusculaire (LPC, CNRS-IN2P3), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV, CNRS-INSU), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC, CNRS-INSU), Université Blaise Pascal, Clermont-Fd Et Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL, CNRS-IN2P3) Université Claude Bernard, Lyon 10 juin

4 Projet TOMUVOL TOmographie avec des MUons atmosphériques des VOLcans Muons atmospheriques un levé LIDAR, pour quoi faire? détecteur > 1-10 km 1 à quelques km 100 m à 1 km Flux de muons mesuré par le détecteur est déterminé par le parcours géométrique des muons dans le volcan Calcul précis du parcours des muons dans la roche par programme de reconstruction de la géométrie modèle géométrique tridimensionnel très précis de la forme extérieure de l édifice, avec une précision infra-métrique! Modèle altimétrique LiDAR! 10 juin

5 Levé LiDAR aéroporté Le projet Superficie totale d environ 19 km² 10 juin

6 Levé LiDAR aéroporté Les participants Pilotage : CRAIG Partenaires scientifiques: Université Blaise Pascal de Clermont-Fd et CNRS Laboratoire Magmas et Volcans (LMV) Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Fd Laboratoire de Physique Corpusculaire (LPC) Maison des Sciences de l Homme (MSH) Centre d Histoire «Espaces et Cultures» (CHEC) Association Augustonemetum Financeurs : CG 63, FEDER, Partenaires scientifiques Prestataire : société GEOPHENIX 10 juin

7 Levé LiDAR aéroporté L appel d offres Spécifications techniques Appel d Offres (CRAIG, nov. 2010) : «Réalisation d un Modèle Numérique de Terrain haute résolution sur le site du puy de Dôme par levé LiDAR» CCTP : Secteurs 1 à 3 : densité moy. 10 points sol /m 2 Secteur 4: 20 points sol /m 2 Précision planimétrique et altimétrique : 10 cm Documents demandés (juin 2011) : Semis de points bruts (RGF93) Semis de points filtrés (RGF93) : sol, sursol, végétation, bâti, terrain allégé Modèle Numérique de Terrain : 50 cm résolution (Kilian : 25 cm) Orthophotographie aérienne de 10 cm de résolution Forte = 10 pts/m 2 Très forte : 20 pts/m 2 10 juin

8 Levé LiDAR aéroporté 21 et 22 Mars 2011 Déroulement mission Déroulement des vols : 1 seule mission et 3 sessions de vol, 21 et 22 mars 2011 Acquisition simultanée des images : lors de la 1 ère session du 22 mars 2011 (recouvrements de 60% en longitudinal et 40% en latéral) 10 juin

9 Levé LiDAR aéroporté 21 et 22 Mars 2011 Contrôle données brutes 10 juin

10 Vue 3D du Modèle Numérique de Terrain LiDAR Zone centrale de la Chaîne des Puys Terrain (marron) Végétation (vert) (Puy de Dôme au premier plan) 10 juin

11 Vue 3D du Modèle Numérique de Terrain LiDAR Zone centrale de la Chaîne des Puys Terrain (marron) (Puy de Dôme au premier plan) 10 juin

12 Zone test du Col de Ceyssat 10 juin

13 Zone test du Col de Ceyssat Rose : Echos Sol Vert : Echos Végétation Route : Echos Bâti 10 m 10 juin

14 Zone test du Col de Ceyssat points 195 lig x 239 col = cellules Densité moyenne : 13.2 pts/m 2 Nbre de cellules <10 pts/m 2 : Soit 35% hors CCTP 10 juin

15 Zone test du Temple de Mercure 10 juin

16 Zone test du Temple de Mercure Rose : Echos Sol Vert : Echos Végétation 25 m 10 juin

17 Zone test du Temple de Mercure points 143 lig x 236 col = cellules Densité moyenne 14.3 pts/m 2 Nombre de cellules <10 pts/m 2 : 8535 soit 25% hors CCTP 10 juin

18 Le sommet du puy de Dôme Modèle altimétrique 2D Ortho-photographie aérienne 10 juin

19 Le sommet du puy de Dôme Nuage de points du levé LIDAR en 3D Le temple de Mercure en 3D (terrain, sursol, végétation) 10 juin

20 Tomographie de résistivités électriques au puy de Dôme 02 au 05 juin 2011 Pseudo-section 2D de distribution des résistivités Profil NE-SO passant par le sommet du puy de Dôme Localisation des profils sur le puy de Dôme 10 juin

21 Contexte archéologique Le puy de Dôme : une montagne sacrée durant l antiquité 10 juin

22 Un sanctuaire gallo-romain majeur : le temple de Mercure

24 Une agglomération romaine au col de Ceyssat

25 KILIAN

29 Un sanctuaire de bord de route au pied du volcan : Le temple de la Tourette d Enval

30 Au nord du puy de Dôme : des carrières du haut Moyen Age Le Clierzou

33 Identification d un nouveau centre de production : le volcan Kilian

36 le trachyte du Kilian a servi aux constructions galloromaines (temple de Mercure, col de Ceyssat, statuaire )

37 Lidar et archéologie : pourquoi choisir cette technologie?

38 Approche d extensive d archéologie spatiale Gain de temps Topographie et végétation Etablir une (micro)topographie pour identifier des vestiges anthropiques cheminements zones de terrassements

40 Spécificité du Lidar appliqué à l archéologie

41 Densité élevée de points (10 points au m²) Traitement raisonné de la donnée (sursol) Un enregistreur patrimonial (approches extensives : du site aux paysages) Exemple : la forêt de Haye (Meurthe-et-Moselle)

42 5,2 points / m²

43 Lidar Chaîne des Puys Une demande émanent de la communauté scientifique : problématique volcanologique problématique archéologique qui se déroule dans un contexte de projet de classement de la chaîne des Puys au patrimoine mondial de l UNESCO qui a reçu le soutien de l Union Européenne Conseil Général du Puy de Dôme Université Blaise Pascal et CNRS (LMV, LPC, MSH) et qui est coordonnée par le Centre Régional de l Information Géographique (CRAIG)

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