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De l'usage du LIDAR en Archéo



  1. #1
    tezcatlipoca

    De l'usage du LIDAR en Archéo


    ------

    Bonjour,

    Je connaissais le LIDAR depuis assez longtemps par son utilisation dans l'exploration spatiale. Les sondes orbitales en ont souvent été équipées pour étudier et cartographier les surfaces planétaires, et celle de Mars en particuliers.

    Il existerait plusieurs types d'appareils correspondant à différents domaines d'études.

    Son premier emploi dans les recherches archéologiques daterait d'une quinzaine d'années en Allemagne :

    http://journals.openedition.org/archeosciences/3015

    On pourrait peut-être dans ce topic, si cela vous intéresse, évoquer les multiples découvertes que le LIDAR a permis, sans forcément entrer dans trop de considérations techniques ?...

    -----
    Dernière modification par tezcatlipoca ; 09/02/2018 à 13h44.

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  3. #2
    gunthiern

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Si tôt dit

    http://paranormalqc.com/2017/08/27/i...erte-danemark/
    si tôt fait

    gràce à Lidar bien sûr.

  4. #3
    tezcatlipoca

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonsoir gunthiern,

    Merci pour cet apport intéressant.

    Mais si je peux me permettre, quelle drôle d'idée de donner l'info par le biais d'un site sur le paranormal !!!

    Tu aurais pu faire plus simple (et plus sérieux ) avec :

    https://www.futura-sciences.com/scie...anemark-68325/
    Dernière modification par tezcatlipoca ; 09/02/2018 à 22h05.

  5. #4
    ansset

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    finalement on en trouve curieusement assez peu sur internet.
    ( à part ceux cités depuis le début )
    est ce un pb de financement actuellement ou simplement que la techno ne serait pas adaptée aux sites possibles.?
    ou bien encore que l'info n'est pas facile à trouver ?
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  6. #5
    Paduen

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    En tapant "Lidar archéologie" ou mieux "Lidar archaeology" je trouve énormément de sites déjà étudiés...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    ansset

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    c'est ce que j'ai fait.
    j'en trouve effectivement pas mal, mais ils semblent pour la quasi totalité basés sur une détection satellite. donc simplement topographique et non directement pour les sous sols.
    il se peut (car j'ai survolé tout cela très vite ) que je me trompe.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

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  10. #7
    minushabens

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Mais le lidar ne donne pas accès au sous-sol. Tu confonds peut-être avec le "ground penetrating radar" qu'on doit promener sur le terrain et pas à bord d'un avion comme le lidar.

  11. #8
    ansset

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    je crains que tu n'ais raison, au temps pour moi.
    je serais moins bête ce soir.
    cordialement.

    ps: pour le Lidar , c'est avion mais aussi hélico pour survol à basse altitude et faible vitesse , non ?
    Dernière modification par ansset ; 10/02/2018 à 06h11.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  12. #9
    ansset

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    exemple au Cambodge ou des sites en surface ont été révélés par ce procédé , mais invisibles parce qu'enfouies sous la très dense végétation.
    y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !

  13. #10
    cherallier

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour,
    Belle invention que ce LIDAR en effet. J'ai un collègue de notre Cercle Archéo qui est chercheur et qui bosse parfois avec un labo de recherches qui fait du Lidar.
    Pour faire cours: depuis un avion ou un hélico (mieux qu'un satellite pour l'opération) un appareil envoi et reçoit des milliards de points laser qui constituent donc une grosse base de donnée. Avec ce grand nombre de points (plusieurs milliers/M2), on peut ainsi obtenir la position réelle du sol (altitude exacte au cm). De là, avec une énorme machine (ordi) on supprime tout ce qui est en "altitude" au dessus du sol (arbres, maisons modernes...) et on obtient une image d'un sol complétement nu mais dont on garde le(s) dénivelé(s) ce qui fait apparaître les chemins, voies, les substructions et autres formes de fondation de bâtiments et ruines de constructions anthropiques...etc.
    La technique est déjà bien maitrisée mais le déploiement, les calculs et interprétations ont un certain coût ce qui explique que le LIDAR n'est pas encore utilisé partout. (Explications assez condensées et résumée de ma part ! )

  14. #11
    Geocroiseur63

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Citation Envoyé par minushabens Voir le message
    Mais le lidar ne donne pas accès au sous-sol. Tu confonds peut-être avec le "ground penetrating radar" qu'on doit promener sur le terrain et pas à bord d'un avion comme le lidar.
    Bonjour ,

    Le lidar ne pénètre pas le sol ....

    Par contre les ondes radars oui...

    Si le Lidar permet de ne pas tenir compte de la couverture forestière pour reconstituer le relief du sol ,

    Le radar lui permet de pénétrer les sols , suivant les caractéristiques d'émissions , les radars mutispectraux

    en sont capables jusqu'à une grande profondeur ..

    Dans les années 80 la navette spatiale possédait un radar de ce type qui avait permis de retrouver en Egypte et dans le Sahara les lits des anciennes rivières aujourd'hui enfouis sous les sables...

    Aujourd'hui ces radars sont très performants et ils permettent d'analyser les sols et leurs minéraux.

    Il en existe qui sont aéroportés et utilisés en recherches minières et hydrogéologiques .

    De même ces radars sont très utilisés pour la recherche des gisements d'hydrocarbures ou de gaz , et pour
    identifier les structures aptes à contenir de tels gisements..

    Géocroiseur63.

  15. #12
    Geocroiseur63

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonsoir ,

    Complément d'informations :

    Pour compléter mon info ci-dessus , de la télédétection et de ses possibilités il y a un ouvrage à lire :

    Aux Editions du BRGM .

    Collection : " Manuels et Méthodes " N° 24 .

    Titre : Télédétection Aérospatiale et Informations Géologiques .

    Auteur : Jean-Yves SCANVIC .

    un ouvrage de 284 pages ... Ouvrage N° ISBN 2-7159-0638-2

    Bonne lecture.

    Géocroiseur63.

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  17. #13
    vava2560

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour,

    Effectivement la technologie lidar est en plein développement depuis une dizaine d'année. Le prix d'un relevé lidar reste encore aujourd'hui assez cher. (de l'ordre de 120 euros le m² à ma connaissance) outre l’acquisition qui coûte relativement chère, c'est surtout le traitement post-acquisition qui fait monter le prix.
    Aujourd'hui une entreprise française à développée un boitier lidar à fixer sur un drone permettant de réaliser des relevés à l'échelle d'un site ou d'une commune. Cela permet dans le cas ou la zone d'étude n'est pas couverte par le lidar, de pouvoir tout de même utiliser cette technologie permettant de mettre en évidence certaines anomalies micro-topographiques invisibles à l'oeil nu.
    Nous avons pu tester ce boitier avec succès.

    Nous épluchons systématiquement les relevés lidar lorsque la zone d'étude qui nous intéresse en est pourvue.

    Aujourd'hui cette technologie intéresse aussi bien les archéologues, que l'ONF, l'ONEMA et les AAPPMA, les communes pour dresser les PLU, etc...

    cdlt,

    Valentin

  18. #14
    tezcatlipoca

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour,

    Une étude fondée sur l'utilisation d'un LIDAR dans les basses terres Mayas vient d'être publiée dans la revue "Sciences". Celle-ci révèle une multitude de constructions enfouies sous la très dense végétation de cette région se situant au nord du Guatémala et débordant sur des zones voisines du Mexique et du Belize :

    https://www.lemonde.fr/sciences/arti...7_1650684.html

  19. #15
    Tawahi-Kiwi

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Citation Envoyé par Geocroiseur63 Voir le message
    Aux Editions du BRGM .

    Collection : " Manuels et Méthodes " N° 24 .

    Titre : Télédétection Aérospatiale et Informations Géologiques .

    Auteur : Jean-Yves SCANVIC .

    un ouvrage de 284 pages ... Ouvrage N° ISBN 2-7159-0638-2
    Les techniques de teledetection, comme la plupart des techniques analytiques, font des bons immenses a chaque decennie (comme cela est bien illustré dans ce topic). Bien que les principes de base restent les memes, un ouvrage vieux de 25ans n'a generalement qu'un interet historique tant les techniques de processing et d'interpretation du signal ont évolué.

    Il y a des dizaines d'ouvrage d'introduction sur le remote sensing qui paraissent chaque année, dont le LIDAR; reste a voir ce qui est disponible en francais; mais compte tenu que Google Scholar me donne plusieurs centaines de livres disponibles entre 2008 et 2018 en anglais concernant (en totalité ou en partie) le LIDAR et ses applications en archéologie, je suis sur qu'on peut trouver quelque chose de plus actualisé en francais également.

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  20. #16
    philippedelimoges

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour à Tous

    Vu ceci (en lien avec le thème de votre discussion) : https://lejournal.cnrs.fr/articles/n...es-cites-mayas - Ceci complète l'article du Monde précité par tezcatlipoca

    Cordialement

  21. #17
    philippedelimoges

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour à tous,

    Petit complément d'information (LIDAR et Mayas) : https://lejournal.cnrs.fr/videos/ce-...es-cites-mayas

    Cordialement

  22. #18
    tezcatlipoca

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Salut Philippe et bonjours à tous,

    Tout d'abord, merci pour cette vidéo.
    J'ai trouvé les filles qui la présentent très drôles et, si je n'ai rien appris de fracassant sur le LIDAR, les explications sont très claires et le propos pédagogique.

    Je posterai prochainement sur une importante découverte, relativement récente, faite grâce à cette technologie.

    A+

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  24. #19
    tezcatlipoca

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    https://lidarmag.com/2019/04/01/airb...south-america/

    Traduction et commentaires personnels du lien ci-dessus :

    Lidar aéroporté pour l'archéologie en Amérique centrale et du Sud

    Les capteurs Teledyne Optech cartographient les anciennes civilisations sous la forêt pluviale

    ANDREW MOLLER DR. JUAN C. FERNANDEZ-DIAZ 04.01.2019

    Les forêts tropicales d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud donnent peu d'indications sur les civilisations qu'elles ont englouties. Il y a quelques siècles, ces régions abritaient des villes indigènes animées. Pourtant, lorsque ces civilisations se sont effondrées ou que les cités ont été abandonnées, les forêts ont rapidement englouti leurs bâtiments à la manière d'un océan végétal. A présent, nous ne voyons que très peu de ces structures, à l’exception de quelques pyramides sortant de la canopée pour indiquer l’emplacement de ce qui était autrefois une métropole tentaculaire. Les archéologues ont eu du mal à étudier les villes et les cultures qui les ont construites. Heureusement, les deux dernières décennies ont fourni aux archéologues un nouvel outil important, le Lidar aéroporté.

    En survolant la forêt en avion, les systèmes Lidar émettent des impulsions laser pour mesurer l'élévation du sol et créer des cartes 3D détaillées du terrain. Cette approche est nettement plus productive et même plus détaillée que d'essayer d'enquêter directement sur le terrain. Par exemple, sur le site maya de Caracol, au Belize, il a fallu 20 ans à pied aux archéologues pour étudier 9 kilomètres carrés. À l'aide d'un lidar aéroporté, 200 kilomètres carrés ont été cartographiés en six jours à peine, avec une résolution supérieure à celle obtenue à pied.

    Alors que les relevés au sol sont idéaux pour documenter les détails de sites déjà localisés, les levés aériens offrent à l'arpenteur une perspective beaucoup plus large et précise de la région. Un chercheur peut rencontrer une légère arête au sol et ne rien en conclure, mais la vue aérienne d'un lidar peut indiquer que l'arête s'étend en ligne droite sur des centaines de mètres et se connecte à d'autres éléments.
    Les premiers capteurs Lidar commerciaux furent disponibles au milieu des années 90. Contrairement aux capteurs photographiques traditionnels, les Lidars aériens avaient la capacité unique d’être utilisés de jour comme de nuit, de pénétrer le couvert végétal et de cartographier des structures sous-jacentes. Depuis lors, grâce aux améliorations technologiques significatives, le Lidar est devenu un outil d'exploration essentiel pour les archéologues du monde entier. Cet article décrit certaines des avancées clés dans les capteurs des Lidar aéroportés et explique comment ils nous ont aidé à cartographier des cultures qui ont prospéré il y a des siècles.

    Des débuts modestes :

    La première utilisation de Lidar à des fins archéologiques en Amérique du Sud et en Amérique centrale fût presque fortuite. En réponse aux dégâts causés par l’ouragan Mitch au Honduras en 1998, le Bureau of Economic Geology de l’Université du Texas a utilisé son Lidar aéroporté Optech ALTM 1225 en l'an 2000, pour établir des cartes topographiques précises destinées à l' United States Geological Survey (USGS) qui souhaitait développer des cartes sur les risques d'inondation. En tant que projet parallèle, le Bureau souhaitait collecter des échantillons de données pour essayer différentes méthodes de classification des sols. Il a également décidé de le faire sur le site archéologique Maya de Copan, dans l’ouest du Honduras.

    L'ALTM 1225 était spécialement équipé pour effectuer des relevés dans la forêt tropicale. Lorsqu'un Lidar tire son laser au-dessus d'une forêt, une grande partie du faisceau frappe l'épaisse canopée, une autre les branches inférieures, une autre le sous-bois et enfin (si l'opérateur a de la chance), une petite partie atteint le sol. Le Lidar reçoit une impulsion de retour distincte pour chacun de ces objets, mais les premiers modèles n'enregistraient que le premier retour de la canopée, ce qui n'était pas très utile pour déterminer ce qui se trouvait sur le sol de la forêt. En comparaison, l’ALTM 1225 avait la capacité, nouvelle à l’époque, d’enregistrer les réflexions du premier et du dernier retour. Avec un traitement de données soigné, les utilisateurs pourraient supprimer les premiers retours de la canopée de manière à ne conserver que ceux du sol, ce qui leur donnait une vue de la terre nue au-dessous de la végétation.

    C’est cette capacité qui permet au Lidar aéroporté de se distinguer des autres techniques de relevé à grande échelle telles la photographie ou le radar à synthèse d’ouverture (SAR). Ces deux techniques ont naturellement aussi leur place dans l'archéologie, mais aucune d'entre elles ne peut facilement pénétrer à travers les jungles denses pour explorer le sol situé en dessous. A Copan, l'ALTM 1225 a prouvé que le lidar aérien pouvait faire ce que la photographie et le RSO ne pouvaient réaliser, regarder à haute résolution à travers la forêt tropicale et mettre au jour les ruines qu'elles cachaient depuis des siècles.

    Néanmoins, il fallût encore quelques années avant que Lidar ne commence à faire tourner les têtes dans le monde archéologique mésoaméricain. La technologie et les logiciels d’appui nécessitaient quelques améliorations, ce qui n’a été fait que lorsque le Centre national de cartographie laser aéroporté (NCALM), qui était à l’époque partiellement basé à l’Université de Floride, a effectué une mission au Belize. Contrairement aux investigations faites à Copan, celle-ci devait être une étude archéologique dès le début. De plus, le NCALM était équipé d'un Optech ALTM Gemini, qui bénéficiait de plusieurs années d'améliorations par rapport à l'ALTM 1225.

    Par exemple, l'ALTM Gemini pouvait émettre plus d'impulsions laser par seconde (définies comme sa fréquence de répétition des impulsions ou PRF), ce qui augmentait considérablement les chances que les impulsions laser trouvent des trous dans l'épaisse forêt tropicale. Dans toutes les forêts, un certain pourcentage de tirs laser reste complètement bloqué par le feuillage, de sorte que l’énergie laser n’atteint pas le sol et ne retourne pas du tout au récepteur. Tandis que des forêts tempérées, comme en Californie, bloquent 70 à 80% des tirs laser, les forêts tropicales épaisses en bloquent souvent jusqu'à 96%, ne dévoilant qu'une infime partie du sol.

    L’ALTM 1225 avait une PRF de 25 kHz et a donc pu tirer environ 25 000 coups par seconde, dont seulement un millier environ a atteint le sol. Cela peut sembler beaucoup, mais les données sont très rares lorsque l'avion se déplace rapidement. Un analyste peut être en mesure de discerner de grandes caractéristiques, telles un grand temple ou un palais, dans de tels ensembles de données à basse résolution, mais il peut aussi facilement rater des constructions plus petites et néanmoins significatives. En comparaison, la PRF maximale du Gemini était de 166 kHz, six fois plus rapide que l'ALTM 1225, de sorte qu'elle pouvait afficher plusieurs milliers de points au sol par seconde. Cela a grandement amélioré la résolution et la fidélité des cartes finales, facilitant ainsi la visualisation des vestiges de petits bâtiments.

    La largeur de l'impulsion laser (surface couverte au sol) est une autre amélioration cruciale, essentiellement pour une mesure de la durée pendant laquelle le laser déclenche chaque impulsion. Plus la largeur d'impulsion est longue, plus il est difficile de distinguer des objets distincts dans la même impulsion. Par exemple, un Lidar avec une largeur d'impulsion longue pourrait ne pas être en mesure de distinguer le retour d'un buisson et le retour du sol situé au-dessous, ce qui entraînerait une mesure imprécise de l'élévation du sol. L'ancien ALTM 1225 avait une grande largeur d'impulsion qui ne pouvait distinguer que les objets distants de 5 mètres, mais la largeur d'impulsion plus courte du Gemini lui permettait de distinguer des objets distants de 2 à 3 mètres. Cela était très utile pour effectuer des levés dans des parties de la forêt tropicale humide avec un sous-bois épais.

  25. #20
    tezcatlipoca

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    SUITE DU POST PRECEDENT :

    A la recherche d'une ville perdue :

    Les excellents résultats du NCALM lors de l’enquête sur Caracol au Belize en utilisant le Gemini ont attiré l’attention de nombreuses personnes impliquées dans la recherche sur les cultures anciennes des Amériques, ce qui a conduit à un travail considérablement plus important au Belize et au Mexique. Le cinéaste et aventurier Steve Elkins, qui avait passé des années à chercher des traces d'une légendaire "ville perdue" dans le nord-est du Honduras, et il fût particulièrement intéressé par le Lidar.

    Il présenta son projet au NCALM qui le trouva intéressant. Au lieu d’enquêter autour de ruines préalablement découvertes, ce type d'appareils pourrait-il rechercher dans une vaste zone, des ruines dont les chercheurs n’étaient même pas certains qu’elles existaient ? Ce territoire était si reculé et inhabité que les rivières et les montagnes n’avaient même pas de noms sur les cartes officielles. Une telle exploration dans l'inconnu serait presque impossible par voie terrestre (en effet, Elkins avait essayé de trouver la ville pendant des années de cette façon). Intrigué et inspiré par le défi, le NCALM, dont le bras opérationnel s’était récemment installé à l’Université de Houston, s’est alors impliqué dans le projet.
    Identifier une "ville perdue" au sein d’une vaste zone géographique est un problème d’optimisation avec de multiple variables, qui dépendent de l’altitude, de la vitesse et du PRF du lidar. D'un côté, les chercheurs voulaient couvrir la plus grande surface possible en un temps réduit et à moindre coût , ce qui nécessitait de voler à une altitude supérieure à grande vitesse avec une PRF plus élevée. Cependant, leur capacité à obtenir des retours au sol à travers les couvertures tropicales épaisses dépendait de deux facteurs :

    a) Avoir la chance d'éclairer les lacunes dans la canopée à travers lesquelles l'énergie laser peut passer.

    b) S'assurer que les tirs laser qui les traversent aient suffisamment d’énergie pour qu’un nombre suffisant de photons puisse être réfléchi vers le capteur et être enregistré par le récepteur.

    Pour augmenter les chances de faire passer les impulsions laser à travers les interstices de la canopée, les techniciens doivent augmenter l’échantillonnage laser, ce qui signifie qu’il faut illuminer autant de surface possible avec des empreintes laser. Pour ce faire, ils peuvent voler plus haut (ce qui augmente la taille de l'empreinte) et utiliser un PRF plus élevé (ce qui diminue l'espace entre les empreintes). Malheureusement, voler plus haut affaiblit le signal optique renvoyé et le rend plus difficile à détecter (Pensez à un faisceau de phare de voiture qui au loin éclaire plus largement, mais moins intensément). De plus, avec la technologie laser de l’époque, l’augmentation de la PRF réduisait également l’énergie accumulée dans chaque impulsion laser.

    Le Gemini du NCALM était à l’époque le meilleur outil pour surmonter ces difficultés. Premièrement, le Gemini avait été conçu avec un double mode de divergence, ce qui avait permis à l’opérateur d’ajuster la taille de l’empreinte laser entre deux réglages, étroit ou large. D'une hauteur de vol à 1000 m, l'empreinte avait un diamètre de 25 cm en mode étroit et de 80 cm en mode large. Le mode étroit permettait une mesure de hauteur plus précise pour une fraction d'éclairage de surface inférieure, tandis que le mode large augmentait de 10 fois la zone d'éclairage de surface pour chaque empreinte au sol, mais avec une précision moindre. Normalement, le mode large entraînait également un signal plus faible et une densité de puissance plus faible. Cependant, le NCALM avait perfectionné son instrument des années auparavant pour contrer cet effet en augmentant la puissance du laser en mode large.

    Après avoir effectué plusieurs fois le même test expérimental à 600 m au-dessus du sommet de la jungle avec des PRF et des réglages de divergence variable, le NCALM a pû déterminer que le Gemini avait détecté et enregistré un plus grand nombre de retours au sol lorsqu'il fonctionnait à 125 kHz avec une divergence étendue. Cette combinaison constituait la mise au point idéale entre l’illumination de la surface et l’énergie des impulsions laser. Ainsi, le NCALM l’a utilisé pour réaliser l’étude complète.

    Ces technologies pour cette recherche de "Cité perdue" au Honduras s'avéra concluante, couvrant 140 kilomètres carrés en seulement huit vols et révélant plusieurs petites cités composées de structures et de places éparpillées ici et là. Bien que cela ne soit pas forcément suffisant pour les considérer comme une "ville perdue", il s’agissait d’une zone d’habitation plus vaste que celle documentée auparavant dans les régions voisines. Même à ce jour, on sait très peu de choses sur les habitants de cette partie du Honduras. Une équipe d'archéologues et une équipe de production du National Geographic se sont rendus à pieds dans la jungle pour vérifier l'importance de ces nouveaux sites archéologiques.

    (J'écrirai un post au sujet de cette fameuse "cité perdue" qui fût depuis cinq siècles recherchée dans cette région , principalement sous deux dénominations, "Cité blanche" ou "Cité du Dieu singe", par une multitudes d'aventuriers et plus tardivement par quelques archéologues.)

    Si importante que fût cette enquête, c’est la collaboration suivante entre le NCALM et National Geographic qui allait engendrée les plus gros échos dans les médias et la communauté scientifique, tout en démontrant les capacités de la toute dernière technologie Lidar.
    Les résultats du NCALM avec le Gemini, ainsi que sa première enquête utilisant un nouveau capteur au Guatemala en 2015, avaient impressionné l'Initiative Pacunam Lidar, un effort conjoint de chercheurs du Guatemala et d'institutions internationales dirigées par la Fundación Patrimonio Cultural et Natural Maya. Pacunam a chargé le NCALM d'étudier une grande partie de la réserve de biosphère Maya dans la région nord du Guatemala, dans le département du Petén, où se situe la célèbre ville maya de Tikal. Cette zone était véritablement gigantesque, composée de dix zones distinctes totalisant 2 100 km2, 15 fois plus vastes que la région explorée au Honduras.

    Le NCALM disposait d’un nouvel outil Lidar pour relever ce défi, le ALTM Titan. Teledyne Optech a initialement conçu cet appareil de nouvelle génération pour le NCALM afin de créer des cartes à haute définition pour des régions constituées de terres et d’eaux peu profondes. Sa conception unique l’a rendu efficace dans de nombreuses autres applications, en particuliers l’archéologie.
    Tout d’abord, le Titan utilise au total trois canaux laser distincts, fonctionnant chacun jusqu’ à 300 kHz. Cela lui permet de tirer 900 000 fois par seconde, 5 fois plus rapidement que le Gemini à laser unique. De plus, chaque laser est réglé à un angle différent, l'un orienté vers le bas, l'autre de 3,5 ° vers l'avant et l'autre de 7 ° vers l'avant. Ces angles différents améliorent les chances qu'une partie d'un faisceau laser s'insinue à travers les interstices du feuillage et atteigne le sol, ce qui permet de réduire le nombre de tirs laser perdus dans la canopée. Enfin, la largeur d'impulsion du Titan est encore plus courte que celle du Gemini, ce qui lui permet de récupérer des retours optimum dans une végétation aussi basse que 1,5 mètre.

    Le résultat de tout cela était des cartes à haute résolution révélant plus de 60 000 structures créées ou modifiées par l'homme, dont beaucoup étaient inconnues de la science moderne. Certains chercheurs estiment que cette enquête a permis d'identifier environ 80% de toutes les structures présentant un relief de surface suffisant pour pouvoir être trouvées sous la forêt à l'aide du Lidar. Les archéologues peuvent également maintenant voir des caractéristiques subtiles telles que des canaux, des fondations de bâtiments, de petites maisons et champs agricoles surélevés creusés dans des zones marécageuses, améliorant considérablement nos connaissances sur la population qui vivait là.

    La conception laser elle-même s'est également améliorée, avec des avantages considérables pour l'efficacité du Titan. Parce que le laser du Gemini avait tendance à perdre de la puissance lorsqu'il fonctionnait à son PRF le plus élevé, NCALM le paramétrait rarement comme cela pour la cartographie de terrain dans des environnements de jungle dense. Pour lutter contre cet effet, le Titan utilise de nouveaux lasers qui ne subissent pas cette déperdition, ce qui lui permet d’utiliser son PRF maximum sans compromettre la détection des faibles retours au sol. Cela a permis au NCALM de couvrir 2 100 km2 dans la réserve biosphère Maya à 15 coups de laser/m² en seulement huit vols.

    La caractéristique la plus innovante du Titan, cependant, est qu'il peut essentiellement voir le sol en "couleur". La plupart des systèmes Lidar utilisent un seul laser fonctionnant dans une seule longueur d'onde, mais chacun des trois canaux laser du Titan fonctionne dans une longueur d'onde différente, 532 nm, 1064 nm et 1550 nm. Cette fonctionnalité visait principalement à aider le Titan dans son rôle de système de levés topographiques / bathymétriques (le canal 532 nm performe dans les relevés aquatiques, tandis que les autres fonctionnent mieux pour les relevés terrestres), mais le NCALM a pu en tirer une utilisation totalement différente.

    Tous les matériaux réfléchissent la lumière différemment selon les longueurs d'onde, ce qui inclut les trois longueurs d'onde utilisées par le Titan. Dans d'autres projets menés par le NCALM, des cartes en fausses couleurs ont révélé les vestiges d'anciens champs de terres humides agricoles où les modèles topographiques ne montrent que des terrains plats. Cela est possible parce que les sols qui avaient été irrigués dans le passé pour l'agriculture ont toujours des niveaux d'humidité différents de ceux qui ne sont pas irrigués, et présentent donc des réponses différentes dans chaque longueur d'onde.
    Ces progrès techniques font des systèmes Lidar aéroportés des outils importants pour l'identification et la cartographie des sites archéologiques cachés sous les forêts tropicales. Beaucoup d' avancées en sciences archéologiques résultent des progrès de la technologie Lidar. Bien que le calendrier actuel du NCALM comprenne davantage d'enquêtes au Mexique, au Guatemala et en Amérique centrale, la prochaine grande zone d'explorations devrait être l'Amazonie. De grandes parties de cette immense forêt tropicale restent inexplorées, mais les systèmes Lidar aéroportés modernes tels que le Titan sont clairement les meilleurs outils pour la cartographier rapidement et efficacement.

    C'est une chance, car le temps presse pour ces sites. En regardant les zones étudiées au Honduras lors de la première enquête Lidar aéroportée en 2000, de nombreux sites ont été envahis par de nouvelles zones urbaines, défrichés pour le pâturage du bétail ou transformés en plantations de palmiers. A mesure que la population humaine s’accroîtra, archéologues et activistes s’efforceront d’empêcher toute destruction du patrimoine culturel de l’Amérique centrale et du Sud. Cette tâche devrait être facilitée par la création d’un catalogue de sites rendu possible grâce au Lidar aéroporté et à d’autres technologies. En fin de compte, ces systèmes ne devraient pas seulement aider à trouver ces sites, mais également à les protéger.

    Andrew Moller est rédacteur technique chez Teledyne Optech et possède un diplôme en études classiques de l'Université de Waterloo.
    Juan Carlos Fernandez-Diaz, Ph.D., fait partie du Centre national de cartographie laser aéroportée (NCALM) depuis 2005 et a coordonné 18 levés archéologiques Lidar couvrant plus de 5600 km².
    Dernière modification par tezcatlipoca ; 08/07/2019 à 17h18.

  26. #21
    Geocroiseur63

    Re : De l'usage du LIDAR en Archéo

    Bonjour ,

    Merci a Tezcatlipoca pour ces deux posts supers sur l'utilisation du Lidar en Méso Amérique.

    A lire et à faire connaitre..

    Géocroiseur63.

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