3D

Les anomalies de relief (microreliefs), en tant que possible révélateurs de la présence de vestiges archéologiques, est un des éléments recherchés lors de la prospection archéologique. Dans les milieux d'altitude, où le couvert végétal est bas et dense, la lasergrammétrie et/ou la photogrammétrie peuvent être utilisées pour cela.

Photogrammétrie

C'est à partir des années 2000, avec le développement de la photographie numérique et de la puissance de calcul des ordinateurs civils que va se renouveler la pratique de la photogrammétrie. L'automatisation des tâches et la mise au point de logiciel ergonomique permettant la correspondance d'image par corrélation dense a été un véritablement le facteur de démocratisation de cette technique. (Pierrot-Deseilligny & Clery, 2011) La correspondance d'image par corrélation dense permet d'obtenir un modèle 3D de façon automatique à partir d'image numérique sans étalonnage de l'appareil photo. C'est la création du détecteur de Harris (Harris & Stephens, 1988) et du détecteur SIFT (Lowe, 1999) qui est à l'origine de sa mise au point. Ces deux types d'algorithme permettent l'appariement de détails homologues, c'est-à-dire de points d'un même objet présent sur plusieurs clichés pris de points de vue différents. (Fig. )

C'est la distance de prise de vue et la qualité du capteur de l'appareil photo utilisé qui donne la qualité du modèle 3D obtenue.

Figure 50 - Photogrammétrie par drone

La solidité des modèles produits repose sur la redondance des images. Ces dernières doivent montrer un très fort recouvrement (80%).

La création de Modèles Numériques de Terrain (MNT) par photogrammétrie permet de travailler à la détection des microreliefs via différents types de traitement tels que les ombrages multidirectionels, le Skyview Factor, le calcul de la rugosité, le Simple Local Relief Model, ...etc.

Lasergrammétrie (Lidar)

La lasergrammétrie aéroportée à partir d'avion est utilisée depuis les années 2000 en archéologie, et sa fiabilité n'est plus à démontrer (Georges-Leroy, Bock, Dambrine, & Dupouey, 2011 ; Florez, et al., 2013 ; Toumazet J.-P. , Vautier, Roussel, Rassat, & Doustreyssier, 2016 ; Toumazet j.-p. , Vautier, Roussel, & Dousteyssier, 2017). Toutefois, ce type d'acquisition est coûteuse, environ 15 000 € par km² et ne peut concerner que de grands espaces boisés (Fig. ).

Le principe d'acquisition lasergrammétrique repose sur la mesure du temps entre l'émission d'un faisceau laser à partir du vecteur (avion, hélicoptère ou drone) et sa réception. Cela permet de calculer la distance entre la source et la cible. Comme l'angle d'émission du faisceau est connu, il est alors possible de connaître la position de chaque point.

Figure 48 - Principe de l'acquisition par lasergrammétrie aéroportée par avion

L\'équipe de recherche travaillant sur le Puy-de-Dôme (Toumazet, Vautier, Roussel, & Dousteyssier, 2017) a mis au point, à partir de données Lidar acquises par avion, une procédure d'extraction automatique des caractéristiques correspondant à des structures agropastorales, qui se caractérisent par une forme très simple (une structure circulaire dont l'accès se fait par un couloir) et très \"standardisée\". Dans ce cas, l'utilisation classique de l'ombrage n'a pas été réalisée car les ombres structurées introduisent une erreur de position et une déformation de la morphologie des structures.

Leur travail s\'est orienté vers l\'appariement de modèles et sur une classification orientée objet. La méthode mise en place est efficace. Elle a permis d'identifier 91% des structures archéologiques présentent sur la zone d'étude. Les structures archéologiques qui n'ont pas été identifiées (7% du corpus) correspondent, soit à des formes très érodées, soit à des endroits où l'algorithme a regroupé 2 structures très proches. 25% des structures identifiées sont des détections abusives (Toumazet J.-P. , Vautier, Roussel, Rassat, & Doustreyssier, 2016 ; Florez, et al., 2014 ; Toumazet j.-p. , Vautier, Roussel, & Dousteyssier, 2017).

Dans le cadre du programme TAHMM, l'usage de la lasergrammétrie aéroportée par avion n'est pas prévu. En premier lieu parce-que les terrains d'étude ne sont que très faiblement boisés et que d'autre part le coût d'une acquisition ne peut être financée. La lasergrammétrie par drone sera, par contre utilisée pour tenter d'acquérir des données notamment dans les parties recouvertes de végétation basse de type genêts ou rhododendron. (Fig. )

Figure 49 - Principe acquisition lasergrammétrique par drone