Extraction de structures linéaires archéomorphologiques de données LiDAR brutes en contexte montagneux
Résumé
Cet article synthétise les résultats des travaux exploratoires visant à étudier les apports des notions et outils récents de géométrie discrète pour l'extraction de structures linéaires de données LiDAR [19,18]. Contrairement aux approches classiques basées sur l'analyse du modèle numérique de terrain, les techniques mises au point dans ce travail exploitent directement les points 3D classés "sol" pour s'affranchir des interpolations inhérentes à la production d'une grille régulière de valeurs altimétriques à partir de données éparses. Dans cet objectif, les données LiDAR du Fossard ont constitué un cadre de test bien adapté, compte tenu de la forte disparité de densité des points obtenue dans ce massif forestier fortement couvert de résineux, peu propices à la pénétration du laser. Dans un premier temps, un cadre algorithmique général basé sur l'analyse de profils a été développé pour extraire différents types de structures linéaires, puis testé sur le cas des pistes forestières, en s'appuyant sur un modèle adapté au relief de montagne : un replat bordé de zones pentues. Dans cette approche interactive, l'utilisateur place une graine,à savoir un trait en travers de la structure repérée sur une vue du modèle numérique de terrain. L'extraction est instantanément lancée dans le nuage de points à partir de cette position et le résultat fourni en une fraction de seconde. Les bonnes performances en temps et en précision ont permis une automatisation complète de l'extraction des pistes [20]. Un test mené à grande échelle (313 dalles, 78 km 2) a montré des performances de détection de l'ordre de 70% en couverture et en précision, pour un temps de traitement d'environ 30 minutes. Ensuite, un modèle de structures linéaires en élévation ou en creux a été mis au point pour adapter l'approche à leur extraction interactive. Ce modèle prévoit la détection du relief local pour affiner leur localisation et permettre l'estimation de grandeurs géométriques telles que l'aire des sections transversales ou le volume de la structure sur une section déterminée. L'extraction interactive de structures linéaires a été intégrée dans un logiciel multi-plateformes, ILSD, pour permettre son exploitation par des non-spécialistes en informatique. L'outil a été testé sur deux contextes applicatifs concrets : l'extraction de portions dégagées et de portions encore enfouies des enceintes du Saint-Mont, puis l'étude de plusieurs séries de chemins creux sur la partie sud du Fossard. Ces travaux expérimentaux menés par les partenaires archéologues et géomorphologues du projet, ont permis de valider l'apport de ce type d'outil en complément de l'analyse visuelle classique du modèle numérique de terrain.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)