Cas d'application

Enquête dans les profondeurs du passé

Enquête dans les profondeurs du passé

Enquête dans les profondeurs du passé

Découverte accidentellement en 1989, la grotte des Fraux, située dans le Périgord, constitue un exemple unique à ce jour de site datant de l’âge du Bronze (vers 1300 avant notre ère) où ont été découverts des vestiges archéologiques et des manifestations d’art préhistorique. Une équipe de recherche composée de différents laboratoires dont le Laboratoire Géographie de l’Environnement (UMR 5602), le Laboratoire Archéologie des sociétés méditerranéennes (UMR 5140) et le Laboratoire Photogrammétrie Architecturale et GEomatique de l’INSA de Strasbourg (PAGE – UMR MAP 694) a été mise en place pour étudier et analyser la structure de la grotte.

Dans ce cadre, l’équipe PAGE a débuté à l’automne 2008 la mise en place de la topographie 3D d’une première galerie de la grotte des Fraux. Pour ce faire, FARO a mis à disposition de l’équipe scientifique le dernier né de sa gamme de scanner, le FARO Laser Scanner Photon. Ce scanner est particulièrement bien adapté, par ses caractéristiques, au milieu souterrain et à la nature des vestiges à topographier (incertitude de mesure de plus ou moins 2 mm à 25 m, vitesse d’acquisition de 976 000 points / seconde).

L’équipe de recherche a numérisé, en deux campagnes de terrain, près de 140 mètres linéaires de galerie. En tout, 30 stations ont été nécessaires pour scanner l’ensemble des secteurs 11, 13 et 18 ; soit un total de 1 200 000 000 points. Après avoir positionné plusieurs sphères sur des points spécifiques, déterminés par leur bonne visibilité depuis différentes stations, le scanner 3D a été mis en station sur un pied carbone. L’acquisition par le scanner s’est opérée très rapidement. Le nuage de points est visualisé et sauvegardé quelques minutes plus tard sur l’écran du PC. L’opération, répétée en déplaçant la station de manière à multiplier les zones de recouvrement, a permis de couvrir les 80 m de ces secteurs en moins de deux journées. Les mois suivants ont été mis à profit pour traiter ces informations et préparer les prochaines campagnes de relevé.

L’équipe PAGE a utilisé le FARO Laser Scanner en extérieur, pour déterminer où se situait l’entrée de la grotte des Fraux à l’âge du Bronze. L’accès actuel à la grotte s’opère par un petit puits artificiel, lequel résulte de l’effondrement du porche de la cavité à la fin de l’âge du Bronze. Jusqu’ici, la localisation exacte de l’entrée qu’empruntaient les “occupants” de la grotte à la fin de l’âge du Bronze était inconnue, de même que la morphologie de cet ancien accès.

Pour tenter d’en reconstituer la forme, l’équipe a réalisé avec le scanner de FARO la numérisation d’une partie du versant – au profil adouci – où devait se situer l’entrée (ou l’une des entrées) permettant d’accéder à la cavité. Une fois le modèle numérique de terrain réalisé, l’équipe a pu projeter le volume des galeries numérisées, et ainsi proposer une restitution topographique et morphologique du versant, tel qu’il se présentait à la fin de l’âge du Bronze. Le couplage avec de prospections géophysiques est nécessaire pour préciser le niveau de pertinence des hypothèses.

A propos du Laboratoire PAGE
Le laboratoire PAGE (Photogrammétrie Architecturale et GEomatique) a été fondé en 1996 à l’INSA Strasbourg. Ses thèmes de recherches actuels sont l’acquisition 3D de données spatiales (topographie, photogrammétrie, lasergrammétrie), la modélisation tridimensionnelle des objets topographiques et architecturaux, ainsi que la gestion des données spatiales 3D. L’équipe PAGE est l’une des cinq équipes de l’UMR 694 MAP (Modélisation de l’Architecture et du Paysage). En association avec le CNRS et le Ministère de la Culture et de la Communication, l’UMR 694 MAP porte sa problématique sur l’élaboration de modèles et d’outils de simulation en architecture.

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