Activités de recherche

A. Implications dans les programmes de recherches portés par la MSH ou les laboratoires de la MSH

B. Programmes portés ou co-portés par la plateforme

A. Implications dans les programmes de recherches portés par la MSH ou les laboratoires de la MSH

Programmes Citadel (2013-2015), Technè (2012), TA KEO-temples d’Angkor (2008-2013)

Ces programmes, financés par la MSH et l’IUF, regroupent des géomaticiens, des géographes et des archéologues du bâti (MSH, GEOLAB et CHEC) et vise à quantifier et expliquer la variabilité de la dégradation de monuments historiques en fonction des facteurs explicatifs suivants : la nature pétrographique des pierres constitutives, l’agressivité du contexte climatique et microclimatique et les pratiques de restauration. IntelEspace est très impliqué dans ces programmes se déclinant sur de très nombreux terrains (temples d’Angkor, temples Maya, fortifications maltaises et chypriotes, églises médiévales d’Auvergne, calvaires bretons…) et intervient sur les volets de modélisation 3d des monuments, de quantification de l’érosion, de mesures microclimatiques et de durométrie.

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Figure 1 - Levé photogrammétrique de motifs sculptés dégradés par l'érosion (fleurs de lotus)

 

Programme ANR GLOBIBER (2010-2013)

Ce projet issu de l’appel à projet ANR « Les Sud aujourd’hui » associe fortement des chercheurs appartenant aux anciens espaces colonisés (Maroc, Brésil, Cuba, Philippines) et permet une meilleure compréhension de certaines phénomènes communs (faiblesse de l’Etat, structuration des sociétés civiles, nature de l’antiétatisme) aux états de l’ancien espace impérial ibérique. Intelespace est intervenue pour réaliser la cartographie historique, et l’analyse spatiale diachronique de données socio-économiques des anciennes colonies hispaniques.

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Figure 2Cartographie historique : les provinces de Cuba en 1887

Poly-SPATHODEA : (2012-2015)

Appel à projet du Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et de l’Energie dirigé par Sébastien Larrue (géolab - UMR 6042).Le projet vise à comprendre quels sont les facteurs favorables à l’extension du Tulipier du Gabon Spathodea campanulata P. Beauv (Bignoniaceae) dans les îles de la Société (Polynésie française) en s’appuyant s ur l’historique de l’introduction et de l’invasion, les traits écologiques de l’espèce, la détection et cartographie de ses populations (images aériennes et satellitaires) et la dynamique de l’invasion en relation avec les perturbations naturelles (cyclone s) et anthropiques, afin de proposer une surveillance des zones à risque et la restauration de certains habitats envahis. Le rôle de la plateforme IntelEspace est, à partir des photographies anciennes de l’IGN, de cartographier les zones de colonisation du tulupier, de modéliser son extension passée et de fournir une carte des potentialités d’extension futures. Pour ce dernier point, il s’agira de travailler en photogrammétrie et en visualisation 3D afin de repérer les zones de chablis conséquentes au passage des cyclones et qui sont des lieux susceptibles de favoriser la germination et l’implantation du tulipier. Un autre objectif est d’affiner les cartes de susceptibilité d’implantation du tulipier en intégrant des facteurs de contrôle ou limitant telles que la température, l’altitude, la pente et l’exposition.

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Figure 3 : Gamme spectrale du rayonnement solaire en relation avec la présence de plantules de tulipiers du Gabon

Programme Consilpop (2013)

Ce projet, financé par la MSH et porté par les géographes de GEOLAB, vise à comparer le contrôle opéré par la végétation riveraine sur la construction des îles fluviales entre un cours d’eau peu aménagé (la rivière Allier) et un cours d’eau chenalisé par les activités de l’homme (la Garonne). IntelEspace intervient dans le suivi rétrospectif de la topographie et du degré de végétalisation des bancs fluviaux avec des méthodes stéréophotogrammétriques a base de photos aériennes actuelles issues du drone et de clichés aériens anciens de l’IGN.

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Figure 4 : modélisation de la topographie, de la canopée, de la hauteur du couvert végétal et des successions biogéomorphologiques d'une île de la Garonne à partir d'archives photographiques de l'IGN

B. Programmes portés ou co-portés par la plateforme

Programme DDRAUN (2017-2020) (Données, Drone, Risques, Agriculture, Numérique) - Les données spatiales à haute résolution au service des systèmes agricoles : mesure et gestion des risques naturels (Financement CPER et FEDER).

Les risques économiques et naturels auxquels les agriculteurs-éleveurs dans les pays développés et en développement sont confrontés augmentent, en lien notamment avec le changement climatique, la prolifération des organismes nuisibles et l’évolution des modes de production. Face aux risques systémiques (naturels, sanitaires, de prolifération de ravageurs), l’action publique est souvent indispensable. Mais, dans le domaine de la couverture des risques, l’absence d’Etat au sud ou le désengagement progressif de l’action publique au nord questionnent les modes de couverture des risques.

Ces situations exigent que les agriculteurs gèrent de plus en plus directement eux-mêmes une partie des risques liés à leur activité. Le recours aux nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) offre de nombreuses possibilités. Les NTIC donnent accès à des informations jusque-là inaccessibles comme les données collectées par des technologies de pointe (drone équipé de capteurs, satellites).

L’originalité du projet  DDRAUN est de faire collaborer des chercheurs en économie (UMRs Metafort et Cerdi) qui proposent de traiter avec les outils de l’analyse économique la gestion des risques naturels avec des chercheurs en géomatique et en télédétection, spécialistes (plateforme de géomatique IntelEspace de la MSH de Clermont-Ferrand) de l’utilisation et du traitement des données spatiales à haute résolution produites grâce aux technologies numériques.

Le projet cible deux terrains aux contextes et aux enjeux locaux différents. En Auvergne, le projet se focalise sur la destruction des prairies dans les zones d’élevage de moyenne montagne par le campagnol terrestre. Au sahel (Niger), le projet se focalise sur le risque climatique.

La plateforme IntelEspace a deux missions principales :

- étudier la faisabilité de détection des tumuli de campagnols et de taupes via des capteurs multispectrale, thermique et LiDAR (à partir d’un drone) à très haute densité et très haute précision, et comparer ces  éthodes avec les méthodes par photogrammétrie développées par AgroSup Dijon en partenariat avec la FREDON Franche Comté. Ce travail sera mené avec des répétitions  dans le temps pour tenir compte de la croissance de la végétation et des pratiques de pâturage, sur des parcelles représentatives de différents niveaux d’infestation suivies sur le terrain en termes d’itinéraires culturaux, de mesures du rendement et d’estimation des populations de campagnols et de taupes (conduites dans le cadre d’actions de recherche-développement déjà engagées). L'objectif final est de développer un protocole d’application permettant d’optimiser la résolution pour limiter les volumes de données et augmenter l’autonomie de vol ; l’objectif étant à terme de pouvoir systématiser la prospection afin de fournir aux agriculteurs des indicateurs d’alerte destinés à accélérer la prise de décision pour engager des actions visant à réduire le risque d’infestation.

- Fournir un appui aux deux doctorants intégrés dans le projet, dans la phase d’acquisition et de traitement des données d’images satellitales concernant la production végétale (indices NDVI par exemple) sur deux sites expérimentaux auvergnats et des données plus précises sur les populations de campagnols et sur la production d’herbe. Le travail sera d’abord rétrospectif (si possible sur 5 ans en Auvergne pour disposer d’un cycle de pullulation, sur des années contrastées au Niger pour disposer de situations météo différentes). L’approche par télédétection devrait fournir des informations objectivées sur les niveaux de production agricole et sur leur dynamique en fonction des conditions climatiques. Ces données devraient ensuite être utilisées par les doctorants pour évaluer l’impact économique sur les exploitations et apprécier les besoins qui pourraient être couverts par assurance

Figure 5 : Détection des tumuli (taupinières) après traitement d'une image mutispectrale acquise par drone. Image de gauche : orthophotographie ; Image de droite : NDVI

 


Trachyte (2015-2018)

Financé par le Ministère de la Culture et le Conseil Départemental du Puy-de-Dôme, ce projet collectif de recherche est co-porté par la plateforme IntelEspace de la MSH, le Laboratoire Magmas et Volcans (UBP-CNRS-IRD) et le LPC (UBP/UdA/CNRS - IN2P3). Il a pour a pour objectif de fédérer plusieurs équipes  pour uniformiser les pratiques, rationnaliser les efforts et permettre des avancées collectives sur la problématique de l’exploitation, l’utilisation et la diffusion du trachyte de l’Antiquité à l’époque moderne.

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Figure 8 : Modélisation 3 D de la grotte du Sarcouy (chaîne des Puys), site majeur d'extraction de la trachyte

 

Programme Aypona (2013-2016)

Financé par la région Auvergne, Aypona (pAysages et visages d’une agglomération clermontoise : apProche intégrée et diachrONique de l’occupAtion de l’Oppidum de CoreNt) est un programme de recherche interdisciplinaire en archéologie environnementale, géoarchéologie et archéo-géomatique proposé par les équipes de GEOLAB (UMR 6042), de la MSH de Clermont-Ferrand, du CHEC (EA-1001), du LMGE (Laboratoire Microorganismes : génome et Environnement - UMR 6023), de EVS (Environnement, Ville, Société – Université de Lyon / UMR 5600), du ArAr (Laboratoire Archéologie et Archéométrie – Université de Lyon – UMR 5138), de TRACES (Travaux et Recherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés – Université Toulouse Jean Jaurés – UMR 5608) et de l’INRAP (Institut National de Recherches Archéologiques Préventives). L’objectif principal est de travailler sur un des sites majeurs pour toute la Protohistoire européenne, l’oppidum de Corent, situé à 15 kms de Clermont-Ferrand. Intelespace est co-porteur du projet avec le laboratoire Géolab et intervient essentiellement sur le volet géomatique : exploitation de données LiDAR et d’archives photographiques par photogrammétrie, prospections géophysiques et construction d’une base de données géographiques.

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Figure 7 : Détection de vestiges archéologiques sur l’Oppidum de Corent

 

Télépath (2015)

Financé par le CNES, le programme TELEPATH (TELEdétection et Photogrammétrie Appliquées à la Terre et aux Hommes) regroupe trois unités CNRS : le LMV (Laboratoire Magmas et Volcans, UBP-CNRS-IRD), Géolab et la MSH. TELEPATH est un projet pluridisciplinaire dont l'objectif est l'exploitation d'un modèle numérique de terrain (MNT) à partir d’images satellitales Pléiades, qui couvrent les secteurs du Massif du Sancy et du plateau du Cézallier, pour (i) l'étude d'un édifice volcanique (Le Mont Dore), (ii) l'étude des aléas liés à un lac volcanique (Lac Pavin) et (iii) la détection et la caractérisation de vestiges archéologiques. C’est sur ce dernier point, centré sur la détection de vestiges archéologiques, que la plateforme IntelEspace intervient plus spécifiquement. Il s’agit essentiellement de réaliser la détection automatisée des structures géoarchéologiques sur la base des images et des modèles photogrammétriques dérivés des images Pléiades sur l’ensemble de la zone d’étude, et enrichir une base de données géospatialisée sous Système d’Information Géographique (SIG) intégrant l’ensemble des anomalies topographiques détectées et référencées comme étant d’origine anthropique.

 

Archéologie Aérienne en Auvergne (depuis 2014)

Programme financé par le ministère de la culture dans le cadre de campagnes de prospections aériennes. La plateforme, en collaboration avec le Centre d’Etudes et de Recherches d’Archéologie Aérienne, réalise des survols pour photographier des sites archéologiques et met en place, avec l’aide des informaticiens de la MSH, une photothèque couplée à un système d’information géographique pour archiver et interroger les données.

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Figure 6 : Exemple d’apport de la photographie aérienne pour la détection de vestiges archéologiques (commune de la Sauvetat)

 

Programme Lidarchéo (2013-2014)

Ce programme, financé par la communauté d’agglomération de Clermont-Ferrand et porté par la plateforme IntelEspace, a pour objectif de développer des outils d’analyse de nuages de points LiDAR aidant à la détection et à la cartographie de structures archéologiques agropastorale. En partenariat avec la société VEODIS-3D et sur la base d’un levé LiDAR effectué dans le secteur du Puy-de-Dôme, IntelEspace intervient dans le développement et la calibration des algorithmes  de détection et de discrétisation des formes du relief d’origine anthropique.

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Figure 5 : Détection automatisée de vestiges archéologiques à partir d'images dérivées (LRM) de points sol LiDAR (Light Detection & Ranging)

 

Programme Lidarverne (2011)

Ce programme de levé Lidar sur la Chaîne des Puys (63) a été initié par la plateforme IntelEspace de la MSH, le Laboratoire Magmas et Volcans (UBP-CNRS-IRD) le LPC (UBP/UdA/CNRS - IN2P3), en partenariat avec le Conseil général du Puy-de-Dôme dans le cadre du dossier de demande de classement de la Chaîne des Puys/Faille de Limagne au patrimoine Mondial UNESCO, et avec le soutien d’ingénierie du CRAIG (Centre Régional Auvergnat de l’Information Géograpgique). Le programme pluridisciplinaire (archéologie, volcanologie) avait pour ambition d’acquérir une microtopographie à haute résolution du secteur central de la chaîne volcanique. Intelespace a été moteur dans tous les aspects du projet (élaboration, montage financier, cahier des charges, traitement de la donnée, terrain, exploitation scientifique). De ce levé, découle le programme Lidarchéo (cf. infra).