Éditée par l’association française de • issn 0290-9057

Éditée parl’AssociationFrançaise deTopographiexyz

Utilisation combinée des techniques GPS et Radar Utilisation combinée des techniques GPS et Radar

n°93• topographie• géodésie• photogrammétrie• SIG• géomatique• métrologie• hydrographie• topométrie• cartographie• génie civil• histoire

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Directeur de la publicationAndré BaillyIngénieur Géomètre ETPDirecteur adjoint de la publicationEmmanuel NatchitzEnseignant Chercheur ESTPRédaction et administration XYZ2 avenue Pasteur 94165 Saint Mandé cedex Tél. : 01 43 98 84 80 Fax : 01 43 74 72 80secrétariat : tous les jours de 9 h à 17 hRédacteur en chefEmmanuel NatchitzComité de RédactionPierre GrussenmeyerMaître de Conférences - ENSAISBertrand RavezResponsable de service TopographiqueBouygues TPResponsable du site internet Tania NeuschConseil d’orientation scientifiqueJean BourgoinIngénieur Général Hydrographe ERRobert ChevalierGéomètre-Expert DPLGSuzanne Débarbat Astronome Observatoire de ParisRaymond d’HollanderIngénieur Général Géographe - IGNJacques RiffaultDirecteur CommercialRobert VincentIngénieur ECPDr Pascal WillisIngénieur en chef Géographe - IGNPublicitéRobert ChevalierConception et maquetteDorothée PicardAbonnementsEvelyne MesnisAutre publicationL’annuaire de l’AFTIMPRIMERIE MODERNE USHA137 avenue de ContheBP 337 15003 Aurillac CedexTél. : 04 71 63 44 60Fax : 04 71 64 09 09Dépot légal4e trimestre 2002 ISSN 0290-9057N° CPPAP : 093 g 80866Tirage de ce numéro : 2 500 exAbonnement annuelFrance CEE : 73 €Étranger (avion, frais compris) : 76 €Les règlements payés par chèquespayables sur une banque située hors deFrance doivent être majorés de 10 €le numéro : 20 €Le bulletin d’adhésion est en p. 71Membre du SPCS Syndicat de la PresseCulturelle et ScientifiqueL’AFT n’est pas responsable des opinionsémises dans les conférences qu’elleorganise ou les articles qu’elle publie. Tous droits de reproduction ou d’adaptationstrictement réservés.

Editorial ............................................. 5

Info-Topo> Les informations de la profession ........... 7

Manifestations> Les étudiants de l’ENSAIS en visite

à INTERGEO® 2002Pierre GRUSSENMEYER ................................... 23

> Le 50e anniversaire de l’Union des Ingénieurs ESGTMichel KASSER ................................................ 24

Prix AFT 2002

> Evaluation de l’apport de données optique et radar de Très Haute Résolution (THR) pour la cartographie de dégâts de tempête en milieu forestierCyrille MAIRE ................................................. 28

> Techniques spatiales et systèmesd’information pour la gestion des inondationsJean-Baptiste HENRY .................................. 36

GPS

> Utilisation combinée des techniques GPS et Radar Christian HAGIN et Patrick LATHION ....... 43

SIG

> GéoStation la solution géomatique de gestion des domaines skiables développéepar Orodia sur le SIG GeoConceptFabrice COLLINSE et Jean-Christophe LOUBIER ................... 47

Géodésie> Application de la représentation Lambert 93

Paul COURBON ............................................. 51

Topo-vécue> COPTOS ou les ruines d’un passé prestigieux

Tania NEUSCH et Samuel GUILLEMIN ... 59

GSF> le couple GPS-écho sondeur

au pays des piroguesDavid LARROZE ............................................ 63

Internet> Site Internet de l’AFT nouvelle formule :

http://www.aftopo.org/Tania NEUSCH .............................................. 64

Art et Géométrie

> Marcel-Petit : La pierre médiatriceJean-Pierre MAILLARD ............................................ 66

Livres ................................................... 68

Pour la recherche de nos annonceursconsulter la page 69.

La revue XYZ est éditée par l’AFT Association Française de TopographieMembre de la FIG (Fédération Internationale des Géomètres)

2 avenue Pasteur - 94165 Saint Mandé cedex - Tél. : 01 43 98 84 80 – Fax : 01 43 74 72 80

E-mail : [email protected] • Site internet : http://www.aftopo.org

Décembre 2002 • 4e trimestre Sommaire

Revue XYZ • N°93 – 4e trimestre 2002 5

Le mot du Président

Ainsi, depuis Septembre les membres du bureau de l’AFT m’ont confié la tâche de présider notre association. Je ne peux que rendre hommage au travail considérablequi a été effectué par mes prédécesseurs et, à mon tour, je vais essayer de continuer à œuvrer pour que tous les membres se retrouvent au mieux dans nos activités. L’année 2003 qui vient promet de démarrer en fanfare, avec le congrès de la FIG à Paris en avril, à l’organisation duquel nous travaillons activement, A. Bailly, M. Mayoud et moi-même. La FIG est typiquement la structure internationale qui correspond aux “AFT” et “OGE” de plus de 80 pays, et nous devons faire de notre mieux pour que nos collègues du monde entier puissent apprécier leur séjourparisien. Mais nous devons aussi nous mobiliser à fond pour venir les voir et discuteravec eux : Ce congrès ne sera une réussite que si de nombreux collègues français sont là eux aussi ; Il remplacera pour nous le CITOP que nous n’avons pas fait fonctionnerdepuis quelques temps : une exposition qui promet d’être superbe, et de nombreusesconférences de tout premier plan, qui seront toutes accessibles en langue française... Le monde vient vers nous, ne restons pas dans notre coin et ne laissons pas passer de telles occasions de nouer des contacts à l’étranger, d’augmenter notre cercle de connaissances, de préparer des collaborations internationales, d’évaluer des possibilités d’exporter nos services.

Et puis nous allons faire des efforts d’organisation pour que vous soyez plus nombreuxà vous impliquer dans la vie de tous les jours de votre association. En France, l’AFT a une véritable raison d’être, elle est là pour créer les liens entre les professionnels de latopographie, elle est là pour faire vivre le bel outil de promotion technique qu’est notrerevue, elle est là pour aiguiser notre curiosité vers les domaines qui ne cessent d’évoluer.

Que 2003 qui s’approche soit favorable à nos entreprises et à notre association !

Michel Kasser

Editorial

Revue XYZ • N°93 – 4e trimestre 200220

LivresInfo-topo

Un an, un peu plus, que Jean-JacquesLevallois nous a quitté.Il nous laisse le souvenir d’un hommesimple, qui aimait se retrouver en bordde Seine, en banlieue de Paris, canne àpêche en main, avec ses amis, commelui taquineurs de goujons et d’ablettes.

Tel était cet important scientifique, ceprofesseur écouté qui fait partie del’histoire de la géodésie sur notre pla-nète. En France, il fut l’un des premiersà comprendre l’intérêt des méthodesspatiales en géodésie et à s’investirdans cette révolution, et ce, dès 1959.

Il a été pendant plusieurs années exa-minateur du cour d’astronomie deTardi à l’Ecole Polytechnique, il a étéaussi membre correspondant del’Académie des Sciences.

Internationalement, en tant que secré-taire général de l’Association Inter-nationale de Géodésie, il sut offrir sescompétences combinées de scienti-fique et de gestionnaire, qui furentreconnues et honorées par la créationd’une médaille “Levallois”, que l’AIGremet en récompense aux grands ser-viteurs de la géodésie, et dont le pre-mier récipiendaire fut Charles Whitten,président de l’AIG de 1960 à 1963.

deux divisions un enseignement trèscomplet de statistiques, probabilités,de théories des erreurs et desmoindres carrés ; en dehors de l’ENSGil professait un cours de topométrie auConservatoire National des Arts etMétiers (CNAM) aux candidats à l’exa-men de géomètre-expert foncier DPLG.A l’ENSG le professeur de géodésie-astronomie était M. Laclavère, maisJ. J. Levallois avait la charge de l’en-

Un grand disparu de la géodésieJean-Jacques Levallois fut à l’origine dela création du Groupe de Recherche enGéodésie Spatiale, le GRGS, en 1971, quifut composé du Bureau des Longitudes,du CNES, de l’IGN et de l’Observatoirede Paris. Le GRGS imprima la présencefrançaise dans toutes les activités spa-tiales nationales et internationales.

En tant que scientifique, Levallois sutcontribuer, notamment en Europe, ausoutien de la gravimétrie et de lamodélisation du champ de pesanteur.Il dirigea le Bureau GravimétriqueInternational et stimula la coopérationeuropéenne pour la déterminationd’un géoïde continental.

Il avait une haute idée de son travail,mais savait introduire l’humourcomme une des voies de la pédagogie.À preuve, cette formule imagée : leGPS est à la géodésie ce que le TGV està la locomotive électrique, ou encore,le Méridien et la Méridienne devraientêtre au Patrimoine international del’UNESCO pour sa définition du mètre“mesure révolutionnaire”.,

Nous publions ci-dessous un texte sou-venir de Raymond D’Hollander qui futun éminent collègue et ami de ce granddisparu de la géodésie.

Jean-Jacques Levallois “l’ancien”,le camarade et l’ami

par Raymond D’Hollander

J’ai été très peiné d’apprendre durantmes vacances dans les Pyrénées ledécès de J. J. Levallois, à côté duquelj’ai passé quatre années de ma carrièreà l’Ecole Nationale des SciencesGéographique (ENSG) qui se trouvaitalors boulevard des Invalides, en facede l’église St François Xavier. M. Tardi directeur de l’ENSG nous avaitprélevés en octobre 1947 tous les deuxdes services de production de l’IGN

pour nous faire affecter à l’école : J. J.Levallois comme chef de la divisiondes ingénieurs géographes et moi-même comme chef de la division desingénieurs des travaux géographiquesde l’Etat (ITGE) . Nous y avons passétous les deux quatre ans dans deuxbureaux situés côte à côte, avant derevenir à la même date dans nos ser-vices respectifs.J. J. Levallois professait aux élèves des

M. J. J. Levallois sur le méridien

de Paris


seignement pratique de la géodésie etde l’astronomie de campagne à Parisdurant la période de l’enseignementthéorique et à Goult pendant l’été. A sadivision étaient rattachés des officiersfrançais et étrangers, quelques audi-teurs libres. Toutefois les officiers sui-vaient en général l’enseignement de ladivision des ingénieurs TCE.

Dans le cadre de son enseignementpratique de géodésie-astronomie, ilavait passé un certain temps à polir lalentille d’un objectif de lunette astrono-mique ; il avait aussi rédigé une petitenotice sur l’utilisation de la carte du cielet confectionné un calque donnantpour une latitude donnée (celle deGoult) les cercles d’égales hauteurs etd’égal azimut, calque que l’on faisaittourner par rapport à la carte du cielpour faire les observations astrono-miques selon la méthode des hauteurségales. La notice comportait plusieursconstructions astucieuses pour le tracéde ce double réseau de cercles.

Quant à moi j’assurais dans les deuxdivisions l’enseignement de la topo-graphie. A ma division étaient ratta-chés les élèves -ingénieurs de l’Ecolesupérieur des géomètres et topo-graphe (ESGT) qui avaient choisi l’op-tion topographie et qui faisaient leur2e année d’études en suivant lesmêmes cours que les élèves ingénieursdes TGE. Cette solution, voulue par legénéral Hurault, directeur de l’IGN,avait l’avantage de mettre côte à côtedes élèves ingénieurs destinés, les unsau secteur public, les autres au secteurprivé ; elle subsista jusqu’au change-ment de statut de l’IGN.

Lorsque celui-ci devint établissementpublic à caractère administratif, lesAutorités de tutelle exigèrent que soitle CNAM, soit les élèves acquittent desdroits de scolarité ; cela mit fin à cettecohabitation.

Je dispensais aussi à partir de l’annéescolaire 1948 - 49 un enseignement demathématiques supérieures et spé-ciales aux élèves ingénieurs des TGE,recrutés à l’époque par concours sur leprogramme de mathématiques et dephysique de la classe de mathéma-tiques élémentaires, enseignement

auquel M. Tardi ajouta un cours de“compléments de géométrie”, surlequel je reviendrai plus loin.L’été j’assurais sur le terrain l’instruc-tion de topographie des ingénieursélèves géographes des officiers fran-çais et étrangers et d’une partie desélèves ingénieurs des TGE. Instructeurset élèves étaient alors détachés del’Ecole au service de la Topographiepour effectuer des levers au 1:10000 etau 1:20 000, qui étaient exploités pourla rédaction de la carte de base.

J. J. Levallois était mon aîné de 8 ans :il avait une réelle expérience des tra-vaux de géodésie, acquise d’une partau service géographique de l’Armée,d’autre part à l’IGN entre 1940 et 1947.Quant à moi j’étais sorti de l’ENSG en1943 et j’avais effectué durant 4 ans deslevers topographiques au 1:10 000, au1:20 000 en France, au 1:40 000 enAfrique du Nord ainsi que du complé-tement de levers photogrammétriques.En géodésie mes connaissances selimitaient à ce que j’avais appris àl’Ecole ; dans le cadre de ma scolaritéj’avais participé à une brigade de géo-désie primordiale de 2 mois et demi, àune brigade de géodésie complémen-taire de 2 mois et demi et à un staged’un mois d’astronomie de campagneeffectué sous la direction de M. Tardilui-même.

Les journées passées, soit dans nosbureaux, soit auprès des élèves étaientbien remplies, mais j’eus le privilèged’avoir de nombreuses conversationsavec J. J. Levallois , la journée termi-née lorsque nous marchions, côte àcôte, le long du boulevard des Invalideset du Boulevard Montparnasse, jusqu’àl’ancienne gare Montparnasse, d’où

J. J. Levallois rejoignait son domicile,tout proche rue de l’Arrivée et où jeprenais le métro pour rentrer chez moi.

Lorsque le temps était clément c’étaitpresque tous les soirs que J. J. Levalloispassait me prendre dans mon bureauvers 18 h pour marcher ensemble. Il meracontait ses souvenirs de géodésienlorsqu’il effectuait les travaux de trian-gulation de 1er ordre du parallèle deToulouse peu avant la guerre de 1939-45 et notamment à la station dePuylaurens qu’il avait suggéré àM. Tardi pour y diriger le premier staged’astronomie , auquel j’ai participé.

M. Tardi avait l’intention louable d’or-ganiser les stages d’astronomie desingénieurs élèves géographes en desstations de géodésie primordiale, demanière à pouvoir y déterminer lesdéviations de la verticale et à entre-prendre une carte du géoïde. Au boutde 2 ou 3 stages de cette nature, en rai-son de difficultés d’ordre logistique M.Tardi renonça à son idée initiale et choi-sit le site de Goult près de l’observa-toire de St Michel de Haute Provencepour y effectuer l’instruction astrono-mique des élèves des deux divisionsd’ingénieurs.

J. J. Levallois me racontait aussi sessouvenirs de la triangulation qu’il avaiteffectués dans la région de St Gaudeusen vue d’une cartographie au 1:20 000des zones susceptibles de comporterdes gisements de pétrole et de gaznaturel. Il me raconta certains déboiresqu’il eut lors de la construction dusignal de la “Tour d’Ausseing”, pointde 1er ordre de la chaîne de triangula-tion des Pyrénées des ingénieurs géo-graphes du 19e siècle. Ce point géodé-sique dénommé à l’époque “Gardande Montagu” avait été observé en 1826et 1827 par les ingénieurs géographesCoraboeuf et Testu. Sa position excen-trée par rapport à la chaîne axiale desPyrénées est expliquée par Béraldidans son ouvrage “Balaïtous etPelvoux”, où il décrit ce qu’il appelle“l’odyssée” pyrénéenne des ingé-nieurs géographes.

Dans un premier projet Coraboeuf avaitenvisagé de stationner le “Puy deRious”, appelé par les Espagnols le

M. J. J. Levallois avec M. Vincent

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LivresInfo-topo

“Montarto d’Aran”. Cela aurait donné unenchaînement de triangles assez recti-lignes, mais les Espagnols s’opposèrentà ce que les ingénieurs géographeseffectuent une station géodésique surleur territoire. C’est la raison pourlaquelle Corabœuf dut modifier son pro-jet et faire une sorte de détour par lesignal “ Gardan de Montagu”, devenupar la suite “Tour d’Ausseing”.

Etant luchonnais j’avais eu connais-sance, avant mon arrivée à l’IGN, de lareconnaissance et des observationseffectuées en 1825 et en 1827 par lesingénieurs géographes Peytier etHossard à la “Tusse de Maupas”, pic deplus de 3 000 m, que j’avais eu l’occa-sion de gravir à deux reprises. Le signalen forme de tourelle de pierres sèches,dressé par Peytier et Hossard, s’étantécroulé, il avaient du faire deux fois l’as-cension de la Tusse de Maupas pour yreconstruire leur signal en 1825. En1925 fut posée sur l’établissement ther-mal de Luchon une plaque commémo-rant le centenaire de la reconnaissancedu Maupas et de la construction de sonsignal par Peytier et Hossard.

Nous avions lu J.J. Levallois et moi l’ou-vrage “Balaïtous et Pelvoux” de Beraldi,où celui-ci montre bien que ces ingénieursgéographes avaient dans les Pyrénées etles Alpes fait l’ascension de certains de cessommets de plus de 3 000 m pour la pre-mière fois. Grand fut en effet l’étonnementdes premiers pyrénéistes anglais, qui àpartir de 1860 gravirent ces hauts som-mets, en croyant qu’ils étaient les pre-miers à le faire et qui découvraient desvestiges des campements des ingénieursgéographes, qui avaient dressé leurstentes à proximité du sommet, selon lesdirectives de Corabœuf. J.J. Levalloisaimait à évoquer cette époque héroïquede la triangulation française des ingé-nieurs géographes qui constitua la char-pente de la carte d’Etat-major au 1:80 000.

Les travaux de triangulation de larégion de St Gaudens effectués parJ.J. Levallois et d’autres géodésiensservirent d’ossature aux levés topogra-phiques de la feuille de St Gaudens etdu Mas d’Azïl, l’anticlinal de Plagnedans les Petites Pyrénées à cheval surces deux feuilles semblant présenter

des potentialités d’exploitation d’hy-drocarbures analogues à ceux des gise-ments de St Marcet, situé de l’autre côtéde la Garonne.

Je participai en 1943-44 aux leverstopographiques au 1:20 000 de la feuillede Mas d’Azïl ; lors de ceux-ci je fisconnaissance de M. Schneegans, géo-logue en chef de la Régie autonome desPétroles, très intéressé par nos courbesde niveaux, qu’il attendait pour fairedes coupes géologiques précises envue d’exploiter les ressources d’hydro-carbures de l’anticlimal de Plagne.M. Schneegans avait très bien connuJ. J. Levallois et apprécié son efficacitélors des travaux de triangulation qu’ilavait dirigé deux années, je crois, aupa-ravant. Mais outre l’évocation de cessouvenirs parfois communs, lors denos trajets pédestres, J. J. Levalloisabordait des sujets plus techniques.

Convaincu de la nécessité de compen-ser les triangulations, il regrettait que latriangulation des ingénieurs géo-graphes n’ait été compensée, alorsqu’on connaissait à l’époque la théoriedes moindres carrés élaborée parGauss. A propos de compensations ilme citait le professeur Bouasse del’Université de Toulouse, auteur d’uncertain nombres d’ouvrages de mathé-matiques et de physique, parmi les-quels, dans l’un d’entre eux, Bouasseavait qualifié de “tripatouillages” lesopérations de compensation.

Lors de ma première année commechef de division, j’avais été chargé parM. Tardi de procéder à la place du géné-ral Laborde aux interrogations desélèves ITGE de 2e année sur son coursde théorie des surfaces. Sur les 15élèves ingénieurs un seul avait assimilécorrectement cet enseignement, maisles 14 autres avaient été nettementdépassés par ce cours. Ayant renducompte de ce fait à M. Tardi, il me char-gea de faire à partir de l’année scolaire1948-49 un enseignement plus simple àla portée des élèves, dont il précisa luimême le titre “compléments de géo-métrie”, et qui devait servir d’introduc-tion aux enseignements de géodésiemathématique et d’astronomie. Je memis à rédiger le polycopié de ce cours,

pour lequel J. J. Levallois me prodigua,au cours de nos marches, de nombreuxet judicieux conseils.

Il n’était pas de ceux qui de leur piédes-tal de géodésien affectaient un certainmépris pour la topographie et les leversà la planchette. Il s’était lié d’amitié avecdes officiers topographes du servicegéographique de l’Armée, qui effec-tuaient durant des campagnes d’hiverdes levers à l’échelle du 1:40 000 enAfrique du Nord, en vue de la publica-tion des cartes au 1:50 000.

Il appréciait les qualités de renduexpressif des formes de terrain de sesbrillants topographes, comme le fitd’ailleurs aussi le grand géographeEmmanuel de Martonne. J’évoquaismoi-même le souvenir de mes leversen Afrique du Nord, effectués dans desconditions matérielles difficiles.J.J. Levallois fut donc pour moi “l’an-cien” qui me fit profiter de ses expé-riences ; il fut aussi le camarade,puisque nous nous tutoyions et enfinl’ami, auquel il n’hésitait pas à faire cer-taines confidences. Il s’en voulaitd’avoir commis une erreur, qu’il jugeaitgrossière dans son cours de topométrieau CNAM : il en était très contrarié etm’en parla à plusieurs reprises. Je leconsolais de mon mieux en lui rappe-lant le vieil adage : “Errare humanumest”. Il me parlait aussi souvent demusique classique ,qu’il affectionnaitparticulièrement.

Tels furent durant quatre années de1947 à 1951 mes rapports avec leregretté J. J. Levallois. Il y a quelquesannées il eut la douleur de perdre sonépouse, dont l’état de santé lui causatoujours du souci ; je ne fus au courantde ce décès qu’après et nous échan-geâmes une longue conversation télé-phonique. Mon dernier contact avec J.J. Levallois eut lieu aussi au téléphoneavant les obsèques de notre amiRoland Sallat, chef de la division desadjoints techniques à l’époque (1947-1951), qui le secondait efficacementdurant la période des travaux de terrainà Goult. Il m’exprima son grand regretde ne pouvoir assister, par suite de sonétat de santé, aux obsèques de notrecamarade. ●

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Publication des résultats du premier Prix de l’AFT

pour les Jeunes IngénieursDiplômés en topographie

Nous publions dans ce numéro les articles primés par le premier Prix de l’AFT pour les Jeunes Ingénieurs Diplômés en TOPOGRAPHIE.

L’objectif d’un tel prix est de valoriser les travaux scientifiques des jeunes ingénieursdiplômés et de promouvoir l’innovation et la diversité de nos métiers à travers la vision des nouvelles générations.

L’ensemble des candidatures a été étudié mais pour rester en conformité avec les conditions générales de participation publiées dans le N°89 de la revue XYZ (4e trimestre 2001). Seules les propositions des postulants ayant satisfait ces conditionsont été retenues. Nous remercions les candidats qui nous ont soumis un article.

Le jury était composé d’un collège de professionnels et de professeurs des différentesécoles d’ingénieurs françaises de topographie. Il a été présidé par le comité de rédactionde la revue qui s’est chargé de synthétiser l’ensemble des avis reçus.

Cyrille Maire se voit décerner le premier prix gratifié d’un montant de 600 euros, et Jean-Baptiste Henri le prix d’honneur doté de 400 euros.

Ces deux lauréats seront invités par l’AFT pour la remise de leur prix à l’occasion d’une cérémonie qui se fera conjointement à la présentation du nouveau livre de M. D’Hollander : “Sciences Géographiques dans l’Antiquité, Connaissance du monde,Conception de l’univers” dans le courant du mois de janvier 2003.

Le comité de rédaction de la revue XYZ encourage les jeunes ingénieurs diplômésrécemment à postuler à la seconde édition de ce prix. Les conditions de participationsont publiées dans ce numéro et sont consultables sur le site Internet de l’AFT :www.aftopo.org.

Le comité de rédaction

Prix AFT 2002


Prix AFT 2002

Evaluation de l’apport de de Très Haute Résolution

de dégâts de tempêteEtude du massif de Haguenau (Alsace) réalisée au SERTIT en 2001

Cyrille MAIRE

Les tempêtes de décembre 1999 ont causé des dégâts considérables dans lesmassifs forestiers français, allemands et suisses. Les données de l’Observation dela Terre comme source d’informations peuvent être une manière économique etrapide de dresser une cartographie des zones sinistrées comme l’ont montré denombreuses études à partir de données optique et radar. L’apport de la très hauterésolution peut-elle apporter une contribution supplémentaire significative?

Le SERTIT (Service Régional de Traitement d’Images et de Télédétection) a été mandaté parle département QTIS du CNES, dans le cadre du programme ADEMA 2000 pour réaliser l’évaluation en

milieu forestier du futur capteur très haute résolution Spot 5 à partir de données simulées (lancementréalisé en mai 2002), mais aussi de données radar préfigurant les futures générations de capteurs(horizon 2006-2010). L’étude réalisée à partir de données optique et radar aéroportées sur le site test du massif de Haguenau confirme l’intérêt de ces données pour la détection de dégâts en milieu forestier.

MOTS CLES Télédétection, très haute résolution,radar, Spot 5, InSAR,MNE, dégâts forestiers

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données optique et radar (THR) pour la cartographieen milieu forestier

Introduction et problématiqueEtat de l’art

Les tempêtes de décembre 1999 ont engendré des dégâtsconséquents dans les forêts, ravageant ainsi les efforts de plu-sieurs décennies d’exploitations. Devant l’ampleur de cettecatastrophe, un état des lieux devait être rapidement produitpour planifier les actions à court et à long terme des orga-nismes forestiers, des compagnies d’assurances, mais égale-ment des services de sécurité.

Cet inventaire sur le territoire français a été effectué de diffé-rentes façons. Les services de l’Office National des Forêts(ONF) se sont rendus sur le terrain pour évaluer les dégâts.Cependant, ce lever représente beaucoup de travail et neconstitue pas un moyen très rapide de réaction.Des campagnes de photographies aériennes ont été entre-prises bien que leur réalisation et leur exploitation soient trèslongues donc coûteuses. L’Inventaire Forestier National (IFN)a entrepris une photo-interprétation à partir de photographiesaériennes au 1:30000 sur l’ensemble du territoire [IFN, 2000].Les délais d’acquisition et de traitement se sont avérés trèslongs et la phase de photo-interprétation fastidieuse pour unetelle étendue à cartographier. De plus, elles ne constituent pastoujours un moyen suffisamment rapide d’intervention et l’onreste tributaire des conditions météorologiques pour la pla-nification des campagnes de vol, sans compter le temps et lesmoyens humains requis pour la photo-interprétation.

Les données d’Observation de la Terre, par leur vision synop-tique et les possibilités de traitements semi-automatiques,semblent constituer une alternative intéressante en terme decoût et de délais.

Si l’on trouve beaucoup de publications sur les applicationsdes données satellitaires en foresterie, peu de travaux sontconsacrés à l’évaluation des dégâts de tempête, la détectionde dégâts forestiers semblant avant les évènements de 1999être perçue comme une application mineure [Mukai, 1999].Toutefois, l’intensité et la globalité des tempêtes de décembreont suscité un intérêt particulier. Ainsi, une mobilisation de

moyens par le CNES et l’ESA principalement a permis d’ef-fectuer différents tests. La comparaison des données avant etaprès tempête devait permettre d’obtenir rapidement unebonne évaluation des dégâts.Dans ce contexte, une étude a été réalisée sur le site de la forêtde Haguenau, à partir de données radar de cohérence, issuesd’images SAR ERS Tandem, pour individualiser les zones dedégâts et quantifier leur importance. Cette étude a démontréles fortes potentialités de ce type de données [Hermann et al.

2000, Yésou et al, 2000]. Cependant, avec l’arrêt en mars 2000de ERS-1, cette technique n’est plus accessible. Elle pourra tou-tefois être mise en œuvre avec des futurs systèmes présentantdes délais de revisite relativement court, tel Cosmo-Skymed,composante radar du programme Franco-Italien Roméo.

Quant à l’imagerie optique, quelques travaux ont été réalisésà partir de données issues des satellites Spot 4 ou LandsatTM

[Mukai, 1999]. Ces travaux ont montré que l’utilisation del’imagerie satellitaire peut être pertinente pour effectuer uneévaluation de dégâts forestiers même s’il subsistait des diffi-cultés dans les massifs de feuillus. Dans ce contexte, le SER-TIT a été mandaté par le CNES pour réaliser l’évaluation enmilieu forestier du futur capteur très haute résolution (THR)Spot 5 (lancement en mai 2002) à partir de données simu-lées, mais aussi de données radar interférométriques (InSAR)THR préfigurant les futures générations de capteurs (horizon2005-2010).Cette étude avait également pour but de promouvoir l’utilisa-tion des données de l’Observation de la Terre au sein de lacommunauté forestière.

Trois approches ont ainsi été menées en parallèle sur le sitede Haguenau :• Différences de Modèles Numériques d’Elévation (MNE) THR.• Réalisation de photo-interprétation à partir de donnéesoptique et radar.

• Traitements à partir de simulations aéroportées du futursatellite du CNES, Spot 5.

Une comparaison des résultats obtenus permet d’analyser etd’évaluer les différentes approches pour la détection desdégâts forestiers.

Le site d’étude

L’étude a été réalisée sur la forêt indivise de Haguenau d’unesuperficie de 13 500 ha, située dans la plaine d’Alsace à envi-ron 30 km au nord de Strasbourg. Ce massif constitue la pre-mière forêt alsacienne et la sixième forêt française dans leclassement par taille de propriété. Mais il est égalementremarquable à d’autres points de vue [Geldreich, 1999] :• Diversité des peuplements de feuillus et de conifères,• Importante variabilité des caractéristiques géologiques,pédologiques, géomorphologiques du sol (caractéristiquesstationnelles),

• Topographie générale très plane, variation d’altitude de 115à 205 m sur une largeur de 30 km,

• Action anthropique qui au travers d’une sylviculture inten-sive depuis deux siècles a façonné une véritable mosaïqued’essences et de classes d’âge.

L’importance de cette forêt et son exploitation rationnelle ontconduit les services de l’ONF à constituer une base de don-nées géographiques pour gérer un ensemble de 2 700 sous-parcelles de surface variable (0.30 à 17 ha) au niveau des-quelles les caractéristiques stationnelles et les peuplementsforestiers sont homogènes.

Les tempêtes du 26 décembre 1999 ont fortement frappé lesecteur de Haguenau, qui a concentré 40 % des dégâts de larégion Alsace. Dans l’urgence, les services de l’ONF ont réa-lisé un inventaire des peuplements affectés dans les quinzejours qui ont suivi l’évènement. Cet inventaire était basé surla quantification moyenne par sous-parcelle de gestion de l’in-tensité des dégâts. Une cartographie ainsi qu’une estimationglobale et détaillée du phénomène ont été disponibles dès finjanvier 2000. Les dégâts ont été évalués à 1 million de mètrescube de bois renversé ou cassé et 3 000 ha à reconstituer.

Les peuplements de pin sylvestre ont été nettement plus tou-chés que ceux de chêne, puisqu’ils ont été détruits à 70 % enmoyenne; seules les régénérations d’âge inférieur à 15 ansont été épargnées. La cartographie de l’intensité des dégâtspar sous-parcelles ainsi que les données principales de peu-plement (essences principales par étage, âge moyen) ont étémises à disposition. Ces données ont servi de référence pourl’analyse des résultats de l’étude.

Mise en place de la base de donnéesPrésentation des données

Plusieurs types de données ont été employés :• Données radar aéroportées interférométriques THRacquises après la tempête par la société Aerosensing avec lecapteur AeS-1, consistant en des images d’amplitude d’unerésolution spatiale de 50 cm, données de cohérence et pro-duits dérivés type MNE,

• Données optiques acquises avant et après la tempête : don-nées simulées Spot 5 THR XS (multi-spectrale, résolution10 m) et “super mode” (panchromatique, résolution 2.5 m),des données Spot 4 (multi-spectrale, résolution 10 m, avantet après tempête),

• Données vectorielles : base de données du site de Haguenaufournies par l’ONF,

• Données exogènes : Celles ci correspondent à :• des relevés de terrain et des photographies aériennes, • des données de foresterie, des modèles de croissance arbo-ricoles (ONF),

• un modèle numérique de terrain (MNT) basse résolution.

Sur ces données géoréférencées, des distorsions géomé-triques ont été mises en évidence. En planimétrie, ces phéno-mènes sont présents pour les données InSAR et pour les don-nées simulées Spot 5 dans une moindre mesure et localement.Un basculement altimétrique global de 0.1 % a été constaté surle MNE InSAR. Afin de corriger le MNE post tempête maisaussi de consolider la base de données, il est apparu queseules des données GPS acquises en mode différentiel sta-tique permettraient d’obtenir une référence fiable et précise dufait de la très haute résolution des données INSAR (0.5 m).Ce procédé permet également de s’affranchir d’éventuels pro-blèmes de communication entre les récepteurs GPS dus autravail en zone forestière et à des lignes de bases trop élevéespour une exploitation en mode dynamique.

Campagne GPS

La durée (une semaine) et l’étendue du chantier (13 500 ha)ont justifié l’implantation d’un point de référence au milieu dela forêt. La saisie des points de calage se faisant après l’ac-quisition des données, les points à lever devaient satisfaireaux limitations du terrain et des images, constituer unmaillage homogène et si possible être redondants sur les dif-férents couples de données. Pour tenir compte de ces para-mètres, la base de données était nécessaire sur le terrain. Lesdonnées de positionnement du GPS de navigation ont éga-lement été intégrées dans la base de données. Le repérage enpleine forêt devenant très rapidement compliqué, la localisa-tion en temps réel a permis d’optimiser les temps de dépla-cement entre les points.

La longueur des lignes debases a ainsi été réduite àmoins de dix kilomètres, per-mettant d’obtenir des préci-sions homogènes (emq:plani <2 cm, alti <5 cm ) surle réseau de points levés etdes temps d’observationsplus courts. Ce matériel oné-reux a été mis gracieuse-ment à disposition par lelaboratoire de Topographiede l’ENSAIS (figure 1).

Le GPS différentiel permet d’obtenir une précision centimé-trique en planimétrie et en altimétrie dans les conditions d’ac-quisition mises en œuvre sur le site. Les mesures ont étéeffectuées avec des sessions de 10 minutes en statique,cadencées à une mesure toutes les dix secondes. Les pointslevés ont été acquis dans des conditions favorables au niveaudes masques générés par les arbres. L’utilisation d’un GPS bi-


Prix AFT 2002

Figure 1 : Campagne GPS

...

fréquence permet de diminuer les temps d’observations etd’augmenter la précision [Botton, 1997]. Toutefois, la préci-sion réelle des points est davantage conditionnée par laphoto-interprétation et par le positionnement du point sur leterrain. Ainsi, si le point à lever est facilement identifiable surl’image et si les conditions du terrain le permettent, une pré-cision de lever de l’ordre de ±50 cm est envisageable.

De multiples contrôles et la phase de post-traitement ont ainsipermis de générer une référence fiable (précision géomé-trique décimétrique) pour corriger les données. Il est certesregrettable d’utiliser un GPS en mode différentiel statiquepour obtenir une précision finale inférieure au mètre.Cependant, comparées aux erreurs de positionnement dupoint et de photo-interprétation, les données fournies par leGPS en mode différentiel statique peuvent être considéréescomme des valeurs vraies, contrairement à celles d’un GPSde navigation.

Compensation altimétrique du MNE InSAR

Pour corriger l’altimétrie du MNE InSAR, outre le semis depoints GPS, le MNT basse résolution a été intégré dans le pro-cessus de correction. Son utilisation est tolérée du fait du faiblerelief de la zone d’étude. Le nombre de points GPS étant tropfaible pour modéliser correctement les écarts du MNE InSAR,le MNT basse résolution après ajustement avec le semis depoints GPS a permis de densifier le nombre de points de com-paraison. Cette densification permet de générer une modéli-sation plus réaliste des écarts altimétriques (figure 2).

La figure 2 présente les différentes opérations réalisées (addi-tions, soustractions de surfaces) à partir des donnéesd’Observation de la Terre et des surfaces générées a partir dessemis de points GPS ou extraits du MNT basse résolution.

Le MNE post tempête a été sous-échantillonné à 1.5m afin delisser les variations altimétriques très localisées et inhérentestant à sa résolution spatiale élevée, au processus d’acquisition(bande X, angle d’incidence) qu’à l’occupation du sol. Le MNEInSAR post-tempête (figure 3b) représente pour les partiesboisées la canopée après la tempête ; les dégâts causés sontintégrés à ce modèle d’élévation.

Différences diachroniques de MNELa disponibilité d’un MNE pré-tempête doit permettre demettre en évidence les dégâts par différences de MNE avantet après tempête.

Génération d’un MNE pré tempête

Un MNE en milieu forestier peut être comparé à la superpo-sition d’un MNT et de la hauteur du couvert végétal. Ce MNEpré-tempête a été généré en associant :• Un MNT basse résolution compensé grâce au semis depoints GPS,

• La base de données ONF décrivant, âges et peuplementsdominants par parcelle,

• Des modèles de croissances arboricoles, élaborés par lesservices de l’ONF.

Une hauteur moyenne d’arbre par parcelle peut être généréegrâce à des modèles de croissance relatifs aux essencesdominantes du site de Haguenau. La superposition de cettehauteur d’arbre et du MNT compensé par le semis de pointGPS permet de réaliser une simulation d’un MNE pré-tempête(figure. 3a). Afin d’affiner la modélisation, les principauximpacts anthropiques du site ont été intégrés (coupes à blanc,voirie...).


Figure 2 : Correction du MNE InSAR post tempête.

Figure 3 : Vue perspective d’une zone avant (MNE simulé

(a)) / après événement (MNE InSAR (b)) surimposé par

des donnés SPOT 5 THR panchromatique (même

exagération en Z).

...

Validation du MNE pré tempête

Lors de la génération de la hauteur de la canopée (par par-celle), un facteur d’imprécision du couvert végétal réside dansl’assimilation d’une information ponctuelle telle que la hau-teur dominante des arbres par espèce à toute une surface. Defait, la modélisation du couvert végétal est traduite par unebonne approximation de la cime des arbres et globalementde la couronne. En contrepartie, de fortes discordances trèslocalisées sont générées entre les couronnes.Ainsi, l’uniformisation de la canopée risque de se traduire parune surestimation de la hauteur moyenne de la canopée,inhérente aux discordances du modèle. La précision altimé-trique du produit généré a été évaluée à 3 mètres, ce qui enmilieu forestier est très satisfaisant. La comparaison des deuxMNE, témoignant l’état avant et après les passages des tem-pêtes de 1999 peut donc être effectuée. La concordance rela-tive des deux MNE a tout d’abord été analysée, en planimé-trie et en altimétrie. Le MNT basse résolution a été intégrédans les corrections des deux MNE, les données ne sont doncpas indépendantes mais se prêtent toutefois à une approcherelative.

Cartographies des dégâts de tempête réalisées

Au cours de cette étude, deux calculs ont été effectués sur lesMNE :

a - Cartographie de dégâts par différence simple de MNE :

Afin d’extraire les zones de dégâts, les produits obtenus pardifférence simple ont été seuillés en prenant en compte letype de peuplement (feuillus/conifères). Le choix des seuilsreprésente une étape primordiale. En effet, les variations ducouvert végétal sont très importantes selon les peuplementset leurs âge. Il a donc été nécessaire de travailler avec desseuillages importants (14 m) pour réaliser une cartographiebinaire des dégâts. Ce seuil représente un bon compromis,limitant fausses et non détections de dégâts, mais excluantpar la même occasion les jeunes plantations des traitementsde détection de dégâts.

Ecarter une partie importante des parcelles par un seuilélevé peut d’une certaine manière discréditer la méthode.Cependant, selon les services de l’ONF, les populations demoins de 12-14 ans n’ont pas été affectées par la tempête.Par contre, les peuplements compris entre 15 et 20 ans (qui


Prix AFT 2002

Afin d’extraire les zones de dégâts, les produits obtenus par différence simple ont étéseuillés en prenant en compte le type de peuplement (feuillus/conifères). Le choix des seuilsreprésente une étape primordiale. En effet, les variations du couvert végétal sont très impor-tantes selon les peuplements et leurs âge. Il a donc été nécessaire de travailler avec desseuillages importants (14 m) pour réaliser une cartographie binaire des dégâts. Ce seuilreprésente un bon compromis, limitant fausses et non détections de dégâts, mais excluantpar la même occasion les jeunes plantations des traitements de détection de dégâts.

Figure 4 : Différence

simple de MNE,

superposée sur les

données d’amplitude

radar.

...

constituent environ 10 % des plantations) ont une hauteurproche du seuil choisi. Ces massifs sont affectés mais leurdétection est plus délicate; en effet, la nature des dégâtscomplique leur mise en évidence, les arbres ayant été cour-bés par la tempête. Ces parcelles sont donc considéréescomme totalement détruites pour les services de l’ONF,mais ne sont pas mises en évidence par une différencesimple de MNE.

b - Cartographie de dégâts par différence pondérée de MNE :

Afin de mieux détecter les dégâts dans les jeunes plantations,la différence simple de MNE a été pondérée par la hauteur despeuplements. Un taux de dégâts Tx calculé est donc généréet semble être un très bon estimateur des dommages causéspar les tempêtes.

Tx calculé = Havttempête – Hposttempête

Hauteurpeuplement

L’évaluation des dégâts peut ainsi être réalisée sur desgrandeurs comparables. Les jeunes plantations présentantdes dégâts sont détectées et également celles où les arbressont courbés. Les résultats générés restent toutefois moinsprécis pour les jeunes peuplements, où les écarts de modé-lisation et de calage entre les MNE ont une contributionimportante.

Les irrégularités de la canopée en fonction du type de peu-plement (feuillus/conifères) se traduisent par une modélisa-tion plus ou moins fine de la canopée, et donc une détectionvariable des dégâts. Afin de limiter ces effets inhérents auximprécisions de modélisation du MNE avant tempête, unedistinction entre les types de peuplements a été réalisée.Celle-ci est particulièrement justifiée pour les peuplementsâgés de feuillus, où de nombreux problèmes ont été ren-contrés.

La pondération des différences de MNE illustre plus juste-ment les taux de dégâts en étant sensible aux dégâts dansles jeunes plantations. Les cartographies obtenues sont trèssatisfaisantes, surtout si l’on réalise la distinction des typesde peuplements. Ces constats ont été confirmés par uneanalyse statistique, détaillée par la suite.

Autres méthodes mises en œuvreCartographie de dégâts à partir de simulations SPOT 5

Le second type de données utilisées pour réaliser des trai-tements automatiques sont les simulations optiques deSpot 5. Cette méthode nécessite une détermination pré-cise de l’emprise forestière mise en évidence à l’aide desimulations multi-spectrales de Spot 5 acquises avant latempête.

Une approche diachronique sur les données panchroma-tiques THR (résolution de 2.5 m) a permis de mettre en évi-dence les zones affectées. Des résultats très proches sontobtenus en réalisant une approche diachronique sur lesdonnées multi-spectrales [Meyer et al, 2001]. Les cartogra-

phies obtenues sont de très bonne qualité mais leur élabo-ration, très rapide, nécessite de disposer d’archives.

La date d’acquisition est toutefois un facteur limitant, notam-ment dans les peuplements de feuillus lors d’acquisitionhivernale. En effet, la détection visuelle des dégâts dans lesmassifs de feuillus est difficile. Une photo-interprétation(PIAO) a été réalisée à partir des données optiques métriques(1.2 m) afin de vérifier si le saut vers une résolution plusimportante était significatif lors d’acquisitions en périodehivernale.

La cartographie par PIAO est cette fois possible, mais ellereste encore délicate pour les massifs de feuillus.Ceci montre tout l’intérêt du passage à une résolution encoreplus importante (60-80 cm), comme ce sera le cas pour lesdonnées de la constellation Pléiades. Leur exploitation enparallèle avec les données THR de juin 2000 met en évidencel’apport de données multi-temporelles pour le suivi des tra-vaux de déblaiements.

Cartographie de dégâts par Photo interprétationde données d’amplitude radar

L’imagerie d’amplitude radar a quant à elle permis de réaliserune cartographie binaire des dégâts (figure 5).La perception des détails en imagerie radar est différente decelle perçue par l’œil humain. L’angle d’acquisition élevé(entre le passage de l’avion et la scène observée) induit deseffets d’ombrages importants. D’autre part, la finesse del’image engendre des saturations du signal causées par laperpendicularité des nombreux réflecteurs par rapport auxcapteurs. Ce phénomène est souvent observé pour leslisières de bois. Malgré tout, la finesse des détails de cesdonnées THR permet une interprétation aisée.

Plusieurs constats ont été réalisés suite à l’analyse et l’ex-ploitation de données d’amplitude radar THR :• Apport d’informations complémentaires à l’imagerieoptique THR,

• Détection des dégâts possible dans les massifs de feuillus enhiver,

• Détection des dégâts diffus et intermédiaires délicate,• Nombreuses omissions pour les trouées locales de faiblesextensions,


Figure 5 : PIAO à partir des données d’amplitude radar

...

• Passage d’une résolution spatiale de 0.5 à 1.5 m peu signifi-catif pour la qualité de détection, mais forte décimation lorsd’un passage à 3 m,

• Apport des données de cohérence pour l’amélioration lescartographies.

L’importante résolution des données, véhiculant ainsi unnombre important de détails, de structures, d’objets limite lesprocessus classiques employés en télédétection pour réaliserdes classifications. L’apport de l’analyse des textures devraitêtre un outil très prometteur pour une exploitation plus com-plète et automatique des données de très haute résolutionoptique et radar [Datcu, 1998].

Synthèse des résultats Deux approches de validation des différentes cartographiesde dégâts ont été mises en œuvre. La première de typequantitative et spatialisée consiste à confronter les résultatsobtenus aux données de terrain recueillies par l’ONF ser-vant de référence. La seconde, de type qualitatif, a été effec-tuée par analyse visuelle sur les zones caractéristiques (etnotamment celles mises en évidence par la premièreapproche).

On constate que la comparaison des surfaces des zones sinis-trées, relevées par les services de l’ONF et celles mises en évi-dence par les différentes méthodes employées sont relative-ment proches.

La ventilation des dégâts à l’échelle de la parcelle devraitquant à elle permettre des comparaisons statistiques et spa-tiales des données produites avec la cartographie de dégâtsréalisée par les services de l’ONF. Cette approche permet delocaliser à l’échelle de la parcelle les détections cohérentes etdivergentes. Les cartographies de dégâts obtenues peuventainsi être intégrées complètement à la base de données ONFet permettre d’utiliser pleinement l’outil SIG pour mieux ana-lyser les résultats.

Plusieurs types de parcelles sont alors mises en évidencepour chaque méthode (référence : cartographie de dégâtsONF) :• Les parcelles concordantes dans la classification dégâts/nondégâts (Bonne détection : BD)

• Les parcelles intactes classées en dégâts à partir des don-nées spatiales (Fausse détection : FD)

• Les parcelles de dégâts omises (Non détection : ND)Des indicateurs de qualité ont alors été générés permettantde représenter les corrélations des résultats obtenus à par-tir des différentes méthodes par rapport à la référence ONF(tableau 1).

TxQlté = BD TxFD = FD TxND = NDBD BD

Les résultats obtenus sont très satisfaisants et prometteurs pourles simulations Spot 5 et la différence pondérée de MNE. Uneétude complémentaire sur l’âge des peuplements a montré l’ho-mogénéité des détections de dégâts réalisées à partir des don-nées simulées Spot 5 et par différence pondérée de MNE.

D’autre part, la complémentarité des données optique etradar a été mise en évidence par une étude comparative entreles différentes méthodes mises en œuvre.


Prix AFT 2002

La différence diachronique de MNE, est une démarche ambitieuse et originale, elle permet d’obtenir des cartographies très précises des dégâts. Les principaleslimitations rencontrées dans cette application sont inhérentes à la simulation du Modèle Numérique d’Elévation témoignant l’état initial de la forêt.Des résultats comparables devraient être obtenus avec les données InSAR des futurssystèmes imageurs opérationnels à l’horizon 2006-2010 tels que Cosmo-Skymed, Roue Interférométrique ou encore TerraSAR. Des résultats encore plus prometteursdevraient être escomptés grâce aux études polarimétriques de données InSAR acquisesen bande L [Reigber et al, 2001]. Les données simulées Spot 51 permettent, quant à elles, d’obtenir des cartographies des dégâts par parcelle très proches de celles relevées sur le terrain par les services de l’ONF.

Tableau 1 : Indicateurs de qualités obtenus par

différentes méthodes.

Méthode employée Distinction feuillus/conifères

TxQlté TxFD TxND

Différence simple de MNE 0.79 0.12 0.15

Différence pondérée de MNE 0.84 0.10 0.08

PIAO Amplitude radar 0.68 0.09 0.49

Simulations Spot 5 0.85 0.08 0.10

...

Conclusions et perspectivesL’apport de données optique et/ou radar de Très HauteRésolution pour la cartographie de dégâts forestiers est éta-bli. L’étude montre également la nécessité de disposer dedonnées historiques.La différence diachronique de MNE, est une démarche ambi-tieuse et originale, elle permet d’obtenir des cartographies trèsprécises des dégâts. Les principales limitations rencontréesdans cette application sont inhérentes à la simulation du ModèleNumérique d’Elévation témoignant l’état initial de la forêt.Des résultats comparables devraient être obtenus avec lesdonnées InSAR des futurs systèmes imageurs opérationnelsà l’horizon 2006-2010 tels que Cosmo-Skymed, RoueInterférométrique ou encore TerraSAR. Des résultats encoreplus prometteurs devraient être escomptés grâce aux étudespolarimétriques de données InSAR acquises en bande L[Reigber et al, 2001]. Les données simulées Spot 51 permet-tent, quant à elles, d’obtenir des cartographies des dégâts parparcelle très proches de celles relevées sur le terrain par lesservices de l’ONF. Ainsi, les potentialités des données d’Observation de la Terrede très haute résolution ont été mises en évidence, pour ladétection de dégâts forestiers et de manière plus généralepour la gestion forestière. L’intérêt des futurs systèmes ima-geurs est pleinement justifié pour les thématiques de fores-teries. Les résultats et le retour d’expérience obtenus au coursde ce projet laissent présager une forte progression de l’utili-sation de données d’Observation de la Terre par les gestion-naires des espaces forestiers. ●

(1) Le lancement de SPOT 5 en mai 2002 a été un réel succès,les acquisitions commerciales ont débutées en juillet 2002. Des images SPOT 5 sur l’Alsace ont étés acquises en juillet etseptembre 2002. Fin 2002 les premiers résultats cartographiquesobtenu par le SERTIT auront été transmis aux services forestiers(contacts pour de plus amples détails sur les projetsObservation de la Terre - foret Haguenau auprès de H. Yésou :[email protected]).

Remerciements :Je tiens à remercier M. Hervé Yésou mon maître de stagepour sa précieuse aide, ainsi que toute l’équipe du SERTIT,mais également le Laboratoire de Topographie de l’ENSAISet M. Jacques LEDIG pour le prêt du GPS différentiel ainsi queMme. Tania Neusch pour ses conseils avisés.

Quelques mots sur l’auteur :Maire Cyrille, ingénieur ENSAIS en Topographie (2001), DEA Traitement d’Images (2002). Ingénieur de recherche au DLR(centre national de recherche aérospatiale allemand, Munich).Projet actuel : amélioration et régularisation de MNT/MNE pourdes perspectives de visualisation 3D en temps réel d’importantesbases de données géolocalisées. Contact : [email protected]

Bibliographie :ADRAGNA F, 1997 : Interférométrie radar : Principe,applications et limitations. Bull. SFPT n°148, 5 pages.

BOTTON S., DUQUENNE F. et al, 1997 : GPS, Localisation etnavigation. Edition HERMES, 159 pages.DATCU et al, 1998 : Spatial information retrieval from RemoteSensing Images : - Part I : Information theoretical perspectives,IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing, vol 36,n°5 p 1431-1445. DAMMERT P.B.G., 1996 : Accuracy of INSAR measurements inforested areas. Actes du Symposium Fringe.GELDREICH P. 1999 : La forêt indivise de Haguenau.Arborescences n°78, janvier - février 1999, p12-34.HOLECZ F., PASQUALI P. et al, 1998 : Automatic Generationand Quality Assessment of Digital Surface Models generated fromAeS-1 InSAR data, Procedings of European Conference onSynthetic Aperture Radar in Germany, 5pages.IFN, 2000 : site internet :http://www.ifn.fr/pages/fr/tempetes/index.html.MASSONET D., PERLANT F. et RABAUTE Th., : Précision etniveau d’artefacts dans les calculs modèles numériques de terrainpar interférométrie. Actes du colloque ESA-CNES “De l’optique auRadar. Les applications SPOT et ERS”. Paris Mai 1993, Cépaduèséditions, pages 511-523.MEYER C, GELDREICH P et YESOU H 2001 : Apport des donnéessimulées SPOT 5 pour l’évaluation des dégâts de tempête dans laforêt Cas de la forêt de Haguenau (France). Actes du SymposiumSpot 5 Toulouse, Novembre 2001, CNES.ed.MUKAI Y., HASEGAWA I.,1999 : Extraction of damaged areas ofwindfall trees by typhoons using LandsatTM data, InternationalJournal of Remote Sensing, Volume 21, Issue 4, March 2000,pages 647-654.REIGBER. A, PAPATHANASSIOU. K ET AL, 2001 : SARTomography and Interferometry for the Remote Sensing ofForested Terrain, Frequenz, 55, mars/avril 2001, p119-123.YÉSOU H. et al, 2000 : Mapping storm forest damage using SARcoherence data. The case of the Haguenau forest - France.Looking at our Earth for the New Millennium. Gothenburg,October 2000, ESA SP 461.


ABSTRACTKEY-WORDS : Remote sensing, very high resolution,InSAR, radar, Spot 5, DEM, forest damageRemote sensing can be a good, effective and economicmethod to realise damage mapping due to theDecember 1999 storms that severely hit France’sforestry. Many recent studies, confirm this geomaticsolution with high resolution optical and radar data.Here, the question asked is whether higher resolutiondata give more efficient results? The CNES has contracted SERTIT to evaluate bothsimulated data of the future SPOT 5 satellite, which isscheduled to be launched in May 2002, and VHR radardata which are considered as a prototype for a futuresensor generation (2006-2010). These were takenduring airborne imaging campaigns over the study areacovering the Haguenau Forest test site with optical andinterferometrical synthetic aperture radar (InSAR),airborne data and confirm the interest of the highresolution for damage detection in forestry areas.


L a problématique des risquesnaturels fait désormais partieintégrante des préoccupations

des collectivités territoriales. Unepreuve est que leurs prérogatives surces sujets n’ont cessé d’être augmen-tées depuis plusieurs années. C’estpourquoi la réflexion sur la conceptionde systèmes d’information et d’aide à ladécision (SIAD), capables de synthéti-ser un grand nombre de données d’ori-gines multiples, a été lancée. Au-delàde la simple conception d’un SIAD,cette étude met une nouvelle fois enévidence des sujets faisant régulière-ment l’objet des débats publics et quiconcernent la gestion du territoire.

ProblématiqueSur le territoire français, le risque d’inon-dation est de loin le plus présent (fig. 1)et concerne près de deux communes surtrois. Malgré les dispositions prises parle législateur et comme on a pu le voirrécemment, ce phénomène engendre

biais des techniques spatiales. Celles-ci sont constituées d’une part de labranche imagerie (optique, radar), desdonnées de positionnement GPS etd’autre part, des données dites envi-ronnementales, incluant la pluviomé-trie et l’hydrométrie. L’exploitationd’une telle variété d’informationsconduit à la mise en place d’une

Prix AFT 2002

Techniques spatiales etsystèmes d’information

pour la gestion des inondationsJean-Baptiste HENRY, Ingénieur ENSAIS, doctorant SERTIT-CEREG

La prise de conscience des pouvoirs publics face aux risques d’inondations est telle que l’heure est au développement de systèmes d’information territoriale à grande échelle, capable d’aider à la prévention et à la gestion des crises. Dans le cas des inondations, la multitude d’intervenants et d’informations de tous ordres qui afflue vers les services impliqués, oriente ces derniers vers une réorganisation de leur politique de traitement de l’information pour la gestion de crise par l’utilisation des NTIC (Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication).La télédétection spatiale se présente comme la source de données synthétiques, permettant d’alimenter desbases de données géographiques. Le système d’information tend alors vers la synthèseen temps rapide d’informations géolocalisées provenant de l’observation de la Terre, del’observation météorologique, du terrain par le biais du GPS et de caméras... L’objectifest de rendre l’intervention sur la crise la plus efficace possible en produisant desinformations claires pour alimenter les systèmes d’aide à la décision des gestionnairesde crise et en tenant compte des facteurs environnementaux, humains et matériels.

MOTS CLES imagerie spatiale,inondations, systèmesd’information et d’aideà la décision

des dégâts considérables de tout ordre.Il s’agit donc d’être en mesure de fournirune information objective et globale surun territoire avant, pendant et après unévénement hydrologique.L’objectif de cet article est de présenterles principaux résultats répondant auxbesoins d’information exprimés parles services de gestion de crise, par le

Feux de forêt

Mouvements de terrain

Séismes, volcans Avalanches

Inondations

Figure 1. Répartition des risques naturels, ayant des enjeux humains

sur le territoire français (IFEN)


importante base de données, exploitéegrâce aux outils et techniques des SIG.Ces différentes couches constituentdes produits à forte valeur ajoutée quiont, en grande majorité, fait l’objetd’une validation par les utilisateurs. Ceprojet s’appuie sur l’étude menée surla rivière Zorn (Alsace) par le SERTITau cours du programme GENESIS2000 (Geospatial Emergency NEtworkby Support of Imagery Services foryear 2000), piloté par EADS – MatraSystèmes et Information, sous l’égidede la Commission Européenne (pro-gramme IST).

Intégration d’imagessatellitairesLa base de données d’observation de laTerre peut intégrer différentes sources,optiques ou radar, du fait des multiplessystèmes imageurs actuellement enorbite. Ces images nécessitent une part

importante de traitements et d’exper-tise avant leur intégration dans le sys-tème d’information (SI).

Les traitements en imagerieoptique

Les traitements appliqués aux imagesoptiques peuvent être scindés en deuxcatégories : les pré-traitements compre-nant les préparations géométrique etradiométrique des données, et l’extrac-tion thématique qui concerne autant laclassification d’occupation du sol que ladélimitation de champs d’inondations.

Tout d’abord, les traitements radiomé-triques consistent à éliminer les effetsastronomiques par transformation descomptes numériques bruts en réflec-tance exo-atmosphérique (Begni,

1988). Cette étape de normalisation desvaleurs contenues dans les images estcapitale tant pour la réalisation demosaïques, que pour permettre des

études diachroniques. Du point de vuegéométrique, les images sont ortho-rectifiées, sur la base de cartes topo-graphiques ou de produits déjà corri-gés. La qualité de la correction est alorsconditionnée par celle des données deréférence, la précision et la résolutiondu modèle numérique de terrain, laconnaissance et l’intégration de la géo-métrie d’acquisition.L’extraction thématique a pour objectifde synthétiser l’information contenuedans l’imagerie satellitaire. Elle sebase sur l’analyse des canaux d’acqui-sition et de certaines combinaisonslinéaires de ces canaux. Ces indicessont un moyen d’accéder à l’intensitéde phénomènes trop complexes pourêtre décrits par des paramètressimples (Bannari et al., 1995) : on citerapar exemple les indices de végétationclassiques ou les indices spécifiquesdéveloppés par le SERTIT, afin d’ex-ploiter pleinement les capacités du

Figure 2.

Les informations

dérivées de l’imagerie

optique

a) Image SPOT brute ;

b) Occupation du sol ;

c) Champ

d’inondation

...


capteur HRVIR de SPOT4 (Clandillon et

al., 1995 a et b ; 1999).

Deux grandes familles d’informationssont extraites des données optiques(fig. 2) : la classification d’occupation dusol grâce à la mesure des paramètresbio-géophysiques, et les champs d’inon-dations historiques lorsque les condi-tions atmosphériques ont été assez clé-mentes pour permettre l’acquisitiond’une image par un système passif.

Les traitements en imagerie radar

Au contraire de l’imagerie optique,l’imagerie radar dispose d’une capacitéà fournir de l’information sur une zonequelles que soient les conditions atmo-sphériques, de jour comme de nuit.Malgré le niveau de traitement initialde ces données lors de leur fourniturepar les centres de traitement del’Agence Spatiale Européenne (ESA),elles nécessitent un fort apport d’ex-pertise avant d’être pleinement exploi-tables et intégrables à la base de don-nées thématiques. L’essentiel de cestraitements a pour objet la réduction del’effet de chatoiement (speckle), quiréduit la ’lisibilité’ des images. De nom-breuses méthodes de filtrage spatialpeuvent s’appliquer à une image seule(Neusch, 2000). Cependant, lorsqu’unesérie d’images est acquise sur unemême emprise géographique, le fil-trage temporel par sommation permetune amélioration très sensible de laqualité radiométrique en se basant surle caractère aléatoire de l’effet de cha-toiement (Bruniquel, 1996 ; Fellah,

1997). Reste enfin la prise en comptede la géométrie particulière de cesimages due à la nature active du sys-tème imageur (Polidori, 1997 ; Maître,

2001). Selon la topographie de la zone,si l’orthorectification n’est pas indis-pensable, comme par exemple sur laplaine d’Alsace, le géoréférencementprécis des images est cependantnécessaire.

La combinaison d’images en périoded’étiage et en période de crues permet,par détection de changement, d’extra-ire les champs d’inondation instanta-

nés, observés lors du passage du satel-lite (Badji et al., 1994). Comme pour lesdonnées optiques, ces informationstémoignent d’un instant précis dans ledéroulement de la crue, et ne permet-tent pas une généralisation sans êtrecorrélées aux conditions météorolo-giques. Nous introduisons ici la notionde cas et de systèmes à base de cas,constitués d’une combinaison d’obser-vation de champs d’inondation et desdonnées pluviométriques et hydromé-triques correspondantes.

Lorsque aucun produit d’imagerie n’estdisponible pour les événements consi-dérés, la base de données sur leschamps historiques est complétée par

les atlas de zones inondables, réaliséspar les DDAF, qui décrivent l’emprisemaximale du champ d’inondation lorsde l’événement.

Alimentation de la base de données du SIADLe traitement des données d’imageriesatellitaire représente une part impor-tante de cette étude, qui ne prend vrai-ment son sens que lors de l’intégrationSIG. Cette seconde phase a pour butd’exploiter ces informations dérivées enles combinant à d’autres, provenantd’études antérieures ou de bases dedonnées extérieures. La base exploitable

Prix AFT 2002

Figure 3. Croisement géographique de la dynamique des espaces urbanisés

et d’un champ d’inondation historique

Finalement, le croisement géographique des différentesinformations extraites des images satellitaires permetd’analyser le paysage de la zone d’étude et son évolution aucours du temps, mais surtout d’évaluer les conséquencesd’une crue d’une intensité donnée (fig. 3). Ainsi, la mémoiredu risque semble parfois assez peu présente et lesévénements extrêmes sont rapidement oubliés. On observe lacroissance des surfaces urbanisées dans des zones inondéespar le passé, et donc potentiellement ré-inondables.

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est constituée de deux composantesmajeures : les données géographiqueset les données environnementales.

Les données géographiques

Cette première composante de la basede données intègre de multiplessources. Les produits dérivés de l’ima-gerie satellitaire constituent le socle duréférentiel géographique de l’étude,qu’il s’agisse des produits de classifica-tion ou des champs d’inondation obser-vés. Cependant, les contraintes d’ex-ploitation et de présentation des infor-mations requièrent l’utilisation decouches vectorielles, telles que lesdécoupages communaux, les limites debassin versant... L’objectif est alorsd’évaluer les politiques d’aménage-ment local et leur prise en compte del’histoire du territoire, en particulier leszones d’épandage des crues.

Pour décrire l’évolution de la vulnérabi-lité des territoires, le suivi de la dyna-mique d’urbanisation constitue l’élé-ment majeur. Issue de la fusion du pro-duit de classification d’occupation du solactualisé avec des produits antérieurs,cette couche d’information forme labase de l’analyse (Pohl et Van Genderen,

1998). A l’échelle de la commune, onpeut localiser les zones préférentielle-ment urbanisées et identifier les vecteursprivilégiés de l’expansion urbaine.

L’extrait cartographique (fig. 3) illustre ladynamique des zones urbaines sur unsecteur de la Zorn (bleu, antérieur à1992 ; vert, urbanisé entre 1992 et 1995 ;rouge, urbanisé entre 1995 et 2000), parrapport à l’extension maximale d’unecrue centennale de référence. Cet évé-nement (de 1983, obtenu grâce à l’atlasdes zones inondables réalisé par laDirection Départementale del’Agriculture et de la Forêt) sert d’ailleursde référence pour l’élaboration du Plande Prévention des Risques Inondation(PPR-I) de cette rivière.

Finalement, le croisement géogra-phique des différentes informationsextraites des images satellitaires per-met d’analyser le paysage de la zoned’étude et son évolution au cours dutemps, mais surtout d’évaluer les

conséquences d’une crue d’une inten-sité donnée (fig. 3). Ainsi, la mémoiredu risque semble parfois assez peu pré-sente et les événements extrêmes sontrapidement oubliés. On observe lacroissance des surfaces urbaniséesdans des zones inondées par le passé,et donc potentiellement ré-inondables.

Les données environnementales

Cette catégorie regroupe les informa-tions concernant par exemple, lamétéorologie (pluviométrie, bilanhydrique...) ou l’hydrométrie. Ellessont accessibles auprès des servicesde Météo France, des Agences deBassin, des DIREN... Leur intérêt est depouvoir décrire plus complètement lephénomène observé par les satellites.Dans le cas de la plaine d’Alsace, surdes événements spécifiques, l’analysede ces séries a mis en évidence unedurée standard pour l’évaluation duphénomène pluviométrique et de sonimpact sur les débits observés. Ainsi, ilest apparu raisonnable de ne s’inté-resser qu’aux dix jours précédant lepic de crue, considérés comme pré-pondérants pour la génération desdébits (fig. 4).

Cependant, l’antécédent pluviomé-trique, plus en amont dans le temps,doit également être pris en compte. Eneffet, selon l’état hydrique du bassin,une même intensité de pluie n’aura pas

les mêmes conséquences sur les débitsobservés. On introduit ici le suivi duparamètre humidité, qui n’a pas faitl’objet de cette étude mais qui apparaîtcomme une variable d’autant plus utilequ’elle peut être évaluée par lesmoyens de télédétection radar (Fellah,

1997 ; Neusch, 2000). L’intérêt est alorsd’exploiter directement une variablespatialisée.

De ce fait, une vision systémique dubassin est envisagée en décrivantquelques-uns de ses états extrêmes.Sans entrer dans les méandres et lesdifficultés de la modélisation hydrolo-gique, une base de données de cas estalimentée, pouvant servir de référentielde comparaison en supposant que lebassin soit stable dans le temps. C’estdans cette optique qu’est élaboré ledocument cartographique (fig. 4) quis’attache plus à donner une tendancedes pluviométries et des débits, quedes évaluations numériques. Celles-cideviennent finalement très vite obso-lètes, du fait des rapides évolutions dessurfaces urbaines et agricoles. C’estpourquoi il est apparu capital de se limi-ter à une description qualitative desévénements afin de ne pas risquer dedonner un poids exagéré aux séries demesures historiques.

Cette hypothèse de stabilité apparaîtalors comme réductrice et impose de

Figure 4. Carte de synthèse d’un événement historique

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considérer soigneusement les relationsmises en évidence. Elle offre néan-moins l’occasion aux services de ges-tion de crises de comparer des situa-tions et d’envisager de possibles scé-narii d’évolution. De plus, cette évalua-tion pourrait constituer un intérêt parti-culier pour les modélisations hydrolo-giques et hydrauliques, en tant quedonnée d’entrée, de validation et decalibration.

ConclusionsL’étude du phénomène ’inondations’est complexe et exigeante, en termesde moyens et de temps. Cependant, cesévénements ont d’importants impactssur les plans socio-économiques, finan-ciers et environnementaux. Leursconséquences, très souvent catastro-phiques, font l’objet depuis plusieursannées de beaucoup d’attention de lapart des pouvoirs publics qui cherchentà atteindre deux objectifs. D’une part,réduire les risques en imposant descontraintes fortes dans les zones répu-tées dangereuses, et d’autre part, don-ner toujours plus de moyens aux ser-vices d’urgence qui sont en contactdirect avec la réalité des crises.

Le système est basé sur deux constata-tions simples : l’occurrence et l’intensitédes catastrophes naturelles sont desparamètres qui ne sont pas maîtri-sables ; quelles que soient les mesuresprises par le législateur, le risque nul nepeut être obtenu. L’objectif du systèmeest alors de fournir aux gestionnairesde crise les moyens d’exercer une cer-taine maîtrise sur les situations graves.Les moyens spatiaux offerts par lessatellites d’observation de la Terreapparaissent comme très efficaces pour

obtenir des informations synthétiquessur de grands territoires.

Ces données nécessitent d’importantstraitements pour en dégager l’informa-tion : préparations géométriques puisradiométriques, avant extraction desclasses thématiques. La connaissancede l’occupation du sol est un facteur pri-mordial dans l’analyse des risques,puisqu’elle en constitue une des com-posantes : la vulnérabilité. Enfin, laconstitution d’une base de données his-toriques sur les champs d’extension decrues est la dernière étape d’exploita-tion des images de télédétection.

Les mesures de différents paramètresenvironnementaux, tels que les précipi-tations ou les débits moyens journa-liers, reliées aux deux catégories d’in-formation dégagées, permettent deprendre conscience de la genèse de cescatastrophes naturelles. Ainsi, cetteapproche n’a pas pour vocation deconstituer un modèle global portant surla naissance, la propagation et lesconséquences des phénomènes natu-rels violents, mais bien de proposer desmoyens d’information pour aider à laprise de décision et à la gestion de crise.

PerspectivesCette étude a mis en évidence d’impor-tantes perspectives d’évolution de cetype de systèmes. Tout d’abord l’exploi-tation opérationnelle, en quasi tempsréel, demande une automatisation detout ou partie des processus de rectifi-cation géométrique, d’extraction radio-métrique... Ensuite, une utilisation sur leterrain exige le développement d’inter-faces simples et efficaces sur des sys-tèmes légers, exploitant les techniques

de positionnement par GPS. L’idée estici de proposer aux équipes d’interven-tion des moyens de localisation et d’ac-tion. L’intégration de données environ-nementales, météorologiques et hydro-métriques, amène à considérer les pos-sibilités d’évolution vers la modélisationou la simulation, et ainsi la générationd’informations en avance par rapportaux événements graves, pour alimenterles systèmes d’aide à la décision.

Des études se poursuivent actuelle-ment dans le cadre du Réseau Terre etEspace (programme PACTES,“Prévention et Anticipation des Cruesau moyen des Techniques Spatiales”,du Ministère de la Recherche et coor-donné par le Centre National d’EtudesSpatiales), où sont notamment éva-luées les capacités des nouveaux sys-tèmes de télédétection tels qu’ENVISATet SPOT5, et des futurs systèmescomme Radarsat2 (2003) ou Cosmo-Pléiades-Skymed (2006), dans ce typed’applications. Les signes annoncia-teurs de débordement (variation del’humidité des sols grâce au radar, cou-plages plus élaborés avec les donnéesmétéorologiques) sont également encours d’investigation. De nombreusespistes sont ouvertes, mais l’objectifultime reste de produire des plans d’in-formation élaborés qui trouvent leurécho chez les utilisateurs et qui puissents’intégrer efficacement dans le proces-sus de décision en cas de crise. Cesdéveloppements seront concrétisésdans le cadre du projet “Plain-FloodMonitoring” soutenu par l’AgenceSpatiale Européenne, dont l’objectif estla constitution d’un centre opérationnelde cartographie rapide des inondationsdans l’Est de la France au moyen desdonnées d’Observation de la Terre. ●

Le système est basé sur deux constatations simples : l’occurrence et l’intensité descatastrophes naturelles sont des paramètres qui ne sont pas maîtrisables ; quelles quesoient les mesures prises par le législateur, le risque nul ne peut être obtenu. L’objectifdu système est alors de fournir aux gestionnaires de crise les moyens d’exercer unecertaine maîtrise sur les situations graves. Les moyens spatiaux offerts par les satellitesd’observation de la Terre apparaissent comme très efficaces pour obtenir desinformations synthétiques sur de grands territoires.

Prix AFT 2002

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ABSTRACTKEY-WORDS : satellite imagery, floods, information and aid to decisionmaking systems

Due to increased awareness, public authorities are implementing strategies tocombat flood events. As a consequence, large scale territorial informationsystems, able to contribute to the prevention and management of crises, arebeing developed. Because flood events involve many different actors and typesof information, concerned services need to reorient their crisis managementpolicies, by using new technologies of Information and Communication.

Satellite remote sensing appears to be an adequate data source, in order tofeed these flood alert geographical databases. The system aims to synthetiseand use synergies between geocoded information sources. Here, these arederived from Earth Observation data, meteorological observation data and fromfield work using GPS and cameras... The ultimate goal is then to improve crisismanagement, by providing easy-to-use information, accounting forenvironmental, human and material factors, to flood crisis managers and theiraid to decision making systems.

RemerciementsJe tiens ici à adresser mes plus sincèresremerciements à Paul de Fraipont,directeur du SERTIT, et à StephenClandillon, chercheur SERTIT, pouravoir permis et contribué à la réalisa-tion de cette étude. Je remercie enfinMartine Couturier, de MatraSystèmes&Informations, coordinatricedu projet européen GENESIS 2000, quia donné le cadre de ce travail. Ce Projetde Fin d’Etudes a été soutenu àl’ENSAIS le 17 octobre 2000. ●

Contact Service Régional de Traitementd’Image et de Télédétection (SERTIT)Pôle API - Bd Sébastien BrantF-67400 Illkirch GraffenstadenStd: +33 (0)3 90 24 46 47Fax: +33 (0)3 90 24 46 46http://sertit.u-strasbg.fr

RéférencesBadji M., Dautrebande S., MokademA.I. et Dewez A., 1994, ERS-1 SARimagery applied to rural basinshydrological studies. I: Flood inundationmapping and monitoring, Proceedings ofFirst ERS-1 Pilots Projects, pp. 117-124.

Bannari A., Morin D., Bonn F. et HueteA.R., 1995, A review of vegetationindices, Remote Sensing Reviews, Vol.13, pp. 95-120.

Begni G., 1988, Document de synthèsesur l’étalonnage absolu des donnéesSPOT, Rapport CNES.

Bruniquel J., 1996, Contribution desdonnées multi-temporelles àl’amélioration radiométrique et àl’utilisation d’images radar à synthèsed’ouverture, Thèse de doctorat del’Université Paul Sabatier de Toulouse.

Clandillon S., Meyer C., Bestault C.,Yesou H. et De Fraipont P., 1995a,Variabilité du MIR et humidité,Procédures d’optimisation des donnéesSPOT4/MIR, Rapport final SERTIT.

Clandillon S., De Fraipont P. et YesouH., 1995b, Assessment of the futureSPOT4 MIR for wetland monitoring and

soil moisture analysis : simulation overthe Ried Centre Alsace (France),Proceedings of SPIE, Vol. 2585, pp. 102-111.

Clandillon S., Meyer C., Bestault C.,Yesou H. et De Fraipont P., 1999,Validation des résultats obtenus dans laplaine d’Alsace, au cours des projetspilotes SPOT4/MIR, Rapport final SERTIT.

Fellah K., 1997, Mesures des paramètresdes sols à partir de données dessatellites radar pour les applicationshydrologiques, Thèse de doctorat del’Université Louis Pasteur de Strasbourg,mention Doctorat Européen.

Maître H., 2001, Traitement des imagesde Radar à Synthèse d’Ouverture,Hermès, Paris.

Neusch T., 2000, Multi-Frequency andMulti-Polarization Synthetic ApertureRadar Data for Modelling HydrologicalParameters, Aachen : Shaker (Geodäsie ;Bd. 5), Zugl.: Karlsruhe Univ., Diss.

Pohl C. et Van Genderen J.L., 1998,Review article - Multisensor image fusionin remote sensing : concepts, methodsand applications, International Journalof Remote Sensing, Vol. 19, No. 5, pp.823-854.

Polidori L., 1997, Cartographie radar,Gordon and Breach Science Publisher.


GPS

Utilisation combinée des techniques GPS et Radar

Au début des années 90, les récepteurs GPS étaient des instruments de mesure révolutionnaires dans nos professions, destinés presque exclusivement à des applications géodésiques en post-traitement.Au fil de l’évolution technologique, de nouveaux constructeurs sont apparus, qui ont diversifié et accru lesfonctions et les possibilités des récepteurs. Les applications GPS en temps-réel ont rapidement pris le pas surle post-traitement, et de plus en plus de récepteurs bon marché ouvrent de nouvelles perspectives dans levaste domaine de la navigation et du guidage de personnes ou de mobiles. Aujourd’hui, le GPS est devenu unetechnique courante du géomaticien, qui est aussi utilisé de plus en plus en combinaison avec d’autres capteurs.Ce travail d’intégration permet de géoréférencer à l’aide du GPS les données fournies par les capteurs, et parconséquent de réaliser des cartographies thématiques. Cette méthodologie est utilisée par exemple pour desapplications bathymétriques, par couplage d’un système GPS et d’un écho-sondeur, ou pour des assainissementsde décharge en combinant un capteur de gaz au GPS. Dans cet article, nous nous proposons de présenter plusen détail l’intégration d’un radar au GPS destinée à la surveillance aérienne du manteau neigeux*.

* Article disponible aussi en allemand et en anglais

Christian HAGIN et Patrick LATHION

...

Contexte et objectifsDepuis quelques années, nous cou-plons déjà les systèmes GPS à différentsinstruments tels que capteurs de gazpour la cartographie des émanations deméthane sur les décharges, ou encoreles écho-sondeurs pour la représenta-tion des hauteurs de sédiments et d’eaudans les barrages, lacs ou rivières.

Nous nous intéressons aussi à la combi-naison d’un radar (Ground PenetratingRadar, GPR) et d’un système GPS-RTK,embarqués dans un hélicoptère, pour lasurveillance du manteau neigeux.

Cette technique permet d’obtenir simul-tanément les altitudes des différentesinterfaces rencontrées par les ondesradar (neige/glace, terrain) avec une

précision décimétrique, sans avoirbesoin d’un modèle de terrain à priori.Il est aussi possible de déterminer lescaractéristiques physiques de la neigetelles que densité et teneur en eau.

Les objectifs prioritairement étudiésdans cette phase de développementsont les suivants :

• La surveillance aérienne du manteau

neigeux Mesures et suivi de l’évolutionde la hauteur de neige dans les zonesd’avalanches ou difficiles d’accès, afind’anticiper au mieux les dangerspotentiels ou l’évacuation de zoneshabitées.

• Détermination de la densité et de la

teneur en eau de la neige

Détermination de la teneur en eau du

manteau neigeux et estimation duvolume d’eau disponible sur un bassinversant.

• Recherche de personnes sous les ava-

lanches L’image radar obtenue entemps réel permet de distinguer, enfonction de la densité des matériaux,des objets ou personnes intercaléesentre le sol et la neige.

La technique radarLe principe est l’interprétation deséchos radar pour en extraire les infor-mations relatives à la hauteur et à lastructure de la neige, afin de pouvoircartographier ces mesures à l’aide duGPS couplé au radar.Les différentes hauteurs (terrain, neige,


hélicoptère) sont déduites du temps decheminement aller-retour des ondesélectromagnétiques dans les différentsmilieux traversés, sachant que lesvitesses de propagation de ces ondesdiffèrent suivant les milieux. La vitessede propagation de l’onde est liée direc-tement à la constante diélectrique εr dumilieu et peut être interprétée selon laformule suivante : εr = (c/v)2

avec : c=célérité et v=vitesse de l’ondedans le milieu.

Selon la précision désirée, un nouveaucalibrage est nécessaire à chaque foisque les caractéristiques physiques de laneige changent de manière significative.

Nous sommes actuellement en cours dedéveloppement d’une solution permet-tant d’obtenir simultanément la densitéet la hauteur de neige par interprétationdes temps de propagation et demesures d’amplitude du signal radar.

Détermination des hauteursde neige par technique radaret GPS combinée, embarquéedans un hélicoptèreCe paragraphe explique la méthodolo-gie développée pour cette application,ainsi que les différents tests réaliséspour estimer la précision des hauteurslivrées par le radar.

Description des mesures

La zone de mesures se situe au dessusd’Evolène (Valais, Suisse), dans le secteurde la zone de décrochement de l’ava-lanche de février 1998 (entre le col deTorrent et la Pointe du Prélet, altitude

2’700 mètres). Plusieurs lignes de vol de100 mètres, espacées de 20 à 40 mètres,ont été survolées.Sur ces mêmes lignes, des sondagesmanuels ont été réalisés (mesures deprofondeur de neige) tous les 5 à10 mètres, et géoréférencés par laméthode GPS RTK (~2-5 cm). D’autrepart, des échantillons ont été récoltéspar carotage.

Navigation et positionnementpar GPS

Le système GPS-RTK embarqué nouspermet de naviguer de manière pré-cise sur les lignes de vol prédéfinies(zones de danger potentielles), et ainsid’indiquer avec précision au pilote lespoints et lignes qu’il faut survoler.Cette méthode permettra aussi lors demesures répétitives d’effectuer desmesures exactement aux mêmesendroits, ce qui s’avère importantpour juger de l’évolution du manteauneigeux. Pour faciliter la navigation etle positionnement des mesures radar,les antennes GPS et radar sont situées

sur un même axe. Les mesures radarsont donc géoréférencées directe-ment sans post-traitement par le posi-tionnement GPS.

GPS

Radar

H

Hélicoptère avec Radar et GPS Scan radar en temps réel (interface neige-sol)

Mesures de contrôle par GPS-RTK et sonde, ainsi que par carotage.

Lignes de vol avec les points mesurés

précédemment au sol et indication

en temps réel de la position

de l’Hélicoptère (radar monté

à la verticale de l’antenne GPS)

...


Mesures Radar

L’image digitale du radar, le positionne-ment et la navigation GPS-RTK sont réa-lisés simultanément et en temps réeldans l’hélicoptère. La précision “on-line” sur la hauteur de neige dépend évi-demment des paramètres introduits aucours des mesures (densité de la neigepar exemple). En règle générale, nousdonnons une valeur globale durant levol, l’important étant de vérifier la qua-lité de l’image radar durant les mesures.En effet, il est plus aisé pour l’interpréta-tion d’utiliser des images qui distin-guent bien les différentes couches tra-versées par les ondes radar.

Traitement et calcul

Le calcul des hauteurs de neige sontdéduites des images radar et dépen-dent de la vitesse de propagation del’onde dans le milieu. Cette vitesse variesuivant la densité de la neige. Pourobtenir cette densité, il existe en fait plu-sieurs méthodes :• mesure de masse volumique par caro-tage et prise d’échantillons ;

• mesure de hauteurs de neige avecsonde et mise en correspondanceavec une image radar prise à l’endroitdu sondage ;

• interprétation des mesures d’ampli-tude du signal radar (par comparaisonà l’amplitude fournie par le radar pourla glace). Cette solution est en cours dedéveloppement.

Il est actuellement encore difficile d’ob-tenir des résultats définitifs de hauteurs

de neige en temps réel depuis un hélico-ptère. En revanche, il est relativementaisé d’obtenir ces hauteurs en temps réellorsque le radar se trouve en contactdirect avec la neige (mesures sur pistesavec ou sans dameuses, par exemple).

Résultats

L’extrait du fichier-résultats montre leprincipe du calcul pour arriver à ladétermination de la hauteur/altitude dela neige et/ou du terrain. Dans cetexemple, deux zones géographique-ment distinctes ont été survolées, sur

Image radar en temps réelle et la navigation par GPS-RTK

lesquelles deux valeurs de calibrationont été utilisées (2.12m et 1.7m).

D’une manière générale, l’on remarqueque la profondeur mesurée avec lasonde est inférieure aux mesures parradar. Cela s’explique par le fait que lescouches inférieures de neige sont rela-tivement dures et qu’il est difficile d’at-teindre avec la sonde le terrain naturel.

La densité de la neige varie drastique-ment suivant l’exposition de la pente.Par exemple, sur le site de mesures, ladensité de la neige variait de 332 kg/m3

(pente nord) à plus de 600 kg/m3 (pente

Colonnes A, B, C, D : numéro du points, coordonnées et altitude de vol (antenne GPS)H, I, J : temps de parcours de l’onde aller et retour jusqu’à : la neige, au sol et dans la neigeK : valeur de neige mesurée à ce point avec une sonde (valeur vraie)L, M : hauteur provenant du radar et des mesures à la sonde pour chaque point considéréN, O, P, Q :altitudes du radar, de la neige, du terrain, et hauteur du radar au-dessus du solT, U: vitesse de propagation de l’onde dans la neige et de la constante diélectriqueV : densité de la neige calculée

...


sud). En négligeant cette variation et enutilisant une valeur constante de300 kg/m3 sur tout le site de mesures,nous aurions constaté des erreurs surles hauteurs de neige de l’ordre de 20 %pour une densité de 600 kg/m3. Afind’obtenir des résultats précis, il est doncimportant d’effectuer un calibrage lorsde modifications significatives de laphysiologie du manteau neigeux.

Représentation des mesures

Il est ensuite aisé de représenter leshauteurs et altitudes obtenues à l’aidede modèles numériques de terrain oude neige, de profils incluant la hauteurdu terrain et de la neige, ou encore sousforme de cartes thématiques.

Domaines d’applicationsConcernant les deux autres applica-tions citées ci-dessus, nous pouvonsactuellement donner les informationssuivantes :• pour les estimations de teneur en eau,des expériences et mesures pratiquesréalisées en Suisse et dans les paysnordiques nous montrent que l’onpeut prévoir avec une probabilité de90-95%, la quantité d’eau contenuedans la neige sur le bassin versantd’un lac ou d’un barrage.

• pour la recherche de personne sousles avalanches, la complexité desimages radar rend leur interprétation“on-line” très difficile. De nombreuxtests et développements doiventencore être réalisés afin de pouvoir lireces scans de manière fiable en tempsréel pour une telle application.

La méthodologie expliquée dans cetarticle pour des mesures au travers dela neige peut être extrapolée à d’autresmilieux (avec ou sans hélicoptère). Lafréquence utilisée par le radar est leparamètre qui détermine la profondeurd’investigation dans ce milieu, ainsi quela résolution.

Des hautes fréquences (1 GHz parexemple) donnent des images radar

très détaillées, mais ne pénètrent quequelques mètres dans le sol. Par contre,les basses fréquences (20 MHz parexemple) permettent de sonder trèsprofondément, avec une résolution trèsgrossière. Finalement, un systèmeembarqué (airborne system en anglais)n’est pas toujours approprié. En effet,les échos radar peuvent soit être tropfaible, soit se trouver en interférenceavec certains systèmes électroniquesde l’avion ou de l’hélicoptère. Il estdans ces cas judicieux d’utiliser desantennes spécialement conçues pource type d’applications airborne.Les applications possibles pour cettetechnique sont par conséquent mul-tiples. On citera quelques exemplesnon exhaustifs :la glaciologie : évolution des glaciersla géologie/hydrogéologie : recherchede nappes, structure de la rochel’archéologie : recherche de site,cavernele génie forestier : MNT en forêt, hau-teur de la couverture végétalele génie civil : recherches de canalisa-tions, de fissures dans des ouvragesd’art. ●

ContactsChristian Hagin, ing. dipl EPF/SIAPatrick Lathion, ing dipl. EPFL

GEOSAT SA26, Ch. de la MétralieCH-3960 SierreTél : 0041 27 455 25 [email protected]

GPS

zone # de mesures Moyenne Écart-type Densité

1 (ubac) 17 5.9 cm 8.2 cm 0.332

2 (adret) 13 8.0 cm 8.1 cm 0.675

Le tableau ci-dessus montre une statistique sur la précision des mesures

effectuées.

ABSTRACTIn the early nineties, GPS, were revolutionary instruments in our profession. Theywere used almost exclusively for geodetic applications in post-processing. Astechnology advanced, new manufacturers appeared, diversifying and developingthe performance of GPS receivers. At present, real-time GPS replace the post-processing applications and the low-cost receivers became available, offering newpossibilities in navigation and tracking system.

Today, GPS has became an every day technique used by surveyors in combinationwith other types of sensors. This integration with assistance of GPS enables toreference the information captured by receivers and consequently the productionof thematic maps. This method is used, for example, in bathymetry applications,by combining a GPS system with echo sounder, also in rubbish controls by usinggas meters with GPS. In this article, we present in greater detail, the integrationof radar and GPS for aerial surveillance of snow cover.

...

GéoStation est une solution géomatique dédiée àla gestion des domaines skiables. Développée parORODIA, une société française basée à Grenoble,GéoStation fondée sur le socle SIG GeoConcept,intègre des données de terrain réunies parphotogrammétrie, relevés GPS, récolement,numérisation et prise d’information sur le terrain(photos, croquis, films). Les applications de GéoStation sont nombreuses et apportent une aide déterminante dans la gestion desdomaines skiables : prévention des risques,visualisation de nouvelles pistes de ski etinfrastructures, maintenance des remontéesmécaniques, des réseaux, gestion des travaux,implantation des canons à neige, information aux touristes...) GéoStation a été implantée avec succès dans plusieurs stations de ski du monde entier et est appelée à undéveloppement croissant.

La genèse de GéoStationLes domaines skiables sont des consommateurs importantsd’informations géographiques. Chaque année, des travaux dereprise des pistes ou d’implantation de systèmes d’enneige-ment nécessitent une cartographie à grande échelle (du 5 000e

au 500e). Dans un autre registre, les services principaux desdomaines skiables possèdent un patrimoine de donnéesimportant dont certaines peuvent être partagées pour le biende tous les acteurs (services des pistes, remontées méca-niques, office du tourisme, communes, syndicats intercom-munaux). La plupart de ces informations peuvent être spatia-lisées. Rapidement, ORODIA a songé à concevoir un instru-ment partagé, capable d’archiver toutes ces informations etde permettre la gestion du domaine à partir de la carte.

Le système GéoStation a vu le jour à la suite de ces réflexions


SIG

GéoStationla solution géomatique de gestion des domaines skiables développéepar Orodia sur le SIG GeoConcept

Fabrice COLLINSE et Jean-Christophe LOUBIER - ORODIA

et en relation avec des bureaux d’études techniques spéciali-sés dans l’aménagement de domaine skiable. ORODIA a misà profit sa connaissance des métiers des domaines skiablespour développer un modèle de données spatiales et attribu-taires adapté aux différentes problématiques.

Ce système SIG, développé sous une plate-forme GeoConcept,intègre les informations géographiques recueillies par pho-togrammétrie et/ou relevé terrain. ORODIA réalise égalementdes orthophotos quand le domaine skiable en fait lademande. Les concepteurs ont choisis une solution SIG adap-tée pour ses performances en matière de convivialité, depotentiel de développement et d’édition. Les gestionnaires dedomaines skiables ne sont pas intéressés par un outil com-plexe qui réclame de l’investissement en temps d’apprentis-sage. Avec ses capacités évoluées et sa puissance,GeoConcept répond parfaitement au cahier des charges définipar ORODIA tout en ouvrant des perspectives séduisantes. ...

Image de synthèse/ Simulation d’intégration d’un projet©

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Recueil des donnéesLes outils utilisés pour la constitution de la base cartogra-phique balayent largement le champ des besoins desdomaines en information géographique. La chaîne de consti-tution de la base géographique la plus courante est la suivante.La première étape de la mise en place de GéoStation consisteen une première détermination avec l’exploitant des zonesqu’il souhaiterait aménager, développer ou gérer. La secondeétape est la recherche des acteurs potentiels susceptiblesd’être intéressés par l’utilisation des données. Dans certainesstations, les utilisateurs sont nombreux et leurs systèmes d’ex-ploitation souvent différents : Centre de Machinisme Agricoleet Génie Rural des Eaux et Forêt (CEMAGREF), bureau d’étuded’aménagement, bureau d’étude de risques naturels, com-munes, offices du tourisme, offices des sports, etc.

Les concepteurs ont pu fournir facilement toutes les donnéesrecueillies, en utilisant les divers exports disponibles dans lasolution SIG. Les données sont restituées en 3 dimensionsd’un point de vue géométrique. Cela autorise la créationd’illustrations dynamiques 3D pour les offices de tourisme.La technique d’acquisition principale des informations spa-tiales se fait en photogrammétrie, réalisée avec un DSR 14analytique ou une station numérique traitant des imagesaériennes calibrées. Bien entendu, la précision des donnéesobtenues dépendra de l’échelle et de la qualité des photos.

Pour cela, le développeur mandate des sociétés de prises devues connaissant parfaitement la montagne avec les risquesqu’elle comporte ou s’appuie sur sa propre expérience.Fabrice Collinse, formé à la photogrammétrie par l’ENSG(Ecole Nationale des Sciences Géographiques, émanation del’IGN), préconise souvent un vol au 1/15 000e me pour une car-tographie générale d’étude, couplé avec un vol au 1/4000e mepour des secteurs nécessitant une densité ou une précisionplus importante, notamment sur les fronts de neige et auxdéparts et arrivées de remontées ainsi que sur les communespour le placement de leurs réseaux.Les plans de vol sont souvent très délicats à déterminer car lespentes peuvent nécessiter un recouvrement longitudinal etlatéral plus important.

Traitement des donnéesLes photos aériennes réalisées au cours des vols permettrontégalement la création d’une orthophotographie digitale, parscannage, redressement et mosaïquage du jeu de photos.L’image créée devient un très bon complément d’informationpour le SIG mis en place, permettant une meilleure vision dusite aux utilisateurs et aux décideurs. Les points d’appui servant aux calages des photos aériennesdans le système de référence nationale sont le plus souventréalisés par GPS différentiel type LEICA Système 500 qui offred’intéressantes performances face aux reliefs dont l’accessi-bilité et la visibilité sont souvent incertaines en altitude. Tousles éléments visibles sur les domaines, tels que bâtiments,remontées mécaniques, pylônes, terrassement de pistes,végétation et altimétrie sont saisis en 3 dimensions sousMicrostation et structurés de façon à être intégrés aisémentdans GéoStation. L’altimétrie saisie sous forme de courbes deniveaux ou semis de points et lignes de rupture permet par lasuite de réaliser un maillage altimétrique de facettes à pasrégulier permettant des applications de type 3D, par exemple :profils en long et en travers, cubatures, flux de ruissellement,etc. Les éléments sont structurés selon une charte définie enaccord avec les utilisateurs du milieu montagne et enrichispar des informations attributaires pour retracer l’historiquedes infrastructures et en gérer la maintenance.


SIG

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Exemple de superposition de couches/Les réseaux dusecteur aval du domaine de Canillo sur l’othophoto

Exemple de mise en page

après analyse SIG

Les points d’appui photogrammétriques servent en plus decanevas de référence pour tous les secteurs nécessitant desrelevés à grandes échelles.Les procédures standard de DAO et de numérisation sousAutocad ou Microstation permettent la finalisation du fondcartographique de base et son intégration dans le modèle dedonnées du SIG.D’autres types d’informations plus complexes peuvent êtrerajoutés sur demande : risques naturels, orientation et expo-sition, bassins versants,... Le fond cartographique ainsi consti-tué permet la gestion d’un domaine dans un intervalled’échelle allant du 25 000e au 500e. GéoStation se situe doncdans le cadre d’un outil SIG de terrain, adapté aux questionsopérationnelles d’un gestionnaire de domaine skiable.

Prévention et gestion des risquesL’intérêt du SIG se fait sentir dès son installation, car lesenjeux sont énormes, Toutes les coulées d’avalanches sontarchivées spatialement pour prévoir les zones à risques et lessecteurs où seront positionnés les déclencheurs d’avalanchede type Gazex (déclencheur à gaz) et Catex (déclencheur parexplosif sur transport par cable).

La sécurité des pistes est également partie prenante en spa-tialisant tous les lieux d’accidents, ce qui permet de détermi-

ner les secteurs à améliorer lors des prochains travaux.Rapidement, Géostation fournit aux conducteurs de travaux laposition des réseaux enterrés avec le cas échéant une zone tam-pon déterminée grâce aux outils topologiques standards du SIG.


Les points d’appui photogrammétriques servent en plus de canevas de référence pour tous les secteurs nécessitant des relevés à grandes échelles.Les procédures standard de DAO et de numérisation sous Autocad ou Microstationpermettent la finalisation du fond cartographique de base et son intégration dans lemodèle de données du SIG. D’autres types d’informations plus complexes peuvent êtrerajoutés sur demande : risques naturels, orientation et exposition, bassins versants,... Le fond cartographique ainsi constitué permet la gestion d’un domaine dans un intervalled’échelle allant du 25 000e au 500e. GéoStation se situe donc dans le cadre d’un outil SIGde terrain, adapté aux questions opérationnelles d’un gestionnaire de domaine skiable.

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Reconstition 3D automatique sous VirtualGéo de projetsde pistes

Analyse raster/écoulement potentiel de l’eau à partird’une réserve colinaire (il s’agit de réserves d’eauconçues spécialement pour accumuler de l’eau enaltitude afin de l’utiliser dans le système de neige deculture. Elle circule donc par gravité)

MNT raster et superposition du plan de déclanchementdes avalanches

En termes d’altimétrie, les procédés de traitement de MNTvecteur sont limités. Le SIG permet de transformer aisémentle maillage en facette et en MNT Raster afin de combiner desanalyses vecteur/raster.

La gestion des enneigements fait aussi partie des applicationsde GéoStation. À La Plagne (Haute-Savoie), la collaborationétroite entre Jean-Christophe Loubier, ingénieur géomaticienet Anne Semay, développant GéoStation à la Sociétéd’Aménagement de La Plagne (SAP), a permis grâce au moduleImage de déterminer des cartes de pente, d’orientation pourassister les bureaux d’études à la détermination des zones pri-vilégiées et à l’installation des réseaux de neige artificielle.Des relevés de terrain peuvent enrichir le plan photogram-métrique de base à l’aide d’un GPS différentiel ou de levés authéodolite. Par exemple, les bords de pistes des domainessont relevés de cette façon en hiver et à skis. Les surfacesobtenues grâce à ont rapidement séduit les exploitants quipeuvent désormais déterminer eux-mêmes et avec justessele coût de leur reverdissement ou de leur damage. Ils peuventdésormais rapidement croiser les zones d’étude avec lecadastre numérisé et identifier bien plus facilement qu’aupa-ravant des zones ou des parcelles susceptibles de poser desdifficultés à la réalisation des projets.Les réseaux d’eau, de communication et électriques sont, bienentendus, recollés selon les moyens à disposition, GPS ou théo-dolite. Ici aussi, les intérêts immédiats sont manifestes. Chaqueannée, des réseaux enterrés, dont la position à été oubliée aufil du temps, ressurgissent sous un coup de pelleteuse. La rup-ture de certaines conduites peut provoquer de nombreuxdégâts. GéoStation archive leur position, leur dimension etindique la puissance de certaines lignes. Cela permet d’éviter lesrisques d’arrachement lors des travaux estivaux.

Suivant le projet du client, le développeur confectionne la baseattributaire de façon à permettre la gestion de tout ou partie dudomaine directement à partir de la carte. Le SIG devient alorsindifféremment un outil de simulation de projet grâce à sonmodule 3D temps réel, un instrument de GMAO (à définir), undispositif de communication aux touristes (état des pistes,sécurité) ou encore un outil d’optimisation des plans dedamage grâce à l’introduction de GPS dans les dameuses ousur les travailleurs isolés en vue de les sécuriser.

Perspectives de développementActuellement GéoStation est principalement un instrument degestion des domaines à travers une interface cartographique.“Pour beaucoup de domaines skiables, le saut technologiqueest important, à la fois dans l’acquisition de la donnée et dansla découverte d’un instrument intéressant” déclare Jean-Christophe Loubier. Le marché est donc en train de se déployersur la base d’applications classiques et traditionnelles du SIG.Eric Lanzi, PDG de GeoConcept, estime quant à lui que“GéoStation représente un exemple parfait des nombreusesapplications rendues possibles par GeoConcept. L’aide à lagestion des contraintes de milieu en zone à risque fait partiedes axes de développement essentiel de GeoConcept”. Le potentiel de développement d’applications nouvelles rela-tives aux domaines skiables reste encore à inventer. ORODIAinvestit massivement dans la recherche dans ce sens afin deconserver son avance sur la concurrence. Deux axes sontactuellement exploités : les modules supplémentaires axésmétier comme le suivi du damage, l’information aux clientsen temps réel par Internet, et l’analyse spatiale tactique pourles décideurs comme le suivi cartographique du manteau nei-geux par radar, la prospective climatique et la géostatistique.GéoStation va s’étoffer. Le gestionnaire pourra bientôt tenircompte des observations d’évolution de son domaine enquasi-temps réel pour optimiser son action à venir sur le man-teau tout en offrant un service supplémentaire au client. Cedernier point permettra à GéoStation de sortir facilement desfrontières alpines françaises : la dimension “service auxclients” est en effet universelle, ce qui n’est pas tout le tempsle cas en matière d’aménagement. Sur cette base, des projetstransnationaux sont en cours.Les plus grosses stations françaises se sont intéressées àORODIA, qui compte parmi ses références plus de 50 sites encartographie numérique tels que Les 2 Alpes, Les 3 Vallées, LaPlagne, Meribel, Les Portes du Soleil... Au Japon, ORODIA aréalisé les plans de la station de Geihoku ; des projets sont encours sur les stations de Westrock aux Etats-Unis, sur Andorreet sur l’Espagne. GeoConcept étant un produit multi-lan-gages, les applications peuvent être reproduites sur l’en-semble du globe. ●


ABSTRACTGeoStation is a geomatic solution dedicated to themanagement of ski slopes. Developed by ORODIA, a Frenchcompany based in Grenoble, GeoStation, which is built on theGeoConcept G.I.S. platform, integrates terrain data combinedwith aerial photography and GPS surveys. These are processedusing advanced techniques such as digitalisation,photogrammetry, and 3D display. The applications ofGeoStation are numerous and provide determining assistanceto ski slope management: prevention of risks, viewing of newski runs and infrastructures, ski lifts, networks, worksmanagement, installation of snow cannons, touristinformation, etc. GeoStation has been established successfullyin several ski resorts throughout the world and is likely toexperience increasing expansion.

SIG

...Analyse raster/ Calcul de l’orientation des versants enfonction des couloirs d’avalanche


Géodésie

L e décret n°2000-1276 du 26décembre 2000, paru au JournalOfficiel du 28 décembre 2000, et

son correctif de janvier 2001 applicableà partir du 1er février 2001 officialise lesystème géodésique RGF 93 et la repré-sentation Lambert 93 pour le territoirefrançais.

L’article 2 de ce décret prévoit : “L’InstitutGéographique National en zone ter-restre et le Service Hydrographique etOcéanographique de la Marine en zonemaritime, entretiennent et diffusent àtout demandeur public ou privé, l’infor-mation relative à ces systèmes et à leurscaractéristiques ainsi que les élémentsnécessaires à la transformation des sys-tèmes les plus couramment utilisés surle territoire national, dans le système deréférence national défini à l’article 1er.”

Un an et demi après, il est intéressantde savoir où en est l’application de cetteloi et, surtout, les difficultés rencontréespour sa mise en œuvre et sa compré-hension par les différents utilisateurs.Avant de nous attacher à ces points,nous préférons donner quelques rap-pels à l’attention de nos lecteurs.

Positionnement d’un point sur la terreLe premier type de positionnement, liéà l’astronomie de position, est la lati-tude, angle entre la verticale du lieu etle plan de l’équateur et la longitude,angle entre le méridien du lieu et unméridien origine : généralement celuide Greenwich.

Les différents types de représentation plane(projection) Mais pour pouvoir reporter ces coor-données sur un plan, il est nécessairede rechercher un système de représen-tation permettant de passer de la sur-face terrestre au plan.Il n’est pas facile de se familiariser avectous les systèmes employés dans lemonde. Au XIXe siècle, mis à part de sys-tème métrique introduit par les scienti-fiques français au moment de laRévolution, il n’y avait aucun systèmeuniversel. Chacun travaillait dans soncoin. C’est ainsi que pour représenter laterre sur un plan, sont apparues, lesreprésentations Lambert, Mercator,Bessel, Bonne, etc. appelées aussi pro-jections.

Le géoïde et l’ellipsoïde

La terre est un solide irrégulier. Onavait défini le géoïde comme le pro-longement les mers au dessous decontinents. Liée à la gravité, cette sur-face est elle aussi irrégulière. Les satel-lites ont confirmé des creux de plus de100 m sur la surface des océans parrapport à un modèle géométrique. Or,il est nécessaire de définir un modèlemathématique pour pouvoir faire tousles calculs de transformation qui abou-tissent au plan cartographique. Lemodèle mathématique le plus prochedu géoïde est l’ellipsoïde.. Là aussi, enfonction des travaux réalisés par lesscientifiques, plusieurs ellipsoïdesfurent adoptés. Les uns s’adaptentbien à une région, les autres à une

autre région. En France, l’ellipsoïdeassocié à la représentation Lambertétait celui de CLARKE 1880 IGN.

L’apparition des satellites et le calcul deleurs trajectoire a permis de mieux défi-nir la forme exacte de la terre. Ces satel-lites sortaient du cadre hexagonal. Ilconvenait de définir un nouvel ellip-soïde mieux adapté que le Clarke 1880à l’ensemble du globe terrestre. Nousen reparlerons plus loin.

Les points fondamentaux

Au XVIIe siècle commença la géodésiefrançaise. Chaque pays bâtissantensuite sa géodésie, le fit indépendam-ment des pays voisins. Chacun démarrad’un point dit “fondamental”, déter-miné astronomiquement et où l’ellip-soïde et le géoïde correspondaientconventionnellement. Etant donné laprécision des instruments utilisés, sur-tout en ce qui concerne la mesure dutemps très importante en astronomie deposition, étant donnée l’absence deradio-communication, ces pointsn’avaient qu’une précision de quelquesdizaines de mètres, au mieux. Mêmeavec un système de représentationunique, on n’aurait pu raccorder les géo-désies des différents pays Une volontéd’unification apparut après la secondeguerre mondiale, avec le système euro-péen ED 50 qui n’avait qu’un seul pointfondamental, situé à Postdam.

La représentation UTM

La représentation UTM (UniversalTransverse Mercator) est la représentation

Application de la représentation

Lambert 93Paul COURBON Ingénieur des travaux (IGN), géomètre-expert

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de la terre sur un cylindre tangent à l’ellip-soïde suivant un méridien. C’est la plus uti-lisée. Pour limiter les déformations inévi-tables quand on passe d’une surfacecourbe au plan de la carte, on limite lareprésentation à 3° de part et d’autre duméridien central, soit une plage totale de6°. Il y a donc 60 zones UTM pour repré-senter toute la terre. On dit que c’est unereprésentation universelle, car les para-mètres de transformation sont les mêmespour toutes les zones, différemment de lareprésentation Lambert. La France, dont lalongitude va de 5° Ouest par rapport àGreenwich, jusqu’à 8°Est, se trouve à che-val sur trois zones : 30, 31 et 32. Ce quipose des problèmes quand on passed’une zone à l’autre, car il n’y a pas decontinuité dans les coordonnées rectan-gulaires.

La représentation Lambert

La représentation Lambert fut adoptéeen France au début du XXe siècle, auxcommencement des levers de la nou-velle carte au 1/20 000. La Réunion, laGuyane et les Antilles sont dans lareprésentation U.T.M.

La représentation Lambert se fait sur uncône tangent à l’ellipsoïde suivant unparallèle. Pour limiter les déformations,on avait partagé la France en trois zonespour le continent, plus une quatrièmepour la Corse. La déformation maximaleétait de 12cm/km en limite de la zone II.Mais, ces différentes zones généraient

un manque de continuité de coordon-nées. En allant du nord au sud, on pas-sait d’une zone à l’autre. Un point decoordonnées x =900.000,0 / y =335.000,0dans la zone Lambert III aurait pourcoordonnées métriques : x =900.036,7 ety =35.262,4 dans la zone Lambert II.

Les coordonnéesrectangulaires kilométriques

Le report sur le plan d’un point définipar sa latitude et sa longitude est com-pliqué par le fait que la longueur d’unarc de parallèle varie en fonction de lalatitude. Il est plus pratique de définir uncarroyage kilométrique ayant pour axedes ordonnées le méridien origine,représenté en Lambert comme en UTMpar une ligne droite. En ce qui concernela France, ce sont les coordonnéesLambert.

Les coordonnéestrirectangulaires ou cartésiennes

Dans les levés topographiques ter-restres, le troisième élément des coor-donnée est l’altitude z. Elément indis-pensable pour voir le sens d’écoule-ment de l’eau, associée si étroitementà notre vie. Cette altitude z, liée auniveau de la mer, liée à la bulle desnivelles donc à la gravimétrie, se rat-tache au géoïde. Nous avons ainsi unsystème de coordonnées “bâtard”, uti-lisant deux systèmes de références dif-férents. Les abscisses et les ordonnéessont définis dans un système ayantpour repères l’axe des pôles, le plan del’équateur et le méridien de Greenwich.L’altitude, quant à elle, est rattachée à lasurface du géoïde.L’apparition des satellites qui tournentautour du point théorique qu’est lecentre de gravité de la terre, demandentun système de calcul unique, qui ait cecentre de gravité pour origine. C’estainsi que fut adopté un système decoordonnées trirectangulaires ou carté-siennes, ayant une origine proche ducentre de gravité de la terre, pour axeOZ l’axe des pôles, l’axe OX étantcontenu dans le plan du méridien deGreenwich. C’est le cas du systèmeWGS 84 encore employé dans de nom-breux GPS, amélioré avec l’IRTF 2000.

Mais, quand on voit afficher un Z de4.645.363m, pour nous terriens, habi-tués à un z par rapport à la mer, cela neveut rien dire! Il faut donc transformerces coordonnées dans un systèmemieux adapté à la surface terrestre surlaquelle nous vivons. Mais, là encore sepose un dernier problème. Pour faire

Géodésie

Avec l’apparition des Systèmesd’Information Géographiques (SIG) etdes banques de données couvrant laFrance entière, un point de coordonnéesdonnées pouvait avoir trois positions. Ildevenait nécessaire de n’avoir qu’unezone. C’est ainsi que fut créée la zone“Lambert II étendue” qui couvrait toutela France continentale. Le problème esten bordure de zone ou l’on trouve unealtération linéaire de l’ordre de 3m/km.

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nos calculs de transformation, il nousfaut un modèle mathématique qui estl’ellipsoïde. Or, en France, la hauteurentre l’ellipsoïde et le géoïde varie entre35 et 50 mètres suivant les endroits. Leslogiciels de calcul devront donc com-porter un modèle de géoïde pour pou-voir passer de la hauteur ellipsoïdique,donnée par les calculs de transforma-tion, à l’altitude au dessus de la mer quiseule nous intéresse. Ce modèle degéoïde, mis au point par HenriDuquenne (ESGT) est utilisable en secalant sur les points du RGF 93.

Le RGF 93 et larepresentation Lambert 93Mais, avec l’avènement de la géodésiespatiale, il est apparut que nos modèlesde calcul étaient assez éloignés de la réa-lité. L’arrivée des satellites puis, surtout,le GPS, remettaient en cause toute laprocédure géodésique. On pouvait enfinquitter le cadre “hexagonal” pour entrerdans un cadre mondial. Il fallait doncentrer dans un système de référencesplus étendu et, surtout, mieux défini.Adieu le point fondamental de Paris,adieu l’ellipsoïde de Clarke 1880 IGN !

le nouveau systèmegéodésique

L’ellipsoïde de Clarke 1880 IGN fut rem-placé par l’ellipsoïde GRS 80 optimisépour l’ensemble du monde. Etait créé lesystème tridimensionnel géographiqueRGF 93, équivalent au système de réfé-rence européen ETRS 89 rattaché à unepartie stable de la plaque eurasienne,en cohérence avec le système mondialITRF 93. Un canevas de 1023 points, de

0.95m/km à la latitude origine. On auraitpu profiter de tous ces changementspour adopter carrément la représenta-tion UTM, mais cette opportunité n’apas été saisie. La raison invoquée est ladifficulté de créer un algorithme de cal-cul adapté à une zone UTM très élargie.Il y avait sans doute d’autres raisonsvalables pour rester en Lambert, d’au-tant plus qu’une zone UTM agrandieaurait échappé au découpage normaldes fuseaux UTM, de 6° en 6°. Mais, àune époque où se crée l’Europe, n’au-rait-il pas fallu chercher une harmonisa-tion avec les autres pays ?Nous voyons qu’il ne faut pasconfondre le RGF 93 qui est un systèmede points géodésiques, avec le Lambert93 qui est une représentation plane del’ellipsoïde.

le décret d’application du 26 décembre 2000 (J.O. du 28.12.2000) et soncorrectif de janvier 2001Comme vu plus haut, ce décret officia-lise le système RGF 93 qui devient lesystème légal français, auquel est asso-ciée la représentation Lambert 93. Mais,ses modalités d’application restent tropgénérales. L’article 2 stipule que l’IGNreste à la disposition des demandeurs,mais aucun délai d’application n’estprécisé pour les administrations quin’ont pas encore exploité des levers enLambert local, exécutés antérieurementpour des besoins d’études. Si l’IGN amis à jour tous ses répertoires géodé-siques, nous ne savons encore quandtoute la cartographie 1/25 000 noninformatisée sera actualisée pour unutilisateur lambda. Quant aux autres

L’ellipsoïde Clarke 1880 IGN est remplacé par l’ellipsoïde GRS 1980, optimisé pourl’ensemble du monde. Un canevas de 1023 points de précision centimétrique, réalisé au GPS, matérialise le système géodésique RGF 93, fourni en coordonnéestridimensionnelles géographiques. La représentation Lambert 93 est une représentationplane de l’ellipsoïde, en une seule zone pour la France continentale et la Corse. Lui sont associées les coordonnées Lambert 93. Nous voyons qu’il ne faut pas confondre le RGF 93, système de points géodésique, avec le Lambert 93,représentation plane de l’ellipsoïde.

précision centimétrique et réalisé auGPS matérialise le système géodésiqueRGF 93.Le système tridimensionnel géogra-phique est défini par la latitude, la lon-gitude et la hauteur par rapport à l’ellip-soïde GRS 80. Il est donc indépendantde tout système de représentation.

Différemment de ce qui se passait dansles anciens répertoires géodésiques quine donnaient que les coordonnéesLambert zone des points, les nouveauxrépertoires donnent les coordonnéesen tridimensionnel géographique etensuite en Lambert 93.

La nouvelle représentationLAMBERT 93

Nous avons dit précédemment quepour des raisons de S.I.G. national, ilétait préférable de n’avoir qu’une seulezone pour toute la France. C’était la rai-son de la zone Lambert II étendue.

Associée au RGF 93, la représentationplane du territoire continue à se faire enLambert, sur un cône légèrement sécantà cet ellipsoïde GRS 80. Mais en uneseule zone pour toute la France. Le méri-dien origine n’est plus celui de Paris,mais 3° Est de Greenwich, la latitude ori-gine est de 46°30’. Pour éviter les coor-données négatives, les coordonnées dupoint origine sont de 700.000,00 en x et6.600.000,00 en y. Pour diminuer lesaltérations linéaires, nous avons deuxparallèles d’échelle conservée (altéra-tion linéaire 0) à 44° et 49°(où le cône estsécant à l’ellipsoïde). Mais cette altéra-tion reste quand même supérieure à+3m/km à l’extrême sud de notre pays(Bonifacio) et un peu inférieure à l’ex-trême nord (Dunkerque). Elle est de - ...


administrations, je ne sais où elles ensont. Dans le Var, les géomètres four-nissent toujours aux DDE des levés enLambert III, même quand ils dépassent500 mètres de long ! L’exemple deMarseille et Toulon, ou du départementdu Var m’indique que les collectivitéslocales sont encore loin d’avoir adoptéle nouveau système.

Le problème de l’altérationlinéaire

Nous avons vu que le choix d’une zoneunique pour toute la France était dicté parles SIG nationaux. La représentationLambert 93 est donc avant tout destinéeaux échanges. La priorité a été donnéeaux Systèmes d’Information Géogra-phique plutôt qu’à la topographie debase.

Je ne sais si l’attention des utilisateursa été suffisamment attirée sur l’altéra-tion linéaire en limite de zone.Implanter un bâtiment de 100 mètresne demandait aucune précautionquand l’altération maximale était de 12cm/km. Si un architecte conçoit ungros ouvrage à un endroit où ondépasse 3m/km et qu’il travaille sur unplan établi en Lambert 93, attentionaux dégâts. Il vaudra mieux travaillersur des coordonnées indépendanteslocales, quitte à les transformerensuite pour entrer dans le cadre légal.Dans les pays où ce problème se posedepuis longtemps, on fait attention. Lefera-t-on, dès maintenant, en France ?Il faudra que tous les logiciels d’im-plantation tiennent compte de l’altéra-tion linéaire pour pouvoir implanterdirectement des ouvrages à partir descoordonnées Lambert 93. Les cotespérimétriques affichées sur les plansde bornage rattachés au Lambert 93 nedevront-elles pas être corrigées de l’al-tération linéaire par un logiciel appro-prié ? C’est là qu’apparaît le problèmede l’application d’une loi, dont le textetrop général n’a donné ni délais, niprocédure d’adaptation précise. Onrenvoie les utilisateurs à l’IGN! Or, sil’IGN est parfaitement spécialisé engéodésie, il ignore totalement lesplans de délimitation ou de bornageavec des cotes périmétriques! Il n’a

aucun pouvoir sur les fabricants dematériel.

Les confrères géomètres que j’ai ques-tionnés n’ont pas tous pris consciencede ce problème. Ils n’utilisent d’ailleurspas encore le Lambert 93! Je doisajouter que l’ordre des Géomètres-experts a publié une magnifique bro-chure sur le système Lambert 93, maisqui reste trop générale et ne rentre pasdu tout dans le détail. Elle est inutili-sable en pratique, par le géomètre debase.

Il faut préciser que la plupart des logi-ciels topographiques ne calculent pasl’altération linéaire en fonction descoordonnées Lambert. Il faut introduirel’altération linéaire du lieu avant les cal-culs. Il faudra que tous les prochainslogiciels prennent en compte les coor-données Lambert pour introduire auto-matiquement ces altérations. Làencore, un vaste travail reste à faire quin’a pas été prévu par le décret d’appli-cation. La diffusion du programmeCIRCE 2000 par voie d’Internet (1) esttrès intéressante. Mais, il faudra desinstructions précises et suffisammentpédagogiques pour ceux qui utilisent latopographie et ont cessé leurs étudesdepuis longtemps.

Nul n’est censé ignorer la loi...et pourtant!

Nul n’est censé ignorer la loi, mais laparesse naturelle de l’homme l’amèneà toujours remettre à demain les chan-gements qui demandent un effortd’adaptation ! Je pense que le passageau Lambert 93 sera plus laborieux quecelui à l’euro... cela nécessitera un groseffort d’information de la part de l’IGN,auprès des autres administrations,auprès des géomètres et géomètres-experts, des bureaux d’étude et cela,d’une manière pédagogique et acces-sible par la majorité.

Quel doit être le rôle de l’IGNBien qu’il ait à subventionner en partieson budget, l’IGN est en premier lieu unservice public. Je pense que son rôle nedoit pas être passif, à attendre qu’on luipose des questions, mais actif. Il doitprécéder ces questions. Cela, d’autantplus, que bien que la loi ait été signéepar des politiques, l’IGN fait partie deceux qui sont à l’origine de cette loi. Dece fait, l’IGN doit se sentir impliquédans son application. Comment, un agent d’une collectivitélocale ou départementale, dont la spé-cialité n’est pas la géodésie et qui a cer-tainement oublié les vagues notionsqu’on lui a inculquées il y a longtempset très rapidement, pourrait-il poser lesquestions pertinentes à l’IGN?

Il faut aussi rappeler que la plupart desgéomètres-experts étant axés sur le fon-cier, les problèmes liés à la géodésie nesont pas leur spécialité. Accaparés parles problèmes de gestion de leur cabi-net, par les problèmes d’urbanisme, debornage, les expertises, la plupartd’entre eux ont perdu de vue leur coursde géodésie. Il leur est difficile de trou-ver du temps pour se recycler. D’ailleurs,si nous questionnions des ingénieursIGN qui ont choisi depuis longtempsdes postes de gestion, nous aboutirionsau même constat.Mais, il n’y a pas que les géomètres. Ilfaut aussi penser aux bureaux d’étude,aux architectes, aux géomètres dessociétés de travaux publics dont aucunn’est spécialiste de géodésie.

L’IGN ne doit pas penser IGN,mais usager non spécialiste de la géodésie

Je rappelle l’article 3 de la loi du 26décembre 2000 :“Le rattachement des informationslocalisées au système national de réfé-

Géodésie

Pour privilégier les SIG nationaux, le Lambert 93 ne comporte qu’une zone pour toute la France. Il en résulte une altération linéaire comprise entre -1m et +3m/km. Cela pose des problèmes aux topographes.

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rence peut être réalisé suivant l’une destrois modalités suivantes :• en fournissant les informations dansles systèmes légaux de coordonnées.

• en fournissant les informations danstout autre système accompagné deséléments nécessaires à leur transfor-mation dans le système national deréférence de coordonnées avec le

même niveau de précision que celuides informations d’origine.

• en reportant les informations sur unfond de plan graphique ou numériquelui-même rattaché selon l’une desdeux modalités précédentes avec lemême niveau de précision que celuidu fond de plan utilisé”.

Première réaction : beaucoup de gensn’ont pas compris l’utilité de la repré-sentation Lambert 93, si pour des tra-vaux de génie civil (et ce qui n’est pasprécisé, pour des plans de bornagescomportant de longues cotes périmé-triques) il faut rester dans un systèmede coordonnées indépendantes.Les modalités 2 et 3 de l’article 3 ne sont

Les déformations de la N.T.F. par rapport à un système spatial (document IGN)

“Les observations GPS du réseau RGF 93 ont révélé des distorsionsimportantes dans la NTF déterminée par triangulation. Dans certaines zones,ces distorsions dépassent 5 mètres”.

...


pas accessibles aux non spécialistes.L’IGN doit donner deux ou trois cas deprocédure strictes, associés à unexemple. Ceci doit faire l’objet d’un fasci-cule largement distribué aux administra-tions, collectivités et professions concer-nées. Les administrations qui passentdes marchés avec les géomètres doiventstipuler clairement les documents exi-gés. Faudra-t-il fournir deux points outrois points d’un lever dans les deux sys-tèmes de coordonnées et appartiendra-t-il à l’administration qui reçoit le plan defaire elle-même un changement debase ? Quelle est l’utilité de faire ce chan-gement de base ? comment et par quisera-t-il utilisé ? La troisième modalitélaissant le choix graphique ou numé-rique, il est difficile de comprendre com-ment elle pourra être appliquée sur unplan purement graphique!

Il faut comprendre pourappliquer

L’usager n’est pas un fonctionnaire quel’on dirige par notes de service. Pourmotiver les gens, il faut qu’ils compren-nent. En premier lieu, il faut expliquerpourquoi deux système : un indépen-dant pour des travaux de génie-civil ouautre et pourquoi des éléments de rat-tachement au Lambert 93. Quelle est lajustification de ce double système? Siles gens ne le comprennent pas, ils nele feront pas. Ensuite, il faut que l’IGNdéveloppe deux ou trois exempleconcrets pour son application. L’EcoleNationale des Sciences Géographiques(ENSG) ne manque certainement pasde pédagogues pour ce faire!

Les logiciels

De même, les nouveaux logiciels detopographie doivent prendre encompte les conséquences de la fortealtération linéaire. Une concertationdoit se faire à ce sujet.

Transformation des coordonnées Lambertzone en Lambert 93A première vue, cela devrait être trèssimple, un seul logiciel avec les algo-rithmes adéquats permettant de fairerapidement la transformation duLambert zone 1, 2 ou 3 en Lambert 93.Mais, une transformation mathéma-tique ne peut se faire que d’un systèmerigoureux à un autre système rigoureux.Or, si le RGF 93, réalisé par GPS dans unsystème mondial est rigoureux, il n’enest pas de même pour l’ex “NouvelleTriangulation de la France” (NTF) réali-sée précédemment par triangulation.

Cette triangulation avait été mise àl’échelle par la mesure d’une dizaine debases qui avaient été amplifiées. Uncertains nombre d’orientations astro-nomiques (une tous les 300 km) avaientété réalisées sur l’ensemble du terri-toire. Il est apparu que la précision de ceréseau était de 10-5, soit de 5 cm sur uncoté de 5 km. Après reprises des pointsNTF par GPS, il est apparu que la pau-vreté des mises à l’échelle et des orien-tation, conjuguée au traitement par plu-sieurs blocs du 1er ordre (et non un seulbloc comme le permettraient lesmoyens informatiques actuels) avaitamené des distorsions de plusieursmètres entre les points éloignés (voirfigure). Dispersions incompatibles avecla précision des GPS. Il en résulte que laconversion des coordonnées NTF enRGF nécessite une grille de transforma-tion dénommée GR3DF97A. Il faut ajou-ter que la précision du RGF est passée àmieux que10-6 , puisqu’on parle d’unee.m.q de 2cm pour tout le pays.

L’examen de la figure montre que dansles Alpes et au centre de la France, leNTF et le RGF sont cohérents. Parcontre, de fortes divergences existenten Bretagne, au nord et nord-est et

dans le sud-ouest. Ces divergencespeuvent dépasser cinq mètres. Dansune même zone, deux points prochesayant une divergence du même ordre,ils seront cohérents entre eux, avec tou-jours une précision relative de 10-5.Mais, entre un point de la Bretagne etun point de la Provence on va constaterune divergence de plus de cinq mètres.Ce qui n’était pas perceptible au tempsde la triangulation, l’est maintenantavec les GPS.

En guise de conclusionComme vu précédemment, le systèmegéodésique RGF 93 est un système tri-dimensionnel géographique. C’est unsystème de coordonnées, indépendantde la représentation utilisée et valabledans un cadre qui dépasse largement laFrance. A ces coordonnées géogra-phiques sont associées les coordon-nées rectangulaires Lambert 93

Une question peut aujourd’hui se poser: étant donnés les progrès énormes del’informatique et les possibilités quasi-illimitées des logiciels qui permettentfacilement et rapidement de passer d’untype de coordonnées à un autre, pour-quoi a-t-on décidé de n’avoir qu’uneseule zone Lambert pour la France?

N’était-il pas aussi simple d’employerles coordonnées géographiques pourtous les S.I.G. et banques de données,ce qui nous aurait permis de dépasserle cadre du territoire national et, danscertains cas de faire plus facilement deséchanges avec les pays voisins ?

Les problèmes que je soulève l’ont déjàété, puisque depuis deux ou trois mois,le Centre National de l’InformationGéographique (CNIG) a mis en place ungroupe de travail. Je souhaite qu’à l’is-sue des travaux de ce groupe, soitpublié un fascicule donnant toutes lesinformations, explications, exemplesd’application nécessaires. Que ce fasci-cule, à la charge des collectivités, del’Ordre des géomètres, etc..., soit large-ment diffusé. ●

(1) site Internet de l’IGN : www.ign.fr

Géodésie

"Avec les progrès prodigieux de l’informatique, ne pouvait-on pas envisager d’employer les coordonnéesgéographiques pour les SIG. Indépendantes des représentations planes, elles auraient permis de dépasser le cadre hexagonal".

...

Coptos, actuelle Qouft, est une petite bourgade située àenviron 30 km au nord de Louxor. Sa situation géogra-phique est présentée sur la carte ci-contre.

Geneviève Galliano, conservateur au Musée des Beaux-Artsde Lyon, nous a accompagnés sur le vol Paris-Louxor et nousa relaté le passé prestigieux de Coptos dans l’histoire del’Egypte antique (cf. témoignage).

Atterrissage à Louxor le 25 mai à 21h30, température exté-rieure : 39°C...

Le lendemain de notre atterrissage, nous étions attendus à lamaison de fouilles de Denderah, à une soixantaine de kilo-mètres au nord de Louxor, par le chef de mission LaurePantalacci, Professeur d’Université en Egyptologie àl’Université de Lyon II, et Marie-Christine Petitpa, doctoranteà Lyon II. Les autres membres de l’équipe étaient des col-lègues strasbourgeois de l’Université Marc-Bloch, à savoirAnnie Schweitzer, chargée des collections de l’Institutd’Egyptologie et Claude Traunecker.

Mission topographique...D’un point de vue topographique, la mission consistait àmettre en place un canevas de points sur l’ensemble du sitearchéologique couvrant environ 500 x 400 m.

Le matériel topographique, à savoir un T1600 avec distance-mètre ainsi que le petit matériel tel que trépied, canne, prisme,interface de transfert, etc. nous a été prêté gracieusement parl’IFAO (Institut Français d’Archéologie Orientale) du Caire.

Les deux premiers jours furent consacrés à une reconnais-sance du terrain, l’objectif étant de repérer, avec l’aide des


Topo-vécue

COPTOSou les ruines d’un passé prestigieux

Le site archéologique de Coptos (Haute-Egypte) n’est à peu près connu que des égyptologues... Son tristeétat de conservation en est sans doute la cause. Claude Traunecker, Professeur d’Université en Egyptologieà Strasbourg, en a fait cependant l’un de ses principaux sujets d’intérêt soulignant toute l’importancerevêtue par Coptos pendant près de trois millénaires. Soucieux de la préservation des vestiges, il estimaitqu’il était grand temps qu’une base de données soit enfin établie et qu’un levé de l’existant en constitueles bases. La filière Topographie de l’ENSAIS a ainsi été contactée pour intervenir sur le chantier et mettreen place un canevas d’appui qui devra servir de support aux prochaines campagnes de fouilles.

Le Caire

Al-Iskandariyah(Alexandrie)

Mer Méditerranée

Rashid

FuwahDisuq

DamanhurKafr Al-MansuraAl-Mahallah

Tanta

DumyatBür Sa'id

Al-Isma'iliyahAz-ZaqaziqMinuf

AshmunShubra al-Khaymali

Al-JizahAs-Suways (Suez)

SinnurisAl-Fayyum

Bani SuwayfAl-FashnMagghaghah

Bani MazarSamalut

Al-Minya

Manfalut Abnub

AsyutAbu Tij

Tima

Al-BadariTahta

AkhminSawhaj

Al-Manshah

JirjaQina

QouftArmant

Louxor

Isma

Kawn Umbu

Aswan

ISRAEL

SOUDAN

M

Nile

Nile

(Nil)

Lake

Nas

ser

Tania NEUSCH et Samuel GUILLEMIN

EGYPTE

...

archéologues, les zones de dégagements ultérieurs afin depositionner les points de canevas de manière judicieuse. Lasurprise fut de taille en constatant l’état de délabrement géné-ral du site. En effet, une grande partie était recouverte deronces et, seuls quelques blocs de pierre épars et rescapésdes pillages affleuraient à la surface du sol. Le sort réservé àce site depuis quelques années se résumait à une déchargepublique. Un mur censé protéger ce patrimoine a bel et bienété érigé autour du site, mais le manque de moyens a per-turbé les derniers mètres de construction... Ainsi les habitantsdu village en manque de pierres de construction et les chienssauvages semblaient s’être accaparés les lieux.

Les points du futur canevas ont été signalisés par des jalonstout d’abord, afin de s’assurer de l’inter-visibilité et de la pos-sibilité de réaliser un maximum de visées permettant la sur-détermination des observations et la compensation du réseau.Les 14 points choisis ont été répartis de manière homogènesur le terrain en prévoyant des visées de 150 à 250 m, afin deréduire le phénomène de réfraction. Par la suite, ces points decanevas ont été matérialisés à l’aide d’amarres Feno de 50 cmsituées à environ 20 cm de profondeur. Et pour s’assurer d’unepart de la stabilité des bornes et d’autre part de leur pérennité,nous avons coulé du béton autour des amarres.


TÉMOIGNAGEde Geneviève Galliano,Conservateur au Musée des Beaux-Arts de Lyon.

Grand centre religieux et carrefour commercial dela période prédynastique à la conquête arabe,Coptos s’est ensuite endormie pendant quelquessiècles sur son passé prestigieux.

Les premiers découvreurs de l’Egypte passent sur le site, mais l’étatdéjà fort dégradé des vestiges ne suscite alors qu’un intérêt modéré. A la fin du XIXe, l’égyptologue anglais sir William Flinders Petrieentreprend des fouilles dans le grand temple du dieu Min et de ladéesse Isis notamment. En 1910 et 1911, les français AdolpheReinach et Raymond Weill, reprennent des travaux sur l’ensemble dusite. Ils étudient les éléments mis au jour et réalisent un plan desstructures ; ils mettent au jour des milliers d’objets (du support debarque en granit de près d’une tonne et demie au modeste vaseminiature en terre cuite) qui seront offerts, pour l’essentiel, aumusée Guimet de Lyon (fonds transféré en 1969 au musée desBeaux-Arts de Lyon).

Cette collection a fait l’objet du 3 février au 7 mai 2000, à Lyon,d’une exposition retraçant à la lumière des recherches actuelles l’im-portance de Coptos dans l’histoire de l’Egypte antique (catalogueCoptos, l’Égypte antique aux portes du désert, R.M.N., 2000 ; Coptoset les routes de la mer Rouge, documentaire-vidéo (réalisateur A.Chéné) ; Autour de Coptos, actes du colloque, Topoi, 2002).

Quatre-vingt onze ans après les dernières fouilles menées sur le site,le musée des Beaux-Arts de Lyon a participé avec beaucoup d’inté-rêt – et un peu d’émotion – à de nouvelles aventures archéologiquesà Coptos.

Topo-vécue

Matérialisation des points (amarres bétonnées).

L’ensemble a été réalisé à l’abri des regards indiscrets. Eneffet, une équipe d’archéologues australiens s’étaitappuyée sur 4 points lors d’une campagne en novembre2001, dont il ne restait plus aucune trace en mai 2002...Avec l’aide de deux ouvriers égyptiens, payés par la mis-sion pour la durée du chantier, il a ainsi été assez aisé depositionner les 14 points constituant le canevas en moinsde 2 jours.

Ensuite, chaque point a été stationné et observé par viséesmultiples pour constituer un réseau de points dont les coor-données définitives ont été calculées dans un système localindépendant orienté approximativement au nord.

La compensation par les moindres carrés s’est appuyée sur11 points, les 3 points restants étant situés hors de l’enceintedu mur et observés par rayonnement uniquement (fig.1). Lescoordonnées définitives compensées en X, Y, Z présentaientune erreur moyenne quadratique de ± 3 à 7 mm en planimé-trie et de ± 1 à 2 mm en altimétrie. Certaines références (desminarets de mosquées) ont néanmoins été éliminées de lacompensation en raison de leur proximité au chantier et sur-tout de la difficulté à viser un point caractéristique.

La précision obtenue était très satisfaisante compte tenu desconditions de travail et de l’objectif fixé. En effet, lorsque lesarchéologues réalisaient un dessin au 1/100e, leur précisiongraphique était située bien au-delà du 0,1mm graphique,donc du centimètre terrain. Donc la notion d’échelle n’est pasvraiment associée à la notion de précision comme c’est le casen topographie.

Le premier levé de détail a été consacré au mur moderneconstituant la limite du chantier ainsi qu’aux enclaves ausud, dans lesquelles étaient disposés la porte Sud du teme-nos, le temple du dieu Geb accompagné de la chapelle deCléopâtre, ainsi qu’un tombeau.

...

Plus tard, suivant la disponibilité des archéologues, nousavons effectué le levé des blocs de pierre constituant leséglises de l’ouest dont un baptistère, les ruines du Temple deMin et d’Isis constituant les édifices du centre ainsi que lesblocs de pierre en place du temple dit “d’Osiris” dans la par-tie sud. Enfin, la porte est de la ville, qui était flanquée d’unecolonnade et d’un grand portique, devant des bout iques demarchands, a été relevée et positionnée sur le site. Une vued’ensemble du canevas de points et des levés réalisés est pré-sentée à la fin de l’article.

Levés archéo-topographiquesLes levés topographiques des blocs de pierre ont été réalisésavec l’archéologue responsable du secteur. Nous avons alorspu constater deux manières d’aborder un dessin archéolo-gique. La première fait intervenir le topographe dès le début,en levant des points caractéristiques sur lesquels reposera ledessin de l’archéologue. La seconde manière consiste toutd’abord à interpréter le site, à réaliser un croquis approxima-tivement à l’échelle et ensuite à lever quelques points per-mettant de recadrer le dessin. Dans le premier cas, chaquepierre, chaque encoche, chaque détail est levé, tandis quedans le second, seulement quelques coins de blocs pierresont observés.

Loin des 35°C et des 35 heures...La journée typique de travail démarrait dès l’aube, vers 5h00.Une pause en milieu de matinée permettait de se rafraîchirdans les locaux où était entreposé le matériel de fouille. A lafin de la journée, soit vers midi, lorsque le thermomètre grim-pait à plus de 50°C, nous nous redirigions sous escorte versDenderah, à côté du temple de la déesse Hathor, dans la mai-son de fouille où nous logions.

L’escorte policière nous accompagnait non seulement pourles déplacements en automobile, mais aussi sur le terrain. Lesjeunes policiers armés en permanence étaient censés nousprotéger de toute agression extérieure. Néanmoins, ils ontsouvent préféré surveiller les archéologues quasi-immobilesque les topographes courrant d’un point à l’autre pour surdé-terminer leurs observations !

Après l’effort... la cultureDès que possible, après le traitement des données observéesdurant la matinée, nous visitions les sites proches, notam-ment le temple de Denderah situé juste derrière le jardin de lamaison. Nous disposions d’une chance inouïe car à cetteheure-là le temple était vidé des touristes et nous avions, ànos côtés, nos collègues égyptologues pour nous guider à tra-vers l’espace et le temps tout en nous faisant partager leurpassion pour l’égyptologie. Lors de notre passage à Karnak, nous avons également eu leplaisir de rencontrer Antoine Chéné, photographe au Centrefranco-égyptien d’Etudes des Temples de Karnak, qui nous aprésenté ses travaux de traitement d’images.


Fig.1 : Croquis du réseau de points (plein Nord)

Levé de détail

Antoine Chéné devant les Temples de Karnak

...

En conclusion...Cette expérience aura été enrichissante tant sur le plan topo-graphique que culturel. Nous avons eu la chance de rencon-trer et de travailler avec des archéologues et des égypto-logues, dont les objectifs ne sont pas d’atteindre un position-nement millimétrique, mais avant tout de sauvegarder lasituation actuelle, de protéger le savoir et les connaissanceset d’en découvrir de nouvelles facettes. Au terme de cette mission, les archéologues et égyptologuessont confortés dans l’idée que Coptos regorge de merveillesque l’on mettra plusieurs années à dégager totalement.

Le rôle des topographes lors des prochaines aventuresconsistera à réaliser un levé complet des éléments qui serontdégagés lors des fouilles et de réaliser, à plus ou moins longterme, un système d’information archéologique unique pourCoptos... aventure à suivre. ●


Topo-vécue

ABSTRACTThe topographic campaign in Coptos (Egypt) consisted insetting up a network of points on the wholearchaeological site covering an area of 400 by 500metres. After terrain recognition and localisation offuture excavation zones, eleven points were distributedover the site in order to achieve a regular network easyto use for further surveys. Each ground point wasstationed and observed by multiple angle measurementsand was calculated through a least square adjustment.The final co-ordinates were provided in a localindependent system directed roughly to the North. Theresulting accuracy has been very satisfactory accordingto the required precision. Indeed, the adjusted co-ordinates were provided with a standard deviation lowerthan 1 cm in X, Y and Z. During the next missions, therole of the surveyors will consist in realising a completesurvey of the excavated elements of the site in theperspective of building an archaeological informationsystem for Coptos.

Photo de groupe de l’équipe française

...

Plan d’ensemble avec secteurs étudiés et levés

Cuve du baptistère

Eglise sud (vue NW-SE)

Temple “d’Osiris”, axe du culte (vue SE-NW)

Temple "d’Osiris", base de la colonnade nord

Chapelle impériale de la porte est

Temple de Min et d’Isis, axed’Isis : dallage de la porte

du 3e pylône

Le port de Cotonou vu depuis le toitde la vigie

Pêche traditionnelle le long des côtesbéninoises

En étant élève en troisième année de l’écolesupérieure des géomètres Topographes du Mans, onvoit se profiler la finalité du cursus : Le mémoired’ingénieur. Pour être sur de voir ce dernier profiterà quelqu’un il n’y a rien de plus prometteur quel’Afrique comme lieu de stage. Sous le couvert del’association Géomètres sans Frontières et sous letoit de M. Constantin Bah géomètre béninoismaintenant très connu en Occident, le portautonome de Cotonou demande un étudiant afind’installer une chaîne de traitement bathymétriquedans le but de proposer par la suite une solution àl’aménagement de la plage à l’ouest de ce dernier.

L’accueil du service technique du port est splendide et encou-rageant. Tout le monde est à l’affût du nouveau stagiairepour se présenter et proposer ses services. Mon travail n’est

pas commencé que tout le monde le voit fini et couronné d’unsuccès total Le tableau est cependant plus noir en ce qui concernele travail en lui-même. En effet il s’avère que le matériel de son-dage n’est pas complet. Le port a occulté cet aspect handicapant.Cependant ceci est dû à une défaillance occidentale dans lamesure où à la suite de la faillite d’une société française l’assis-tance technique et les clés de logiciels n’ont pas été livrées.Le matériel est entreposé dans des cartons depuis quatre années.Nombre de ports souhaiteraient posséder un tel équipement et àCotonou il gît tel une bouteille millésimée dans une cave. La situa-tion est objectivement désastreuse mais le problème paraît à prioriaisément solvable. Ceci était sans compter l’ambiance actuelle afri-caine où le temps ne paraît pas compter et où les relations hiérar-chiques suivent des circuits inconnus en France... ; En effet aprèsquatre mois le matériel n’a pas pu s’avérer fonctionnel tant lavolonté de le mettre en service s’enlisait dans les tracasseries admi-nistratives. Cependant le GPS a été remis en route grâce à la par-ticipation active de Thalès Navigation qui nous a fourni un nou-veau calendrier des éphémérides et la bonne volonté de Calice,employé au port, qui m’a aidé à dérober des batteries pour lesmonter quotidiennement au sommet de la vigie. Bien heureuse-ment pour le dos de mon ami, elles ont été vidées au bout dequelques jours sans possibilité de se procurer un chargeur.Parallèlement une simulation dans les locaux du port a permis austaff technique de comprendre le fonctionnement du matériel. La

patience est alors de rigueur car ne sachant pas comment fonc-tionne un distométre ils renouvellent les mesures à l’infini poursavoir si ça marche à tout instant et sous toute inclinaison. Unefois cette étape passée, vous êtes vu comme grand ami carvous leur donnez le moyen de faire des choses qui aux yeux detous relève de la “sorcellerie”.Ainsi il est apparut que le problème inhérent en Afrique n’estpas toujours l’argent mais aussi les connaissances techniques.En effet le port possède les finances suffisantes pour suppor-ter un dragage annuel durant quelques années et acheter parla même occasion une nouvelle vedette de remorquage équi-pée d’un dispositif intégré de sondage. Ces travaux confiés àune entreprise extérieure nous ont permis de connaître deuxtopographes hollandais de l’une des deux plus grandes socié-tés de dragage de hollande : HAM International. Très ouvertset disposant de beaucoup de temps (passé, souvent, àattendre les services portuaires) ils nous ont expliqué les dif-férents secteurs d’une chaîne de sondage et de traitementbathymétrique.Au final mon mémoire a été couronné de succès, et mon séjourau port certainement une aubaine pour les services portuaires.Cependant ce travail de fin d’études n’a amené que des idées etconforté des façons de faire locales. Aucun plan n’a vu le jouret aucun plan n’aurait pu le voir dans la mesure où finalementseule une entreprise occidentale dotée des pleins pouvoirs a pu réa-liser une opération d’envergure. Le port de Cotonou apparaît pour-tant en avance tant logistiquement que technologiquement, encomparaison de ce que nous avons pu connaître ailleurs au Bénin;les compétences techniques de nos “élèves” africains de l’E.S.I.G.T.risqueraient cependant d’être particulièrement mal employées sansune amélioration de la gestion des services portuaires. Le port deCotonou, pilier del’économie autochtone, m’apparaît donc fragile ettributaire de l’occident. ●


Géomètres Sans Frontières à Cotonou

le couple GPS-écho sondeur au pays des pirogues

David LARROZE ingénieur ESGT

Il reste quelques cours du programme de 3e année à assurer :1) Géodésie (coordonnées dans les SIG-représentations-introduc-

tion de données dans les SIG) - Travaux dirigés par utilisation deMAPINFO et SKI

2) Système d’information géographique (conduite de projet-conceptualisation-organisation)

Travaux dirigés par développement d’applicatif simple, échange dedonnées. Un suivi depuis la France d’un projet géomatique mené parles étudiants, d’environ 100 heures de travail pour les étudiants. Chacun de ces enseignements nécessiterait de passer une à deuxsemaines à Cotonou et serait à effectuer d’ici la fin février. Alors, Noël sous les Tropiques ? Pas sans G.S.F !!


Internet

Depuis quelques jours, le siteInternet de l’AFT a été“relooké” en respectant des critères essentiels que sont la simplicité, la convivialité et le dynamisme.La simplicité prend effet dès le nom du domaine puisquevous trouverez dorénavant notre site Internet soushttp://www.aftopo.org/

Vous retiendrez ce nom dedomaine en pensant à l’associa-tion française de topographie,

organisation associative. Vous pouvezy adhérer à tout moment en envoyantdorénavant vos messages à[email protected], nouvelle adresseélectronique du secrétariat de l’AFT.

La convivialité se traduit par un esthé-tisme agréable, simple et clair, rappe-lant les couleurs principales du logo del’AFT tout en conservant une sobriété

Site Internet de l’AFT nouvelle formule : http://www.aftopo.org/

esthétique essentielle pour une naviga-tion efficace.

Tous les trimestres vous trouverez,

sur la page d’accueil du site, la cou-verture et le lien vers le sommaire dela dernière revue XYZ parue. La pré-sentation du sommaire de la revuerespecte la maquette graphique de larevue papier, ce qui permet au lecteurde se laisser tenter par le contenu etde la commander sans plus tarder !

Une bannière défilant sur la page d’ac-

Tania NEUSCH


cueil vous informera des dernières nou-

veautés de l’association (congrès, évè-nements, manifestations) ou messagesimportants (offre d’emploi urgente,nouveaux produits de nos annonceurs,message publicitaire).

La page d’accueil présente également

un lien vers les conditions de participa-

tion au prix de l’AFT. Cette année, deuxjeunes diplômés se sont partagé1 500 € ! ! Avis aux futurs ou jeunesdiplômés : pensez à soumettre unrésumé de votre projet ou travail de find’études au comité de lecture de l’AFT,peut-être sera-t-il récompensé.

Toujours dans l’optique de la convivia-lité, la navigation est rendue plus facilepar le biais d’accès multiples auxmêmes rubriques. En effet, dès la paged’accueil, vous pourrez accéder aux dif-férentes rubriques du site (actualités,activités, publications, XYZ, etc.).

Vous avez réussi à vous égarer ? PensezAFT ! Un clic sur le logo de l’AFT per-met de retourner à tout moment à lapage d’accueil !

Le dynamisme d’un site est corrélé à sa

vie. Régulièrement nous vous infor-

mons des actualités et publications de

l’AFT, nous mettons en ligne toutes vos

offres d’emploi. Si vous êtes adhérent,nous insérons vos demandes d’emploiou de stage. Une rubrique “Liens” estconsacrée aux diverses annonces publi-citaires, aux entreprises désirant insérer

un lien vers leur site, aux prestataires deservice, etc.

Le site ne cessera de se développer ets’accompagnera bientôt d’une base dedonnées dans laquelle vous pourrezconsulter les articles importants detoutes les revues XYZ depuis le premiernuméro !

La conception graphique du site a étéréalisée par Yannick Previdente quenous remercions vivement. Sa créati-vité a apporté un visage nouveau à

notre site, qui se veut être une vitrinede nos activités.

Pour finir, nous vous rappelons quevous pouvez adhérer à l’AFT à toutmoment et devenir un membre actif denotre association. N’hésitez pas à nousrejoindre !

Nous espérons que ce site répondra àvos attentes, et nous nous réjouissonsde vos suggestions ou remarques à cesujet. ●


Art et Géométrie

C’est le comte de Provence, duc deBrunoy, qui lui a commandé cebeau pavillon lové dans une clai-

rière de l’espace boisé située sur la com-mune d’Etiolles. La demeure reste leseul témoignage des pratiques cynégé-tiques de cette époque, la fin de laconstruction des bâtiments étant inter-venue en 1778.Aujourd’hui, la Faisanderie est unevitrine de l’Office national des forêts(ONF). Elle comprend un espace docu-mentaire destiné à faire mieuxconnaître la forêt, sa faune, sa flore, sesdimensions écologique et économiqueainsi qu’un centre d’éducation à l’envi-ronnement ouvert aux classes pri-maires du département de l’Essonne etautres. Mais la Faisanderie c’est aussiun Parc des sculptures représentatif del’expression artistique des années1970.

Cet espace d’art contemporain, voulucomme un pendant champêtre ducentre Pompidou a été réalisé entre1971 et 1973 grâce à trois symposiumsqui a rassemblé un total de dix-neufartistes. Le cahier des charges prévoyaitun travail in situ, une concertation entreles intervenants sur la localisation despièces et, à titre principal, l’insertion descelles-ci au milieu naturel.Cette initiative s’inscrit dans le mouve-ment d’interventions plastiques et d’in-vestissement culturel en plein air tels leBeeldenpark de la fondation Kröler-Müller aux Pays-Bas et, plus près de laFaisanderie, toujours dans l’Essonne eten forêt, l’érection du Cyclop de JeanTinguely à Milly.

Dualité VL’œuvre de Marcel-Petit s’impose parsa force et son équilibre. Dénommée“Dualité V” elle a été exécutée dans lapierre de Bourgogne, de l’anstrude del’Auxois pour être précis, et s’élève à4,05 m de hauteur.

Art et Géométrie

Marcel-Petit : La Jean-Pierre MAILLARD

La Faisanderie de la forêt de Sénart est un remarquable rendez-vousde chasse du XVIIIe siècle construit par Jean-François Chalgrin,architecte de Louis XVI et de son frère le comte de Provence. Le maître d’œuvre est surtout connu pour avoir, sous Napoléon,établi le projet de l’arc de triomphe de la place de l’Etoile à Parisqui, à l’évidence, s’inspire de son étude des monuments antiquesd’Italie effectuée dans sa jeunesse.

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longues semaines, de connaître leréconfort de la présence des autresaprès tout ce temps de solitude dansl’atelier. Aujourd’hui, quand je la revois,c’est cette présence des autres qui merevient à l’esprit, méllée à celle des visi-teurs du parc, on peut dire beaucoup dechoses sur la sculpture, mais disons aumoins pour commencer, que « sculpterc’est créer un lien », c’est tenter unemédiation. Les données de l’équationqui nous est posée change sans cesse.Il s’ensuit que la nécessité d’une média-tion est constante, toujours à refaire...”.

Marcel-Petit Marcel-Petit est né en 1926 à Gardannedans les Bouches-du-Rhône et a reçuune formation artistique à l’école desbeaux-arts d’Aix-en-Provence. Son par-cours est marqué par un séjour de deuxans outre-Manche ou il subit l’influencedécisive de la sculpture anglaise notam-ment celle d’Henry Moore. De même sarencontre avec les carriers sur leur lieude travail a été déterminante à tel pointqu’il n’hésite pas à parler de sa carrièredans les deux sens du terme. Aprèsavoir beaucoup travaillé à Belleville àParis, il est désormais installé, maisonet atelier, à Verrières-le-Buisson plai-sante ville, là encore, en Essonne.

Il travaille sur l’opposition entre le poliet le brut, entre les formes molles et lesformes dures et cela le conduit à des


pierre médiatriceempilements de volumes géomé-triques qui en génèrent d’autres. Sarecherche est tournée vers la simplicité,celle qui voisine avec la pauvreté et, infine, trouve l’essentiel. Dans ce souci deperfection il est moins précieux queBrancusi pour garder, dit-il, la force dumatériau qu’il soit marbre, lave,basalte, granite d’Afrique ou deLanhelin, serpentine ou béton.Ses œuvres monumentales sont pré-sentes en France (dans l’église deTreignac en Corrèze, à l’école d’artilleriede Draguignan, à Epinay-sur-Seine,..) etaussi à l’étranger, en particulier enSuède et en Inde. Il semble qu’ellessoient mieux entretenues que celles duparc des sculptures de la Faisanderie etsur ce point une intervention de sauve-garde doit être entreprise au plus tôt.Cela renouvellera l’attractivité du lieu etaiguisera le plaisir d’un ballade en forêtponctuée d’une visite culturelle. Enattendant l’artiste peut se rassurer carDualité V malgré les traces de pollutiondégage toujours une attirance : lamarque du travail réussi.

Laissons à Marcel-Petit le soin deconclure :“Bloc près de moi,Mon rêve n’est pas de t’amincir maisde me connaîtreJe ne suis que traversé par la sculp-ture” ●

N .B. : Il n’échappera pas aux lecteursd’XYZ que le parcours du parc dessculptures est agrémenté d’appareilspédagogiques installés par l’ONF pourexpliquer aux scolaires des moyensde mesurer la hauteur des arbres etleurs diamètres. Sur le décamètre enrondins, on comprend tout suite l’ap-plication du théorème de Thalès parl’utilisation d’une équerre isocèle!Comme on voit outre l’attrait des bois,celui de la création contemporaine, laFaisanderie offre aussi aux topo-graphes un troisième centre d’intérêt.

La sculpture se présente sous la formed’un anneau irrégulier rehaussé dedeux volumes parallélépipédiques quifont penser à une bague, sorte d’al-liance entre la Terre et le Ciel. Commeles arbres avoisinants, la pierre solide-ment ancrée au sol semble se nourrirde son enracinement. En son centre,une ouverture, fenêtre ouverte sur laforêt, appelle un regard horizontal versla nature au deuxième plan. Ainsi,grâce à la sculpture et au vide qu’ellerévèle la nature est perçue à son tourcomme une œuvre dans l’œuvre.Dualité V a été réalisée au cours de l’été1972. Marcel-Petit indique que lamaquette est née en quelques minutes.En détaillant le résultat, on pourrait pen-ser, au contraire, qu’il procède d’uneétude géométrique, d’une épure dedessin industriel avec ses cotes, sescentres, ses rayons de courbure tanttoutes les lignes sont aussi pures quedes courbes mathématiques. Voilà uneintuition artistique qui rend l’auteurcapable, sur l’instant, de trouver l’har-monie et la beauté pendant qued’autres mettront des jours et des joursà concevoir par la science et le calcul,sans accéder à l’indicible qui faitl’œuvre d’art.

Au delà de cette rigueur, Marcel-Petitpense que son intervention à laFaisanderie a ouvert “sur le bonheurd’être entre sculpteurs, d’échanger desidées et des services pendant de

La sculpture se présente sous la forme d’un anneauirrégulier rehaussé de deux volumes parallélépipédiques qui font penser à une bague,sorte d’alliance entre la Terre et le Ciel. ©

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