Photogrammétrie pour l’archéologie : des relevés topographiques pour l’histoire

Du relevé traditionnel à l’essor de la photogrammétrie

Avant de comprendre comment la photogrammétrie a modifié le quotidien d’un relevé archéologique, il est utile de reprendre les bases d’une fouille traditionnelle.

Un relevé archéologique traditionnel débute par l’enregistrement de points de repère spécifiques du terrain (parfois appelé carroyage) en utilisant des instruments de mesure (le tachéomètre pour n’en citer qu’un exemple). Ces points sont ensuite transposés dans un système orthonormé. Ce groupe de points, plus ou moins dense, est généralement intégré dans un autre groupe de points plus larges, capturés avec des outils de topographie et géoréférencés dans un système de coordonnées géographiques spécifique (par exemple le système de coordonné ‘Lambert 93’).

Le topographe réalise ensuite un dessin en extrapolant les points de références mesurés, parfois à l’aide d’une grille de relevé, voire même de photographies verticales. Ces photographies doivent avoir été “rectifiées”. Cela permet d’aligner les points de calage observés sur la photo avec leurs coordonnées réelles.

Il peut alors travailler sur la troisième dimension du document, en ajoutant des coupes d’élévations ou des points de nivellement. Il faut comprendre que la précision de cette étape requiert une collecte exhaustive des points initiaux. Bien qu’il ait l’avantage de familiariser le topographe avec le terrain, ce processus est très long. Il est aussi sujet aux erreurs humaines. D’autant plus que le topographe doit faire des choix dans les points à relever, ce qui peut s’avérer limitant pour la suite de l’analyse.

L’avènement de la photogrammétrie a transformé ce paysage. Grâce aux drones, les relevés topographiques sont aujourd’hui effectués avec une grande précision. Ils réduisent le temps consacré à la collecte des données et minimisent considérablement les erreurs possibles. Son essor a donc permis une amélioration considérable de la qualité des données, offrant une vision tridimensionnelle détaillée des sites, ce qui n’était auparavant possible qu’avec un long travail fastidieux.

Les cas d’usage du relevé photogrammétrique en archéologie

La photogrammétrie et l’inspection par drone sont des solutions de choix pour différents acteurs du domaine.

• Les organisations de recherche archéologique, et centres de recherche : ils se concentrent sur l’étude approfondie des sites archéologiques et peuvent bénéficier de ce type de prestation pour documenter et compléter leur études.
• Les musées, institutions culturelles et associations patrimoniales, qui s’intéressent à la présentation immersive des objets d’art et artefacts archéologiques. La photogrammétrie 3D offre alors une expérience riche aux visiteurs.
• Les agences gouvernementales et sociétés de gestion du patrimoine : elles sont responsables de la préservation du patrimoine culturel et historique. L’utilisation de la photogrammétrie par drone permet la conservation et la planification de la gestion de sites protégés.
• Les entreprises d’ingénierie et de construction, qui collaborent avec des prestataires de relevé photogrammétrique pour des études de terrain plus approfondies et l’évaluation de l’impact potentiel sur les sites archéologiques lors de projets de développement ou de construction.

CONTACTEZ-NOUS

Les forces du relevés photogrammétrique dans le contexte d’une fouille: de l’efficacité du relevé à l’exploitation de la donnée

Une exploitation de la donnée très versatile

La première force du relevé photogrammétrique : la polyvalence des données une fois traitées. Un logiciel de photogrammétrie, par exemple Agisoft Metashape, permet une gamme d’actions très variée dans le cadre de l’archéologie.

Il sera possible de calculer des distances, des surfaces et des volumes, et prendre des mesures en 3D qui seraient difficiles à obtenir sur le terrain ou sur un plan, comme dans le cas de mesures d’os non-plats dans les sépultures. La création de profils de terrain est grandement simplifiée grâce à cet outil.

Prise de vue aérienne et modèle 3D d’un ancien palais – Saint-Romain-en-Gal

Il sera aussi possible de produire des orthophotographies et des Modèles Numériques d’Élévation (MNE), parfaitement rectifiés et géoréférencés. Ces éléments permettent la numérisation des vestiges, qui peut ensuite être visualisée dans un logiciel d’information géographique, tel que QGIS. 

Enfin, il est possible de sélectionner certaines parties des orthophotographies ou des modèles numériques d’élévation pour assembler des modèles 3D de vestiges “phasés”. Ce dernier point est particulièrement intéressant pour les archéologues, car il leur permet de visualiser des vestiges dont les relevés auraient été pris à des dates différentes.

Un gain de temps considérable 

La photogrammétrie offre un gain de temps majeur lors de la collecte de données sur le terrain, libérant du temps pour d’autres tâches importantes. Les drones équipés de capteurs photogrammétriques réalisent des relevés efficaces sur de larges zones, permettant in fine des modèles 3D et des orthophotographies complètes d’un vestige.

Mais cette efficacité du relevé ne doit pas se faire au détriment de l’analyse minutieuse traditionnellement réalisée sur le terrain. Les interprétations et la compréhension des ruines qui ont lieu pendant le dessin traditionnel doivent rester une habitude pour le topographe lors du relevé.

Un gain d’information: l’analyse post-fouille revisitée

L’utilisation de la photogrammétrie pour les relevés de sites archéologiques offre également une mine d’informations pour une nouvelle analyse a posteriori. En effet, la photogrammétrie par drone peut détecter des éléments qui auraient pu être omis ou mal interprétés lors de la fouille.

Le relevé par drone permet d’enregistrer les détails même infimes du terrain qui pourraient échapper à l’œil nu ou aux outils de mesure classiques. Ces détails, lorsqu’ils sont intégrés dans un modèle 3D, peuvent révéler des éléments significatifs sur le site: des structures sous-jacentes, des traces d’activités passées ou des caractéristiques du paysage qui ont influencé l’implantation du site.

Ceci est particulièrement vrai pour la microtopographie, une branche de la topographie qui se concentre sur l’étude de la topographie à une échelle très petite ou “micro”.

Contactez-nous

Faites-nous part de votre projet ou de vos questions éventuelles.