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Projet PGRN 2004 - Villemin et al.
Titre Instabilité des escarpements rocheux multi blocs : développement d'une nouvelle technique d'analyse morphométrique basée sur le concept "d'image solide" et la scaneurisation LIDAR
Programme Programme départemental CG38/PGRN
Durée 2004-2005

Objets et thématiques de recherche :

Types de risques Mouvements de terrain (éboulements, chutes de blocs)
Mots-clés Escarpements rocheux - Risques gravitaires - Analyse morphométrique - Scannerisation Lidar terrestre - Image solide
Thématiques Connaissance des phénomènes - Evaluation des aléas
Sites d'étude Sites en Isère, région Rhône-Alpes : Rocher du Midi (bordure NW du Vercors) et Ravin de l’Aiguille (rebord oriental de la Chartreuse)

Partenaires, contacts :

Organisme pilote LGCA (Laboratoire de Géodynamique des Chaînes Alpines), Univ. Savoie
Partenaires -
Coordination Thierry VILLEMIN (LGCA)
Contacts Thierry VILLEMIN (LGCA) ?...

Financement du projet :

Budget total ?
Financement (€) Financement CG38 : 6 k€
Part (%) Part du financement CG38 : ?%

Contenu :

Résumé D’importants travaux de recherche ont été entrepris par plusieurs équipes en Rhône-Alpes sur les phénomènes de chutes de blocs, qui sont extrêmement fréquents en montagne. Dans la plupart des cas, une étude géométrique rigoureuse de l’escarpement est indispensable. Elle permet notamment de faire un bilan des blocs en présence, de leur forme et des forces qui déterminent la stabilité ou l’instabilité du système. Cette étude est complexe à réaliser pour plusieurs raisons (difficulté d’observation, complexité du système, dangerosité de l’étude).

Compte tenu de ces diverses limitations, les études font fréquemment appel à des prises de vue, quelquefois aériennes ou terrestres, le plus souvent héliportées. Les clichés sont réalisés en stéréoscopie, dans une direction sub-perpendiculaire aux parois. L’exploitation de ces prises de vues se fait en général uniquement de façon qualitative : une exploitation quantitative 3D requiert à la fois l’instrumentation et la compétence du photogrammètre, ce dont dispose rarement le géologue chargé d’étude. Ainsi beaucoup d’aspects quantitatifs sont ignorés ou très grossièrement estimés (dimension et agencement spatial des blocs, planéité des surfaces…).

Le projet vise à développer et valider une démarche permettant à un géologue non-spécialiste de photogrammétrie de retirer toute la richesse quantitative 3D contenue dans les prises de vue, qu’elles soient stéréoscopiques ou non. Cette démarche repose sur le concept d’image solide.

Objectifs Développer et valider un outil permettant l’analyse structurale d’un escarpement rocheux à partir d’une image solide (3D).

Méthodologie Construction des images solides basée sur des scannerisations lidar terrestres (balayage d’une surface par un faisceau laser infrarouge), qui permettent de mesurer les coordonnées de semis de points (ensuite réorientés), constituant des scènes 3D (assemblées par analyse de forme sur les zones de recouvrement) de précision centimétrique.

Mise au point et test d’un algorithme qui élabore l’image solide en se basant sur une surface triangulée, et non sur le nuage de points, ce qui permet d’éliminer les points cachés dans la perspective image et donne ainsi une information positionnement adaptée à cette perspective.

Résultats et produits de la recherche :

Résultats Mise au point d’une interface graphique d’utilisation de l’image solide, et de fonctions de calcul spécifiques (plug-in) à l’analyse structurale des escarpements rocheux.

Développement et validation d’une méthode spécifique pour construire une image solide en utilisant une surface triangulée (méthode requise lorsque les points de vue image et scanner diffèrent fortement, qui permet de transformer des vues rapprochées acquises par hélicoptère en image solide).

Réalisation de nouvelles prises de vues héliportées à grande échelle (1/1000) sur les 2 sites étudiés.

Livrables Méthodologie d'acquisition (scaneurisation LIDAR), de reconstruction ("image solide") et d'analyse de la morphologie 3D d'escarpements rocheux

Interface graphique pour l'analyse morphométrique et structurale des escarpements à partir de leur "image solide"

Rapport de synthèse (2005) et Rapport final (mars 2006) au PGRN [format papier]

Diffusion :

Publications et communications à préciser

Pages web -

Débouchés du projet :

Produits de la recherche Données quantitatives Logiciel et codes de calcul Méthodologie Modélisation numérique Rapport scientifique
Production scientifique - Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales (?)
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Utilisateurs Chercheurs et experts en charge de l’étude des risques gravitaires
Partenariats *

Retombées à préciser (données sur les sites du Rocher du Midi et du Ravin de l’Aiguille...)

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