Poursuite laser aux Fraux – nouveaux développements méthodologiques

François Lévêque et Viven Mathé, du laboratoire LIENSs de la Rochelle, ont profité de cette année blanche sur le terrain pour valider les derniers développements méthodologiques autour de la question du géo-positionnement dynamique (en 3D) des mesures magnétiques effectuées dans la grotte des Fraux et tester de nouveaux instruments de mesure de contact.Ces travaux exploratoires portent sur la localisation des structures de combustion de la grotte par imagerie magnétique, par la réalisation de la cartographie des anomalies locales du champ magnétique terrestre (telles qu’elles sont générées par des objets de nature archéologique).

Dans un premier temps, ces deux chercheurs rochelais avaient réalisé un travail expérimental dans les secteurs 3, 8, 13 et 18 du réseau. Ces premiers tests avaient conduit à la modification du protocole d’observation consistant en un géo-positionnement dynamique des mesures magnétiques pendant que le magnétomètre est déplacé pour couvrir l’espace étudié. L’acquisition d’une station totale plus performante ont permis d’accroître la cadence de mesures et de bénéficier d’une haute densité de points de mesure et d’une haute résolution spatiale (permettant de mieux cartographier les foyers). Une publication dédiée à ces développements méthodologiques est en cours de préparation.

Géo-positionnement dynamique des mesures magnétiques dans le secteur 29 de la grotte des Fraux

Numérisation 3D : programmation 2012-2014

La semaine de réunion organisée en juin dernier aux Fraux a été l’occasion de définir nos objectifs, en terme de numérisation 3D, pour le futur programme triennal (2012-2014). L’une de nos priorités reste bien évidemment la fin de l’acquisition de la volumétrie de la grotte dans la partie gauche, à une résolution de 1 point/mm, parallèlement à la numérisation à très haute résolution des panneaux ornés (40 microns).

Soucieux d’optimiser la phase d’acquisition des nuages de points et la qualité du rendu des modèles tridimensionnels, nous avons profité de notre séjour aux Fraux pour tester un tout nouveau modèle de laser scanner (particulièrement adapté aux milieux contraignants tel le milieu souterrain, en raison de sa petite taille et de son poids plume) : le Focus (Faro).

Suite à plusieurs tests, menés en 3 endroits différents de la cavité, l’équipe a choisi de finaliser l’acquisition volumétrique de la grotte avec cet équipement, qui permettra en outre une vitesse d’acquisition très réduite et une restitution des nuages de points en couleur.

Numérisation 3D du secteur 29 de la grotte par -Ch. Cesari avec le Focus

Numérisation 3D d’un dépôt archéologique (photographie publiée avec l’accord de E. et M. Goineaud, propriétaires de la grotte des Fraux)

…derniers tests avant publication

La semaine d’étude organisée aux Fraux en juin dernier a été, pour l’équipe, l’occasion de dresser le bilan de 4 années d’acquisition et de traitement de données 3D dans la grotte des Fraux : acquisition de la géométrie de la grotte et conduite de tests méthodologiques sur la numérisation haute résolution des panneaux ornés, sur le texturage des nuages de points…

Dans la perspective d’une prochaine publication des premiers travaux conduits sur le site, l’équipe a souhaité proposer un article plus spécifiquement dédié à la 3D, faisant le bilan des travaux et explicitant les difficultés et contraintes d’interfaçage entre la 3D et les autres disciplines (notamment la géophysique, l’art pariétal, l’archéologie…). L’article sera également l’occasion de faire part des nouvelles perspectives de travail pour les années à venir.

Dans cette perspective, l’équipe a profité de sa présence aux Fraux pour finaliser la numérisation 3D, en très haute définition, du « Grand panneau » du secteur 13 (salle du pilier) à l’aide du scanner à bras « ScanArm » (FARO). Ce scanner, testé pour la première fois en milieu souterrain (aux Fraux) en 2010, est caractérisé par une résolution inférieure à 40 microns.

Ce travail nous permettra notamment de mettre en perspective les relevés traditionnels (réalisés sur la base de mosaïques de photo et de relevés dans la grotte) avec le modèle 3D haute résolution et les modèles 3D texturés (alliant photogrammétrie et lasergrammétrie).

numérisation 3D du "grand panneau" orné du secteur 13 avec le ScanArm

Une pause sur le terrain

Le projet d’étude de la grotte des Fraux atteint un cap, après 4 années d’acquisition de données. Le programme de recherche s’est déroulé sous la contrainte du calendrier d’équipement de la cavité : l’équipe s’est en effet concentrée sur l’acquisition de la volumétrie globale du réseau par lasergrammétrie et la réalisation de prospections géophysiques. Aujourd’hui nous disposons d’une masse de données importante qu’il convient de traiter avant de poursuivre l’étude du site.

L’année 2011 est par en grande partie consacrée au traitement des données et à l’archivage des informations acquises dans le but de les mettre en forme et de les publier. L’objectif est d’aboutir en 2012 à la parution d’une première publication. Pour mener à bien cette publication, plusieurs tâches doivent être engagées ou achevées :

– confronter les données archéologiques (foyers) et géophysiques (susceptibilité magnétique), et intégrer les données microtopographiques ;

– traiter les prélèvements sédimentaire et engager des études paléo-écologiques (antracologie, carpologie…) ;

– réaliser l’étude archéolozoologique du lot issu de la fouille du secteur 13 – zone 1 ;

– préciser le cadre chronologique et culturel en réalisant 6 dates C14 sur les foyers fouillés ;

– finaliser l’approche tracéologique par l’étude du référentiel expérimental.

L’un des enjeux de cette « année blanche » est de tirer le bilan des expériences conduites depuis 3 ans, notamment dans les domaines de l’archéométrie et de la modélisation 3D. Il s’agira également de « consolider » la documentation acquise. En effet, nous avons acquis une masse conséquente d’archives photographiques et de données numériques (3D) qu’il convient d’indexer et d’archiver. L’année 2011 doit également permettre de programmer la seconde phase d’étude de la grotte des Fraux. L’établissement de ce projet devra s’opérer en lien étroit avec le SRA et la CIRA de manière à préciser la part des enjeux de conservation et l’aspect nécessairement invasif de la recherche.

Une première session d’étude s’est déroulée du 19 au 25 juin à Saint-Martin-de-Fressengeas. Elle a réuni une dizaine de chercheurs qui ont pu échanger et confronter leurs données.

Réunion de travail préparatoire à la publication des premiers travaux

En marge, une journée de terrain a été organisée dans la grotte des Fraux de manière à compléter l’acquisition de données et d’effectuer des vérifications.

 

couverture du rapport de fouille 2010 (fin de programme triannuel)