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Levé de l’abbatiale de Monastier-Sur-Gazeille (Haute-Loire)

Photographie du village de Monastier-Sur-Gazeille (Haute-Loire)

- Stage terrain des élèves Mastère PPMD

- Abbatiale de Monastier-Sur-Gazeille

- Du 13 au 24 octobre 2008

Contexte

Groupe de travail du cycle PPMD

C’est devenu traditionnel : les étudiants du mastère PPMD démarrent l’année par un stage de photogrammétrie architecturale, où ils ont l’occasion de pratiquer eux-mêmes toutes les étapes de conception, d’acquisition et de traitement des données, dans le contexte stimulant d’une vraie problématique. Cette année, c’est la commune du Monastier sur Gazeille, en Haute Loire, ayant pris conscience du très grand intérêt architectural de l’abbatiale Saint-Chaffre, qui les a accueillis pour qu’ils en fassent les relevés, du 13 au 24 octobre 2008.

Le groupe, composé de 11 étudiants et 5 enseignants, a pris connaissance du site dès son arrivée, grâce à une visite menée par Bernard Sanial, historien.

Methodes : les techniques employées

Pour restituer fidèlement les formes et l’aspect des bâtiments, il a été décidé d’employer conjointement plusieurs techniques : la numérisation laser, la photogrammétrie, et la topométrie.

TOPOMETRIE

Matèriel de topométrie

Les techniques de topométrie ont permis de construire un réseau de points d’appui, dont certains, matérialisés de façon pérenne, devraient permettre de retravailler sur le site si des mises à jour ou des ajouts s’avéraient nécessaires. Les coordonnées de tous les points mesurés (réseau de base, points d’appui pour le laser ou pour les photos) ont été calculées par compensation globale en 3 dimensions grâce au logiciel comp3D.

Equipement :

- 4 tachéomètres Leica TCR803,
- prismes,
- trépieds...

PHOTOGRAMMETRIE

Prises de vues stéréoscopiques

Des photos stéréoscopiques haute résolution des façades ouest et sud, ainsi que des voûtes de la nef ont été prises. Certains chapiteaux signalés par l’historien commanditaire ont aussi fait l’objet d’une prise de vues stéréoscopique. Toutes ces photos sont équipées de points d’appui (cibles au niveau du sol, points naturels en hauteur), numérotés selon une règle logique établie au début du chantier. La plupart des traitements (aérotriangulation pour géoréférencer les images dans le système topométrique local, égalisation radiométrique, orthorectification) ont pu être réalisés sur place.

Equipement :

- 1 caméra Canon Eos 5D pour les photos « du sol »,
- 4 Canon G9 pour les photos aériennes,
- un pied photo

GPS

Station GPS permanente installée sur l'église abbatiale

Une station permanente a été installée sur l’abbatiale, pouvant être utilisée comme pivot lors de déterminations temps-réel (RTK).

Equipement :

- 3 récepteurs GPS Trimble R8,
- 1 récepteur GPS trimble net R5 (station permanente)

Les coordonnées de la station permanente ont été déterminées en RGF93 à partir de 12 stations permanentes du Réseau GNSS Permanent (RGP). Une fois la station déterminée, les points d’appui du réseau ont été observés en temps réel afin de calculer la similitude à 7 paramètres liant le système local à la référence nationale. Par ailleurs, un point éloigné d’environ 500 m de l’abbatiale a été déterminé statiquement afin de réorienter le réseau local au nord géographique.

NUMERISATION LASER

Les grands ensembles ont été numérisés à un pas moyen de 2 cm. Le calage des différents nuages s’est fait comme d’habitude dans Cumulus, mis à jour pour tenir compte du format des données du scanner Riegl.

Numérisation laser Scanner Riegl LMS Z420

Equipement :

- 1 scanner Riegl LMS Z420 gracieusement prêté par la société ATM3D pour la durée du stage, celui de l’IGN habituellement utilisé étant provisoirement hors service, ainsi que des boules pour caler les différents nuages dans le système topométrique local.

Les résultats

Le principe de travail retenu cette année était de faire tourner tous les étudiants sur les différents postes (levé GPS, photos, topo, numérisation laser) pour privilégier la pédagogie au détriment de la productivité.

Cependant, des journées de travail bien remplies ont permis, tout en respectant cette règle, de scanner quasiment tout le site (grâce au laser Riegl prêté par ATM3D).

Les élévations des façades demandées par le commanditaire, ainsi que le plan des voûtes de la nef ont été calculées (voir ci après), en intégrant les images calées, égalisées, à la description du relief des façades donnée par le scan laser, lui-même calé dans le même système de coordonnées.

Voûtes de la nef de l'abbatiale Saint-Chaffre

Plan de l'abbatiale de Monastier-Sur-Gazeille

Façade ouest de l'abbatiale Saint-Chaffre

Façade sud de l'abbatiale Saint-Chaffre

A l’issue du calage définitif de tous les nuages laser, il sera possible de générer aussi des plans et des coupes dans n’importe quelle direction, documents riches d’information sur l’état actuel d’un monument.

La prise de vues aériennes multi-caméras n’a malheureusement pas eu lieu, pour des raisons d’indisponibilité des appareils (avion, puis ULM), et, quand les appareils ont été disponibles, de météo défavorable.

Vue d'une colonne à frise

Enfin, Marc Pierrot-Deseilligny, chercheur à la direction technique de l’IGN, a passé deux jours avec nous, nous montrant le très fort potentiel de ses algorithmes de corrélation automatique sur les frises, à condition que celles-ci aient été photographiées de plusieurs points de vue non alignés, à axes convergents. Des essais sur les chapiteaux ont également donné de beaux résultats :

Restitution des données laser de la frise en image

Propositions d’offres de stages et d’emplois

Propositions de stages & d’emplois...

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