Archéologie

 

L'archéologie aérienne consiste à photographier à moyenne altitude des zones dégagées et à étudier et interpréter les indices recueillis, invisibles au sol.

 

L'archéologie aérienne par drone est un instrument précieux compte tenu de l'urgence des besoins en matière d'inventaire du patrimoine archéologique. Celui-ci revêt une importance considérable en fonction du développement des grands travaux péri-urbains et autoroutiers. La nécessité absolue de la sauvegarde de ce patrimoine vient de la multiplication des surfaces décapées, nivelées, bétonnées et construites.

 

Trois sortes de modifications, dues à la présence de vestiges enfouis, sont décelables sur les photographies obtenues dans des conditions optimales de saison et d'éclairage : modification de niveaux, de couleur du sol ou de développement des cultures. Ces modifications permettent de déceler les anciennes structures anthropiques.

 

L'archéologie aérienne est une technique récente associant un support aérien, initialement l'avion de tourisme, mais de plus en plus le vecteur drone, aux prospections archéologiques.

Le but de toute prospection est une recherche intentionnelle de nouveaux sites.

 

Le drone sert de support pour s'éloigner de la surface terrestre, pour prendre du recul afin de mieux saisir les éventuelles traces d'occupation humaine laissées par les générations précédentes, même depuis des dizaines de siècles.

 

Origine des traces archéologiques visibles en surface

 

Le sol, naturel ou cultivé est homogène, c'est-à-dire que dans un champ, l'évolution des cultures (croissance, floraison, maturation) se fera à peu près simultanément sur toute l'étendue considérée. 

 

Mais qu'un habitat antique, disparu aujourd'hui, ait existé et il en sera tout autrement. Une occupation humaine, un village gaulois, par exemple, implique des sépultures. Et c'est là que se trouve l'origine des traces recherchées.

 

Le rituel funéraire gaulois imposait des sépultures à incinération se déroulant au milieu d'un espace sacré, circulaire ou carré, de une ou quelques dizaines de mètres de diamètre ou de côté. La délimitation de cet espace se faisait usuellement par un petit fossé (1m de largeur et un m de profondeur) creusé dans la branche calcaire.

Il est aisé de reconnaître ce fossé, par photo aérienne par drone. Plusieurs sites ont été découverts dans l'Aisne à l'aide de cette technique.

L'identification des sites

 

Il importe de proposer une datation pour les découvertes. Certaines formes comme les vikkae et les oppida sont facilement attribuables à des périodes chronologiques. Pour les enclos, la datation est plus délicate et demande un contrôle au sol.

 

Par exemple, la variation de couleurs des sols indique la présence d'un grand fossé. Une ligne d'arbres denses s'implante à l'emplacement de talus de terre construit simultanément au creusement du fossé.

La carte archéologique

 

La prospection aérienne consiste principalement à inventorier l'ensemble des sites archéologiques d'un territoire afin de dresser sa carte archéologique. La connaissance des sites permet une meilleure protection du patrimoine archéologique.

 

La prospection aérienne par drone ne conduit pas systématiquement à des fouilles ou des sondages archéologiques. Le plus souvent, les archéologues réservent leurs efforts sur des sites menacés de destruction par des travaux d'aménagements.

Les indices au sol

 

L'occupation humaine s'inscrit dans le sol, sous des formes très variées que les archéologues tentent de déchiffrer. Les traces de sites archéologiques apparaissent à certains moments de l'année et sont observables de drone. Différents indices trahissent la présence d'un site archéologique :

 

- les anomalies de croissance des plantes

 

Les meilleurs indices révélateurs des sites archéologiques sont les anomalies de croissance des plantes. Les structures archéologiques sont principalement de deux types : les fosses et les fossés comblés par des accumulations de terre et les fondations des bâtiments. Les fosses retiennent l'eau alors que les murs en pierre assèchent plus vite le sol.

 

A l'aplomb des fosses, les céréales sont plus denses, plus hautes et mûrissent plus tardivement. A l'inverse, au-dessus des murs, les plantes poussent moins bien et jaunissent plus tôt.

 

- la couleur des sols

 

Après les labourages profonds, des différences dans la couleur des sols apparaissent. Les labourages arrachent des matériaux du sol et les exhument à la surface sous forme de lignes blanches bien visibles sur la terre foncée fraîchement retournée.

 

Vu de drone, le plan des bâtiments est parfois très net. C'est grâce à cet indice que les plans des établissements gallo-romains sont bien connus.

 

Les zones cendreuses témoignent parfois de l'emplacement d'un ancien village disparu. Elles apparaissent souvent de très loin, surtout à contre-jour.

 

La charrue en labourant le champ fait ressortir des pierres blanches visibles de drone.

 

- l'humidité des sols

 

Sur les sols nus, de fugitives traces d'humidité sont révélatrices d'anomalies du sous-sol. Après une pluie, quand le vent et le soleil commencent à sécher les terres, l'humidité persiste plus longtemps au niveau des anciens fossés et forme des taches sombres. Le même phénomène s'observe lors de la fonte d'un couvert neigeux.

 

Des taches diffuses d'humidité peuvent marquer l'emplacement d'habitats construits en torchis, c'est-à-dire avec de l'argile crue. En effet, les zones plus argileuses retiennent mieux l'humidité et sont repérables à contre-jour.

 

- les micro-reliefs

 

Certains sites créent à la surface du sol, ou dans les cultures, d'infimes creux et bosses. Quand le soleil est bas sur l'horizon, en hiver ainsi que le matin et le soir, l'éclairage accentue les ombres et rend visible ces micro-reliefs.

 

En lumière rasante, les reliefs sont bordés par leur ombre portée bien lisible pour l'observateur aérien. Les reliefs sont également soulignés par les accumulations de neige balayées par le vent.

 

- le paysage

 

Le paysage est un indice révélateur fondamental de la présence du passé. Des lignes et des formes visibles indiquent que d'anciennes structures subsistent. Un alignement de buissons et les limites de champs rappellent le tracé d'une voie ancienne. Si un bois a une forme étrange, c'est qu'il a une histoire étrange...

 

 

 

Le lidar et l'archéologie

 

LIDAR : Light Detection and Ranging

 

Le potentiel archéologique des forêts est fort, notamment en raison de la bonne conservation des vestiges sous forme de micro-reliefs, mais les prospections archéologiques sont gênées par le couvert forestier, ce qui freine l'étude des sites.

 

Une méthode de télédétection assez récente, le scanner laser aéroporté ou lidar, permet de s'affranchir d'une partie des contraintes physiques et permet le repérage et la cartographie des vestiges. 

 

- Principes :

 

La technique du lidar permet d'enregistrer les reliefs du sol au centimètre près (planimétrie), en occultant la couverture végétale.

 

Un scanner embarqué dans le drone envoie des impulsions laser vers le sol et enregistre chaque écho réfléchi : ceux-ci décrivent la surface du sol, à travers branches et végétation.

 

Un traitement informatique aboutit à la création d'un modèle numérique de terrain ou MNT sur lequel on discerne toutes les anomalies micro-topographiques permettant ainsi le repérage de vestiges archéologiques masqués par la forêt (murées, tertres, chemins, bâtiments, mines, etc.).

 

Le contrôle au sol de ces irrégularités de terrain reste toutefois indispensable afin de vérifier leur origine humaine et leur anciennenté.

 

Moins efficace en terrain cultivé, le LIDAR permet cependant de répérer d'anciennes limites parcellaires ou des méthodes agricoles révolues (champs bombés en lanières).

 

Le principe du levé lidar par drone consiste en un survol à basse altitude de la zone d'étude à l'aide d'un drone équipé d'une source laser qui balaye très rapidement la surface terrestre, par bandes de quelques centaines de mètres de largeur.

 

Les impulsions laser sont interceptées par le sol ou par les objets en sursol (végétation, bâtiments) et réfléchies en direction du drone ou un capteur détecte l'intensité et le temps de retour du signal. Ce temps de retour dépend de l'altitude du point d'impact qui est ainsi calculée. Des systèmes de positionnement dans le drone (GPS, centrale inertielle) et au sol (GPS), permettent de recalculer la trajectoire du drone et d'en déduire des points d'impact avec une précision de quelques centimètres en altimétrie et de quelques dizaines de centimètres en planimétrie.

 

- le LIDAR YellowScan de la société Avion Jaune

 

 

Hau and co conseil peut avec la collaboration de la société Avion jaune réaliser des prestations de lidar archéologique.

AG drones et ADT a intégré le LIDAR YellowScan à leur drone octocoptère, développé spécialement.

 

http://www.yellowscan.fr/products

 

 

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