Falaise de Pomblière - Saint Marcel (73) - RN 90, Expérimentation du suivi 2021-2022 par scanner laser

Etude et rapport

CHANUT, Marie-Aurélie | PERU, Yohan | Cerema. Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Administration). Auteur

Edité par Cerema. Bron - 2022

Commanditaire : DIRCE. Direction interdépartementale des routes Centre-Est

L’étude a pour but de proposer une méthodologie d’analyse et de filtrage des points afin de détecter les changements au niveau de la falaise de Pomblière entre deux acquisitions réalisées en 2021 et 2022. Cette méthodologie se compose d’un nettoyage de la végétation, d’un recalage des nuages et d’une comparaison de deux nuages à partir de la distribution des distances M3C2 calculées dans la direction de visée. Une première analyse vise à filtrer les zones avec des distances supérieures à 1 m et dont la densité de points est similaire à la densité initiale des nuages. Une deuxième analyse vise à filtrer les zones dont la médiane des distances calculées sort du bruit et dont la densité de points est relativement dense par rapport aux nuages initiaux (ratio de 0,6). Cette méthodologie vise à détecter des zones dont la surface visible est supérieure à un disque de rayon 0,5 m et suffisamment denses (les zones de sols avec végétation peu pentus sont exclues). Ainsi, à partir des quatre positions testées pour l’acquisition, les résultats obtenus sur trois positions sont concordants et mettent en évidence l’éboulement en partie supérieure d’un volume d’environ 10 m3 (survenu entre fin novembre 2021 et fin mars 2022), ainsi que les impacts des différents blocs résultant de sa fragmentation lors de leur propagation vers le bas de la falaise. D’autres zones sont également détectées avec remobilisation et érosion de matériaux et accumulation en partie basse. Une zone détectée à partir du nuage acquis à la position 2 (zone b) avec une avancée de surface vers l’aval entre 2021 et 2022 reste à vérifier et à expliquer. Le suivi de la falaise de Pomblière à partir d’acquisitions scanner laser présente quelques difficultés : - Le linéaire de falaise ainsi que sa hauteur génèrent des tailles de nuages conséquentes, ce qui rend les calculs (nettoyage, recalage, M3C2) relativement longs, voire difficiles, à réaliser sur un nuage complet malgré l’utilisation d’un ordinateur de calcul dédié de type « Gamer ». - La végétation est un élément perturbateur de l’analyse pour plusieurs raisons : d’une part, il est nécessaire de l’ôter pour pouvoir conduire l’analyse et cela ne peut pas être réalisé parfaitement ; d’autre part, la végétation en fonction de sa croissance occulte plus ou moins les zones suivies, ce qui génère des limites de zones étudiées différentes et perturbent l’analyse des distances ensuite. Plusieurs points d’acquisition ont été testés en vue d’obtenir une vision complémentaire de la falaise mais après le traitement des nuages, on constate que les résultats ne sont pas franchement différents. Deux possibilités pour un suivi futur sont ainsi proposées : - Raisonner sur la seule acquisition à partir du point 2, - Raisonner sur deux points d’acquisition : point 1 pour la Falaise 1 et point 2 pour la Falaise 2 afin de bénéficier de la meilleure résolution en chacun des points. Le premier nuage acquis en 2021 à la position 3 permet d’assembler ensuite les résultats. Le choix de la deuxième proposition nécessite le double temps de traitement et de rédaction, ce qui conduira à augmenter la valeur de l’étude. Enfin, il semble important de repositionner le scanner laser en une position similaire (X, Y et aussi Z) entre chaque campagne d’acquisition. Il ne s’agit pas d’avoir une précision millimétrique mais un repositionnement à 10 cm près permettra de viser les mêmes zones avec le même angle. Il est ainsi proposé de matérialiser les points d’acquisition in situ (peinture, clou d’arpenteur, etc.) et de mesurer la hauteur de l’appareil pour pouvoir replacer le scanner laser dans une position proche entre chaque acquisition. En résumé, la méthodologie proposée s’est avérée performante pour détecter un éboulement de 10 m3 présentant une surface visible de 5 m2 au sein d’une zone scannée de plus de 100 000 m2. Elle devrait même permettre de détecter des surfaces visibles plus faibles de l’ordre de 1 m2. La méthode proposée permet une analyse spatiale de la falaise avec détection de mouvement notables et est complémentaire d’un suivi plus précis de compartiments particuliers identifiés comme instables.

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