| Cote: |
1084 |
| Auteur: |
MEYRAT Régis |
| Année: |
Janvier 2018 |
| Titre: |
L'utilisation de la photogrammétrie Structure from Motion pour le suivi des glaciers rocheux |
| Sous la direction de: |
Dr Christophe Lambiel et Prof. Stuart Lane |
| Type: |
Mémoire de master en géographie |
| Pages: |
81 |
| Complément: |
81 |
| Fichier PDF: |
 Mémoire [54 Mo]
|
| Mots-clés: |
Glacier rocheux / photogrammétrie SfM aérienne / drone / modèle numérique de terrain (MNT) / orthoimages / hillshade / DJI Phantom3 / autocorrélation d’images / IMCORR – Feature tracking / Pix4D Mapper / SAGA / pergélisol / La Roussette |
| Résumé: |
Les glaciers rocheux sont des structures transportant de larges quantités de sédiments de l’amont à l’aval d’un versant. L’étude de leurs vitesses de déplacement est généralement réalisée au GPS différentiel à l’aide d’un réseau de points de mesure. Cependant, la résolution spatiale offerte par cette méthode est relativement faible, les mesures nécessitent du temps et sont potentiellement dangereuses sur des glaciers rocheux raides et actifs. Le développement de drones et de la photogrammétrie Structure from Motion (SfM) ont prouvé être efficients pour l’étude de mouvements gravitaires comme les glissements de terrain ou l’érosion du lit d’un cours d’eau. Le principal objectif de ce travail est d’étudier le potentiel des drones pour l’étude de la dynamique et des vitesses des glaciers rocheux actifs.
Notre zone d’étude est le glacier rocheux de La Roussette situé en dessus d’Arolla (VS). Cette formation active s’étend entre 2750 et 2380 mètres d’altitude sur une surface de près de 13 hectares. Ce glacier rocheux est formé de cinq lobes composés de blocs de gneiss de diamètre métrique à pluri-métriques. Des relevés dGPS et un GPS fixe indiquent des vitesses de déplacement de 50 à 200 cm/an.
Les modèles numériques de terrain (MNT) et orthoimages ont été créés dans le logiciel photogrammétrique Pix4D Mapper à partir d’images aériennes récoltées avec un drone DJI Phantom3. Ces rasters ont été référencés à partir de 13 points de contrôle terrestres (GCP) situés en bordure du glacier rocheux. 20 autres points de validations mesurés et marqués sur le glacier rocheux ont servi de données de contrôle pour le MNT ainsi que pour les vecteurs de déplacement issus de l’autocorrélation automatique d’images.
Des distorsions systématiques en altimétrie d’une moyenne de 0.11 m ont été identifiées en août 2016 alors que les autres projets ne semblent pas touchés par ce problème. Aucune explication claire ne peut être avancée ce qui met en évidence une limite de la photogrammétrie SfM. Les vecteurs de déplacement 3D ont été créés à partir du module IMCORR – Feature tracking disponible sur le logiciel de SIG SAGA.
Les comparaisons automatiques ont été effectuées sur 3 périodes temporelles ; octobre 2015 – 2016, août – octobre 2016 et septembre – octobre 2016. Les résultats annuels semblent excellents bien que non testés par manque de mesures dGPS en octobre 2015. Les résultats à 2 mois montrent un shift latéral des vecteurs dans certaines zones avec l’utilisation des orthoimages. Ce shift disparaît avec l’utilisation des hillshades bien que les 2 méthodes montrent une surestimation des déplacements par rapport aux mesures dGPS. Entre septembre et octobre 2016, de nombreuses données aberrantes apparaissent tant avec les orthophotos qu’avec les hillshades et seules les zones les plus actives du glacier rocheux sont cohérentes. L’hillshade met mieux en évidence la structure de surface et donne globalement de meilleurs résultats que les orthoimages lors de l’autocorrélation d’images.
|