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Moyens matériels et humains, travaux réalisés (état 2017)

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Des drones en archéologie, pourquoi faire ?

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Des drones en archéologie, pourquoi faire ?

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Télédétection Archéologique en Haute et Moyenne Montagne

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Depuis 30 ans, les Pyrénées constituent un cadre novateur de recherche sur les dynamiques des systèmes pastoraux des espaces d'altitude dans la longue durée. Débuté sur la montagne d'Enveitg au milieu des années 1980 (Rendu, 2003, Bal, Rendu, Ruas, & Campmajo, 2010, Rendu, et al., 2009) se sont constitué par la suite une dizaine de zones ateliers interdisciplinaires, chacune d'entre elle conçue comme un laboratoire d'étude des interactions entre les sociétés, leur espace et leur environnement, dans la longue durée (Fig. 1).

Au fil des années, cette thématique de recherche a pris de l'ampleur et s'est étendue aux Alpes (françaises, italiennes, suisses, autrichiennes), au Massif Central, au Jura, à la cordillère cantabrique et à la Sierra Nevada en Espagne. (Fig. 2).
Figure 1 - Localisation des différents programmes de recherche en archéologie pastorale dans les Pyrénées Figure 2 - Localisation des programmes de recherche en archéologie pastorale dans les montagnes du sud de l'Europe
Actuellement, au vu du nombre des terrains d'étude ouverts, il est possible de disposer d'une quantité importante et statistiquement signifiante de données archéologiques de prospection mais aussi de données datées qui permettent de systématiser l'information et d'avoir une réelle lecture comparée des évolutions des trajectoires des territoires d'altitude sur le temps long.

Les différentes équipes de recherche impliquées dans ces travaux se trouvent toutefois confrontées au problème de l'acquisition de l'information primaire lors de la phase de prospection.

Préalable indispensable à toute recherche en archéologie, la prospection en haute et moyenne montagne (Fig. 3) a des spécificités : parcours pédestre sur des pentes fortes, territoire difficile d'accès, terrains enneigés une partie de l'année, emport à dos de l'ensemble du matériel ou nécessité d'organiser et de financer un portage (muletage ou héliportage).

Accéder à une information archéologique qui soit la plus complète possible dans un temps le plus court possible est l'enjeu de la phase de prospection.

Se posent alors les questions suivantes :

Comment rendre plus efficace la prospection dans ces milieux ? Quels outils utiliser ?

Comment améliorer la qualité de l'information recueillie lors de l'acquisition, mais également lors du traitement des données ?

Figure 3 - Estive d'Anéou (Photo C. Calastrenc)
Problématiques scientifiques

Contrairement au travail de prospection en plaine, en haute et moyenne montagne, la détection des structures archéologiques ne prend pas appui sur l'analyse de la répartition des artefacts récoltés en surface (Poirier, 2010 ; Poirier & Hautefeuille, 2014, 2015, 2016, 2017) ; la couverture végétale y est bien trop dense et empêche toute remontée du mobilier archéologique.

De façon très générale, mais pas systématique, les infrastructures pastorales les plus arasées sont perceptibles par des alignements de pierres ou des anomalies topographiques (microreliefs) (Fig. 4 et Fig. 5). ; les autres, plus récentes, sont identifiables par des murets (Fig. 6 et Fig. 7).
Figure 4 - Structure 11 - Prospection d'Anéou - 2004 Figure 5 - Structure 14 - Prospection d'Anéou - 2004 Figure 6 - Enclos 179 - Prospection archéologique d'Anéou - 2005 Figure 7 - Cabane 116 - Prospection d'Anéou - 2004
Le semi de points et les plans résultant de ce travail de diagnostic ne doit donc pas se réduire à un simple inventaire. La prospection est un véritable outil de recherche historique et archéologique (Rendu, Calastrenc, Le Couédic, & Berdoy, 2016, p. 61). Mais pour ce faire, il faut tendre vers l'exhaustivité, car seul un corpus représentatif et statistiquement fort peut permettre une analyse de l'organisation spatiale des structures pastorales dans le temps long.

Malgré les différentes évolutions techniques déployées ces dernières années pour faciliter et maximiser le travail de prospection pédestre en haute et moyenne montagne, cette phase du travail se heurte encore aujourd'hui à deux verrous méthodologiques majeurs :

1. Comment dépasser le cadre de la monographie d'une estive ou d'une montagne, pour approcher de plus grandes surfaces et ainsi pouvoir commencer à faire de réelles comparaisons entre les territoires d'altitude à l'échelle d'un massif ou d'une chaîne en s'appuyant sur un référentiel statistiquement significatif et solide ?

2. Comment compléter le corpus des structures visibles en surface avec celles hors-sol recouvertes par la végétation, des colluvionnements, arasées par l'activité humaine ou parce- qu'elles ont été édifiées en matériaux périssables ?

Le programme de recherche TAHMM (Télédétection Archéologique en Haute et Moyenne Montagne) vise au développement d'une nouvelle procédure d'approche de la prospection de ces milieux par l'utilisation de méthodes non-invasives et la mise en place d'une approche intégrée multisource, multi-échelle et multitemporelle.

Les nouvelles avancées technologiques (diversification et miniaturisation de capteur), la démocratisation de certains outils (développement des drones aériens) et de logiciels de traitement des données permettent aujourd'hui de réfléchir à la mise en œuvre de nouvelles procédures d'acquisition de l'information pour la détection des vestiges archéologiques.

Le projet de recherche TAHMM cherche à établir une procédure permettant la détection des vestiges archéologiques de l'activité pastorales et/ou agro-pastorales en haute et moyenne montagne par des méthodes non-invasives. Il ne s'agit pas de se substituer à l'approche traditionnelle de ces espaces, mais bien de mettre en œuvre des méthodes et outils capables d'appréhender de plus grandes surfaces avec le maximum de précision et de résolution possible afin d'intégrer ces nouvelles données dans un processus de recherche qui soit monographique (étude d'une estive, d'un site, d'une montagne) ou plus global (comparaison de territoires).

Ce projet de recherche s'appuis donc sur une démarche multisources et multi-échelles. Du traitement des images satellites de l'analyse physico-chimique en passant par l'acquisition et l'étude de données acquises par drone avec différents capteurs, c'est l'ensemble des outils de télédétection archéologique et de géophysique qui seront mis en œuvre pour permettre une identification des vestiges archéologiques en haute et moyenne montagne.

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Contexte et enjeux scientifiques du projet

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Depuis 30 ans, les Pyrénées constituent un cadre novateur de recherche sur les dynamiques des systèmes pastoraux des espaces d'altitude dans la longue durée.

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Rechercher des cabanes. Nouveaux outils de détection archéologique en haute montagne

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Rechercher des cabanes. Nouveaux outils de détection archéologique en haute montagne

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Présentation faite pour le séminaire Terrae à Toulouse le 14 février 2020. Cette communication présente les premiers résultats du programme de recherche TAHMM (Télédétection Archéologique en Haute et Moyenne Montagne)

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Recherches sur les Espaces, le Peuplement et les Réseaux Anciens de la Garonne

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Le programme REPERAGE a été développé dans le but de documenter les dynamiques du paysage et du peuplement, l'évolution des relations sociétés/milieu dans la vallée de la Garonne moyenne, en aval de Toulouse, dans la longue durée.

Une zone d'étude du Tarn-et-Garonne, comprise entre Castelsarrasin au Nord-Ouest et Montech au Sud-Ouest a été retenue.

Les principaux questionnements historiques et archéologiques de cette étude sont liés aux problématiques principales de la période (alto)médiévale en Occitanie et concernent plus spécifiquement la nature de l'occupation antique et tardo-antique ainsi que la mise en place des centres d'habitat au haut Moyen Age, l'articulation entre habitat groupé et habitat dispersé au Moyen Age et l'organisation médiévale du territoire dans une zone de marge dépourvue de toute capitale de Cité antique.

Mais les bornes chronologiques - comme le cadre spatial - ne sont qu'indicatives car c'est bien dans la longue durée que doivent être envisagées ces problématiques de construction des territoires.

Notre approche est non-invasive et vise à combiner différentes approches :

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Le programme REPERAGE a été développé dans le but de documenter les dynamiques du paysage et du peuplement, l'évolution des relations sociétés/milieu dans la vallée de la Garonne moyenne, en aval de Toulouse, dans la longue durée. Une zone d'étude du Tarn-et-Garonne, comprise entre Castelsarrasin au Nord-Ouest et Montech au Sud-Ouest a été retenue.

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Archeotracker, une application mobile pour la prospection pédestre 

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Archeotracker, une application mobile pour la prospection pédestre 

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à télécharger ici : https://cutt.ly/iyXC7Kl

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1La prospection pédestre, historiquement la plus ancienne des méthodes de l'archéologie moderne, a connu peu d'évolutions techniques sur le terrain. Les méthodes décrites dans une recension (Dieudonné 1989) ou un manuel (Dabas . 1998) sont sensiblement les mêmes que celles couramment pratiquées aujourd'hui. Pourtant, les questions de la validité et de la représentativité des données obtenues ont donné lieu à de nombreuses discussions. Un récent article tente de faire le point sur l'ensemble des biais méthodologiques pouvant entraîner des distorsions dans l'interprétation de ces données, depuis la médiocre visibilité des artefacts jusqu'à l'inexpérience de l'équipe des prospecteurs (Banning et al. 2016). La quantification de l'erreur reste cependant aléatoire et l'objectivisation des données une panacée inatteignable (Heilen & Altschul 2013). La représentativité des corpus recueillis est une des questions les plus souvent discutées.

2La méthode classique consiste à faire arpenter un espace rural par des prospecteurs qui collectent les artefacts visibles en surface selon un maillage dense. L'identification d'un site se fait lorsqu'est observée une concentration d'artefacts qui peut être délimitée et semble chrono-logiquement cohérente. La méthode peut alors évoluer pour tenter de circonscrire les contours du site et estimer l'intensité de l'occupation. Dans la plupart des cas, c'est seulement à cette étape qu'entre en jeu la question de la spatialisation fine des vestiges (Banning 2002). Celle-ci peut se faire par un enregistrement des objets en fonction d'un carroyage préalablement défini, par échantillonnage des vestiges sur des transects traversants (Cherry et al. 1991), ou par un pointage systématique des vestiges par le biais d'une station totale ou d'un géopositionnement par satellite (Gps). S'il améliore de manière sensible les possibilités d'enregistrement (Howard 2006 ; Tripcevich 2004), l'emploi d'un tel système reste limité à l'enregistrement et à l'analyse intra-site. Le géoréférencement systématique des données recueillies hors-sites a été tenté mais il demeure expérimental, en raison de la complexité technique qu'il induit et surtout de sa faible rentabilité, si l'on rapporte le temps passé à la surface documentée (Canillos 2008 ; Kotarba 1998).

3Pour dépasser cette barrière, nous avons développé une méthode qui puisse répondre à plusieurs contraintes :

économie de temps. L'utilisation classique d'un Gps se fait par positionnement a posteriori d'objets repérés à la surface d'un sol. Cette méthode offre l'avantage de la précision mais elle est excessivement coûteuse en temps. Elle peut difficilement être envisagée hors des sites sur des parcelles où l'échantillonnage du mobilier peut se traduire par la découverte de plusieurs centaines à plusieurs milliers d'artefacts par unités de collecte. La seule solution consiste donc en un enregistrement direct de l'information au moment de la découverte.

faible coût. Les prospections se faisant essentiellement dans le cadre d'une archéologie universitaire programmée, il convenait de mettre au point une technique dont le coût soit compatible avec les moyens d'une équipe de recherche classique en Europe et, dans la mesure du possible, dans des pays au faible niveau économique.

simplicité d'utilisation. Un étudiant non spécialisé doit pouvoir l'appliquer après une formation réduite à quelques minutes.

1 https://sites.google.com/view/reperage/

4C'est dans ce cadre qu'a été développé un outil dédié à la prospection, en l'occurrence une application pour smartphones appelée Archeotracker. L'idée était de profiter de la généralisation des smartphones équipés de Gps offrant une précision suffisante pour l'objectif fixé. Cette application a été intégrée au programme Reperage - Recherches sur les espaces, le peuplement et les réseaux anciens de la Garonne -, financé par le Sra Occitanie et l'Umr 5608 Traces, et placé sous la responsabilité de Nicolas Poirier 1. Il vise à étudier les processus d'anthropisation du lit majeur et des premières terrasses du fleuve, et repose entre autres sur des campagnes de prospection systématique. Les exemples utilisés dans cet article proviennent de ces campagnes.

2 La conception de l'application a été assurée par Florent Hautefeuille, mais l'essentiel du dévelop (...)

3 https://play.google.com/store/apps/details?id=fr.universite_toulouse.umr_5608_traces.archeotracker (...)

5L'application Archeotracker reprend l'essentiel du code de l'application open source OSMTracker développée par Nicolas Guillaumin dans le cadre du projet Open Street Map. L'application initiale a été complètement adaptée à l'usage archéologique 2. Sa version 2 est disponible gratuitement sur le Playstore de Google, en français et en anglais 3.

6Chaque prospecteur doit être équipé d'un téléphone sous Androïd sur lequel a été préalablement installée l'application. Le téléphone se porte au bras sous un étui résistant à l'eau, sur le modèle des brassards pour jogging. L'application fonctionne sans réseau et il est recommandé de placer le téléphone en mode avion de manière à éco-nomiser l'énergie. Il est cependant possible de s'appuyer sur un support cartographique de type Open Street Map pour visualiser les données dans leur contexte en temps réel. Il est également possible d'intégrer dans le téléphone des fonds de cartes spécifiques au format MBTiles, qui est une spécification pour stocker des données carto-graphiques tuilées dans des bases de données relationnelles SQLites, accessibles par le langage Sql pour Structured Query Language. L'ensemble des tutoriels est intégré à l'application, qui offre par défaut une interface de boutons permettant d'enregistrer de 4 à 8 catégories d'artefacts. Le nombre et la nature de ces boutons sont modifiables et leurs configurations transférables par Bluetooth, de manière à homogénéiser les interfaces de tous les appareils utilisés par l'équipe.

7L'application enregistre dans le même temps la trace du parcours d'un prospecteur et les artefacts qu'il a pu observer et collecter. Lorsqu'une zone à prospecter a été définie, le prospecteur démarre une trace qu'il est possible de nommer avec le code d'enregistrement dédié. Dès que la trace est ouverte, l'application enregistre strictement l'ensemble des déplacements à raison d'un point toutes les secondes au maximum. Cela permet éventuellement de mesurer la vitesse de déplacement et, partant de là, la minutie de la collecte, l'enregistrement par grandes catégories des artefacts collectés se faisant par un simple clic, grâce à une interface simple (fig. 1).

Fig. 1. Interface de l'application Archeotracker  : boutons personnalisables, carte de localisation des traces et artefacts, carte de densité.

© Nicolas Poirier.

4 Lors des premières campagnes d'utilisation et de validation de la procédure, de manière à mieux ma (...)

8Ainsi, lorsqu'un silex est trouvé, une pression sur le bouton dédié sur l'écran permet d'enregistrer sa position avec une marge d'erreur allant de 2 à 5 m selon les modèles de puce Gps équipant les smartphones 4. Il est également possible d'ajouter une note écrite pour commenter tel ou tel objet. Quand la ligne de prospection est achevée, l'enregistrement est suspendu pour reprendre à la ligne suivante. Lorsqu'un site est découvert, il est évidemment possible de créer un fichier-trace spécifique avec un code d'enregistrement propre. Quelle que soit la méthode mise en œuvre, l'ensemble des objets attachés au site peut être référencé et chaque prospecteur peut observer en direct la répartition spatiale de ses découvertes pour visualiser les lieux où il est déjà passé dans le cadre d'une recherche aléatoire. L'outil peut également servir à rectifier une trajectoire quand les écartements entre prospecteurs sont importants. Une fois la prospection du site achevée, il est possible de revenir sur le fichier de zone de prospection et de reprendre sa ligne au point où elle avait été laissée.

9À la fin de la journée ou quand la prospection d'une zone est terminée, l'application fusionne par Bluetooth l'ensemble des traces enregistrées par chacun des membres de l'équipe. Il suffit pour cela d'appairer les téléphones, c'est-à-dire de les réunir et de désigner celui qui va fusionner toutes les traces reçues. On dispose ainsi, en quelques minutes, des données globales de l'ensemble de l'équipe de prospecteurs. La dernière version de l'application propose également un premier outil d'analyse par carte de chaleur (fig. 1) qui aide à visualiser sur le terrain d'éventuelles anomalies de concentration de mobilier sans même passer par un transfert vers un ordinateur et un Sig.

5 Le format de fichier Gpx, pour eXchange Format, autorise l'échange de coordonnées Gps, afin de (...)

6 La norme Usb, pour Universal Serial Bus, sert à connecter des périphériques informatiques à un ord (...)

10Il est ensuite possible d'exporter ces fichiers de synthèse au format Gpx 5 par Bluetooth, par mél ou par clef Usb 6. La table attributaire de chaque fichier détaille, aussi bien pour les déplacements que pour les enregistrements d'artefacts, l'origine (le nom du téléphone) de l'ensemble des données. La traçabilité de l'information est donc complète.

11Bien sûr, la couche des objets identifiés permet de faire apparaître soit l'ensemble du mobilier recueilli soit seulement une ou plusieurs catégories d'objets (fig. 2). Toutes les techniques d'analyses spatiales peuvent alors être entreprises afin d'optimiser l'interprétation.

Fig. 2. Traces Gps des prospecteurs et cartographie thématique des artefacts sous Sig.

© Nicolas Poirier.

12Dans le cadre du programme Reperage, l'usage de cet outil a été systématisé. L'ensemble du territoire a été découpé en unités de collectes de faibles dimensions (moyenne d'environ 2,5 ha). Chacune a été prospectée par des groupes de 5 à 10 personnes, en général des étudiants inscrits à l'université de Toulouse 2 Jean-Jaurès. Leurs lignes de prospection étaient espacées de 10 mètres. La méthodologie mise en œuvre sur le terrain a consisté à prélever la totalité des artefacts observés par chacun(e) dans sa bande de circulation. Lors de cette étape, l'enregistrement du mobilier dans l'application est fait selon quatre grandes catégories (nombre qu'il est possible de faire évoluer) : terres cuites architecturales ou Tca (tuiles, briques, pavements, etc.), céramiques, silex, ainsi qu'une catégorie mixte intégrant entre autres le verre et le métal. Les terres cuites architecturales ont été décomptées et classées par types avant d'être rejetées dans les champs. Le reste du mobilier a été prélevé, lavé et étudié selon un protocole classique, pour discerner une première chronologie.

13L'identification des artefacts reposant sur des étudiants à l'expérience de terrain variable, la première observation qui ressort des comptages issus de l'application est que, globalement, les choix opératoires s'avèrent pertinents.

14Si l'on considère les 124 unités de collecte ayant bénéficié de l'usage de cette application en 2015 et 2016, on observe une bonne adéquation entre le nombre total d'artefacts enregistrés via l'application et les comptages réalisés sur le terrain en fin de prospection. En effet, à plus de 75 % ces unités présentent une différence inférieure à 25 % à ce total, et pour près de 90 % la différence est inférieure à la moitié. De telles observations sont globalement rassurantes sur la prise en main de l'application par les utilisateurs. Les quelques écarts observés correspondent probablement à des " clics " involontaires liés au caractère tactile de l'interface. C'est un biais qu'il faudra corriger en insistant bien sur la bonne pratique de l'application et son installation dans un brassard étanche correctement placé sur le bras.

15L'analyse des dynamiques d'occupation d'un espace rural repose tant sur les processus d'installation et d'abandon des centres de peuplement que sur la mesure des modalités d'exploitation des terroirs. Or, la localisation ponctuelle de chaque artefact récolté en surface ouvre la voie à une cartographie des densités de mobilier hors-sites, à l'échelle intra-parcellaire. Cette approche permet de dépasser la cartographie des densités de vestiges généralement conduite par parcelle ou fragment de parcelle (les unités de collecte), dont la taille varie de 2 à 5 ha. Il en ressort la possibilité d'analyser la répartition de ce mobilier à haute résolution spatiale (fig. 3). Généralement interprété comme la trace archéologique des épandages de fumures (Poirier & Nuninger 2012), le mobilier recueilli hors des sites les relie au terroir, par la lecture d'un gradient de l'intensité de la mise en valeur agraire de l'espace au cours du temps. Une lecture fine de sa répartition était jusqu'à présent limitée par l'hétérogénéité en taille des unités de collecte. Les analyses spatiales fondées sur la localisation individuelle des vestiges dans Archeotracker permettent désormais de générer des cartes de densité dont la résolution est de quelques mètres carrés. Une telle " performance " est particulièrement précieuse pour une remise en contexte des sites archéologiques identifiés - mais aussi des habitats actuels - dans un contexte plus large de mise en valeur des terroirs. Dans le cas d'une forte stabilité des noyaux de peuplement, on peut inférer la date d'implantation d'un habitat actuel par la datation du halo de mobilier hors-site épandu autour de lui.

Fig. 3. Comparaison des densités de vestiges hors-sites pour la même zone, selon les densités parcellaires (en haut) et selon les densités intra-parcellaires (en bas). On mesure le gain d'information permis par l'application.

© Nicolas Poirier.

16La procédure de terrain suivie dans le cadre du test de l'application Archeotracker a consisté à associer une méthode traditionnelle de délimitation des sites par la reconnaissance visuelle de l'emprise des concentrations de mobilier, avec un pointage systématique des vestiges caractéristiques des dites concentrations. L'objectif était de confronter une délimitation approximative à une emprise mesurable par la localisation individuelle des vestiges. Il en ressort une bonne adéquation entre les deux (fig. 4).

Fig. 4. Confrontation de l'emprise de la concentration de mobilier délimitée à l'œil sur le terrain (pointillés noirs) et la carte de densité du mobilier livrée par l'application. Celle-ci permet de valider l'existence du site et d'identifier plusieurs noyaux de concentration.

© Nicolas Poirier.

17La localisation individuelle des vestiges présents dans la couche arable et leur représentation spatiale sous forme de cartes de densités peut aboutir à l'identification de certaines concentrations particulières de mobilier n'ayant pas été identifiées sur le terrain. Le repérage de ces anomalies dans la répartition du mobilier hors-sites doit inciter à un retour sur le terrain pour une vérification de l'anomalie en question. Toutefois, il faut rappeler que le critère de concentration n'est pas le seul à prendre en compte comme indice de site. La cohérence, notamment chronologique, du mobilier qui la compose doit également être appréciée, car des concentrations " artificielles " d'objets d'origine diverse peuvent tout à fait avoir été générées par des phénomènes post-dépositionnels (érosion de bas de pente, apports alluviaux) ou étrangers à l'histoire de l'occupation du sol (transports de matériaux d'un endroit à l'autre du terroir).

18Si l'utilisation de l'application ne fait pas gagner de temps, elle permet néanmoins de ne pas en perdre dans le recueil de cette nouvelle échelle d'information que représente la densité intra-parcellaire des vestiges. En effet, entre 2015 et 2016 (année de généralisation de l'utilisation de l'application), le rendement de nos prospections est même passé de 1,42 ha/j/pers à 2,81 ha/j/pers, malgré une densité plus importante de sites à délimiter et prélever (de 24,35 ha/site à 18,09 ha/site). Le gain d'information produit n'est donc en rien pénalisant.

19L'usage de l'application est en outre intéressant et valorisant pour les étudiants et bénévoles qui participent aux prospections, dans la mesure où ils sont invités à progresser dans une détermination sommaire des artefacts (entre fragments de TCA et tessons de poterie par exemple) et à s'impliquer dans l'observation des variations de densité de mobilier hors-sites par la génération de cartes de densité, à tout moment, sur leur support mobile.

20On pourrait regretter que notre démarche d'enregistrement systématique du mobilier de surface à échelle individuelle ne concerne que la phase de terrain et ne puisse être prolongée au cours des opérations de traitement du mobilier. Il serait possible d'imaginer une procédure de conditionnement et d'étiquetage individuel de chaque artefact sur le terrain, en lui attribuant le numéro d'ordre fourni par l'application, de sorte que sa traçabilité soit assurée. Ceci permettrait, au terme de l'étude du mobilier, de cartographier très précisément la distribution de tel ou tel type céramique, daté de telle ou telle période. Mais cette limitation est un choix lucide de notre part. La raison essentielle tient à la logistique qui serait nécessaire pour mettre en œuvre une telle procédure, particulièrement lourde. En effet, il faudrait disposer de lots importants de sachets, éventuellement pré-numérotés, et d'étiquettes remplies sur le terrain, au moment de la collecte, dans des conditions météorologiques souvent défavorables et peu propices aux travaux d'écriture... La logistique du traitement du mobilier en laboratoire pour les travaux de lavage, de tri et de comptage du mobilier s'en trouverait aussi considérablement alourdie. Autant d'étapes pouvant être mises en œuvre dans le cadre de la prospection d'un site particulier mais qui pénaliseraient gravement le rendement de prospections systématiques engagées à l'échelle de plusieurs communes.

21Une perspective de traitement à venir, que l'application rend possible mais que nous n'avons pas encore testée, repose sur l'identification individuelle des traces Gps, pour nuancer les données brutes obtenues. En effet, l'association de chaque ligne de prospection à un étudiant ou un bénévole devrait permettre de mesurer et corriger les écarts observés dans l'acuité visuelle des différents membres d'une équipe ou les variations de collecte liées à leur formation, à leur expérience ou aux périodes chronologiques qui ont leurs préférences. Ces variations subjectives, souvent pressenties, n'ont jamais été réellement mesurées ni prises en compte dans une démarche de correction de l'information recueillie. Bien sûr, cette correction ne pourrait être qu'une étape d'analyse et ne serait en aucun cas substituée aux données brutes réellement mesurées.

22La mise à disposition de l'application Archeotracker auprès de la communauté a pour vocation de faciliter le travail de topographie de terrain au cours des prospections pédestres (délimitations de sites et zones prospectées), tout en fournissant l'opportunité d'un gain d'information et d'un changement d'échelle dans la résolution des données récoltées.

23Par l'intermédiaire d'une interface simple, utilisable sur n'importe quel smartphone équipé d'une puce Gps, Archeotracker permet donc l'enregistrement individuel de tous les artefacts collectés à la surface du sol et leur classement par grande catégorie de mobilier.

24Nous avons montré que l'exploitation de ces données dès la phase de terrain, offrant la possibilité de générer des cartes de densité " en temps réel ", constituait un outil d'aide à la décision pouvant orienter le déroulement des opérations. Ces données permettent surtout d'objectiver la démarche d'identification des concentrations de mobilier interprétées comme des sites archéologiques potentiels, et de préciser l'emprise et les caractéristiques de surface de ces manifestations de vestiges enfouis.

25Les cartographies intraparcellaires de la distribution des densités de mobilier peuvent aisément être croisées avec d'autres sources opérant à la même échelle, comme les données de télédétection aérienne (imagerie multispectrale ou Lidar), les données géophysiques (radars, magnétomètres) ou les données planimétriques anciennes (cadastre napoléonien, par exemple).

26L'application Archeotracker met donc à la portée de tous, et ce à moindre coût, la haute résolution spatiale pour les données de prospection de surface. Par là, elle redonne toute sa valeur à cette méthode un peu délaissée, en l'intégrant pleinement à une démarche non-invasive de recherche archéologique.

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Field-walking survey, the historically oldest method of modern archaeology, has undergone little technical development in its field phase. However, the question of the validity and representativeness of the data obtained gave rise to many discussions. The arrival of GPS was a significant improvement in recording capabilities, but remains limited to in-situ recording and analysis.

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The mapping of forested archaeological sites using UAV LiDaR

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The mapping of forested archaeological sites using UAV LiDaR

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Social Sciences and Humanities > Home > Digital Archaeology > Issue 2 > Article

La cartographie des sites archéologiques forestiers au moyen d'un LiDaR embarqué par drone. Un retour d'expérience du Sud-Ouest de la France en archéologie du paysage et du peuplement.

Nicolas Poirier
Université Toulouse - Jean-Jaurès

François Baleux
Université Toulouse - Jean-Jaurès

Carine Calastrenc
Université Toulouse - Jean-Jaurès

Published on 27 August 2020 DOI : 10.21494/ISTE.OP.2020.0556

The recent democratisation of UAVs and the progress made in sensor miniaturisation now make it
possible to embark miniaturised LiDaRs on board mini-UAVs. This possibility opens the way to a more systematic use of Lidar technology for the survey of small forested areas and for the mapping of isolated archaeological sites. The paper presents a feedback from the Garonne valley where the acquisition of Lidar data by drone on three archaeological forested sites allows to discuss the variations in the extent and use of the current forested area. The quality of UAV-Lidar data is also compared to data acquired by plane.

La démocratisation récente des drones et les progrès réalisés en matière de miniaturisation des capteurs permettent aujourd'hui d'embarquer des LiDaR miniaturisés à bord de mini-drones. Cette possibilité ouvre la voie à un recours plus systématique à la technologie Lidar pour la prospection de petits massifs forestiers et pour la cartographie de sites archéologiques isolés. L'article présente un retour d'expérience réalisé dans la vallée de la Garonne où l'acquisition de données Lidar par drone sur trois sites archéologiques forestiers permet de discuter les variations d'emprise et d'usage de la forêt actuelle. La qualité des données Lidar acquises par drone est également comparée à des données acquises par avion.

Drone Lidar cartographie 3D archéologie du paysage dynamiques de peuplement

UAV Lidar 3D mapping landscape archaeology settlement dynamics

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The mapping of forested archaeological sites using UAV LiDaR. A feedback from a south-west France experiment in settlement & landscape archaeology.

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Social Sciences and Humanities > Home > Digital Archaeology > Issue 2 > Article Nicolas Poirier Université Toulouse - Jean-Jaurès François Baleux Université Toulouse - Jean-Jaurès Carine Calastrenc Université Toulouse - Jean-Jaurès Published on 27 August 2020 DOI : 10.21494/ISTE.OP.2020.0556 The recent democratisation of UAVs and the progress made in sensor miniaturisation now make it possible to embark miniaturised LiDaRs on board mini-UAVs.

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Photogrammétrie par drone

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La cartographie multi-scalaire d’un habitat sur un site accidenté : la Silla del Papa (Espagne)

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La cartographie multi-scalaire d’un habitat sur un site accidenté : la Silla del Papa (Espagne)

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Télédétection aérienne de structures archéologiques enfouies : l'apport des drones

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Télédétection aérienne de structures archéologiques enfouies : l'apport des drones

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Depuis un siècle, l'archéologie aérienne exploite des images prises du ciel pour détecter des structures archéologiques enfouies. L'expérience accumulée a permis de formaliser une typologie d'indicateurs mobilisant la signature spectrale ou microtopographique des vestiges. Le développement de l'usage des drones révolutionne cette approche : leur souplesse d'utilisation favorise la répétition des vols au-dessus des mêmes zones et l'abaissement de l'altitude de vol permet la détection de vestiges plus fins qu'avec un avion. L'avenir promet le développement de nouveaux capteurs pour l'exploration archéologique, et, déjà, utiles à la documentation de scènes de crimes.

Nicolas Poirier est chargé de recherche au CNRS. Archéologue médiéviste, il est spécialisé dans l'étude des dynamiques des habitats, des paysages et des territoires, plutôt à micro-échelle et dans la longue durée. Le choix d'une approche non-invasive l'a conduit à développer l'usage des drones pour la télédétection archéologique.

Carine Calastrenc est ingénieure de recherche au CNRS. Archéologue médiéviste et géomaticienne, elle est spécialisée dans l'étude des mondes ruraux et plus particulièrement des milieux d'altitude. Elle s'intéresse à l'insertion des nouvelles technologies, notamment non invasives, en archéologie.

Bibliographie

Campana, Stefano. 2017. " Drones in Archaeology. State-of-the-Art and Future Perspectives ". Archaeological Prospection, janvier, n/a-n/a. https://doi.org/10.1002/arp.1569.

Evers, Rykker, et Peter Masters. 2018. " The Application of Low-Altitude near-Infrared Aerial Photography for Detecting Clandestine Burials Using a UAV and Low-Cost Unmodified Digital Camera ". Forensic Science International 289 (août): 408‑18. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2018.06.020.

Poirier, Nicolas, Florent Hautefeuille, et Carine Calastrenc. 2013. " Low Altitude Thermal Survey by Means of an Automated Unmanned Aerial Vehicle for the Detection of Archaeological Buried Structures ". Archaeological Prospection 20 (4): 303-307. https://doi.org/10.1002/arp.1454.

Risbøl, Ole, et Lars Gustavsen. 2018. " LiDAR from Drones Employed for Mapping Archaeology - Potential, Benefits and Challenges ". Archaeological Prospection 25 (4): 329‑38. https://doi.org/10.1002/arp.1712.

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Conférences sur l'archéologie. Télédétection aérienne de structures archéologiques enfouies : l'apport des drones | Inrap

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Depuis un siècle, l'archéologie aérienne exploite des images prises du ciel pour détecter des structures archéologiques enfouies. L'expérience accumulée a permis de formaliser une typologie d'indicateurs mobilisant la signature spectrale ou microtopographique des vestiges.

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Within the Fortipolis project, a UAV Lidar data acquisition for archaeology was performed. Data processed by Carine Calastrenc reveal a long-lasting occupation site preserved under the forest cover : pre-roman hillfort & medieval/modern field system !

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Restitutions 3D réalisées dans le cadre de l'ANR Archeostraits

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Restitutions 3D réalisées dans le cadre de l'ANR Archeostraits

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https://anr.fr/Projet-ANR-13-FRAL-0011

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ANR Archeostraits - A 3D model collection by TIG3D - UMR 5608 TRACES (@TIG3D-UMR5608)

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Les Tombeaux des Géants, Tournon d'Agenais (47)

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Les Tombeaux des Géants, Tournon d'Agenais (47)

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Combinaison de relevé Lidar par drone et photogrammétrie par perche photo de tumuli sous forêt, dans le cadre de l'ANR MONUMEN (https://anr.fr/Projet-ANR-17-CE27-0009)

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Les Tombeaux des Géants, Tournon d'Agenais (32)

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Relevé tridimensionnel au Scanner Laser Terrestre

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Photogrammétrie du site Le Castet, Sainte Christie D'armagnac (32)

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Photogrammétrie du site Le Castet, Sainte Christie D'armagnac (32)

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Assemblage photogrammétrique drone + perche photo

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Le Castet, Sainte Christie D'armagnac (32)

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Modèle réalisé pour : Alain Champagne ITEM EA 3002 Université de Pau Modèle réalisé par : Plateau TIG 3D - Plateforme ArchéoScience - Laboratoire Traces (UMR 5608) - Le Castet, Sainte Christie D'armagnac (32) - 3D model by Archéomatique (@archeomatique) [d64e472]

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Approche géophysique de l'ancienne église Notre-Dame-de-Baude (82)

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Approche géophysique de l'ancienne église Notre-Dame-de-Baude (82)

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Highlights

*

Medieval church established no later than 1100 CE rediscovered in SW France.

*

Located on buried soil horizon adjacent to Gallo-Roman villa 40-86 cm deep.

*

Ground Penetrating Radar and auger testing used to estimate location and size.

*

Archives used to determine history of establishment and significance.

Abstract

Initial results are presented on the early Christian church of Notre Dame de Baudes located near the village of Labastide-du-Temple, France. The church was discovered in the first year of a multi-year systematic archaeological siteless survey of the interfluve between the Garonne and Tarn River valleys in anticipation of its future development during construction of the Toulouse-to-Paris TGV train line. The Midi-Pyrénées Region containing the interfluve is archaeologically and historically rich, but lying between major and monumental archaeological sites in the region has not been subject to much systematic archaeological or historical investigation. The church remains were last recorded visible between 1576 and 1662 CE, and there is no record of its precise location, size or other characteristics. We summarize results of a ground penetrating radar survey and vertical sampling of sediment for an area ca. 2700 m ² of floodplain under agriculture that combined with historical archive results indicates the church was in existence by at least 1100 CE. Proximity of the church remains to those of a third or fourth century Gallo-Roman villa are suggestive of a linkage between the two sites offering the possibility these sites can inform on the Medieval evolution of this landscape. The results also provide a cautionary note on negative results from archaeological surface surveys given the rate at which alluvium has accumulated in the interfluve.

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Discovery and appraisal of the early Christian church of Notre Dame de Baudes near Labastide-du-Temple, France

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Medieval church established no later than 1100 CE rediscovered in SW France. * Located on buried soil horizon adjacent to Gallo-Roman villa 40-86 cm deep. * Ground Penetrating Radar and auger testing used to estimate location and size. * Archives used to determine history of establishment and significance.

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Photogrammétrie de bois de cerf néolithique, Tusson (16)

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Photogrammétrie de bois de cerf néolithique, Tusson (16)

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Photogrammétrie réalisée par deux étudiantes du Master 2 ATRIDA :
- Florys Valbert,
- Virginie Lafontaine.
Assemblage : Antoine Laurent (UMR 5608 TRACES)
Les bois de cerf proviennent du site archéologique de Tusson (16), fouille dirigée par Vincent Ard.

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Photogrammétrie réalisée par deux étudiantes du Master 2 ATRIDA : - Florys Valbert, - Virginie Lafontaine. Assemblage : Antoine Laurent (UMR 5608 TRACES) Les bois de cerf proviennent du site archéologique de Tusson (16), fouille dirigée par Vincent Ard.

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Poterie médiévale reconstituée sous sketchUp à partir d'un modèle photogrammétrique. Photogrammétrie à partir de 281 photographies 1920x1080 prises avec un smartphone. Prises de vues et traitements par le plateau P5 TIG-3D laboratoire TRACES-CNRS-UMR 5608

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Poterie médiévale reconstituée sous sketchUp à partir d’un modèle photogrammétrique. Photogrammétrie à partir de 281 photographies 1920x1080 prises avec un smartphone. Prises de vues et traitements par le plateau P5 TIG-3D laboratoire TRACES-CNRS-UMR 5608 - Poterie médiévale - 3D model by Frannd31 (@Frannd31) [54b1f06]

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Photogrammétrie des tumulus étudiés dans le cadre de l'ANR MONUMEN

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Photogrammétrie des tumulus étudiés dans le cadre de l'ANR MONUMEN

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https://anr.fr/Projet-ANR-17-CE27-0009

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ANR Monumen - A 3D model collection by TIG3D - UMR 5608 TRACES (@TIG3D-UMR5608)

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Photogrammétrie par drone du site d'Ambialet (81)

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Photogrammétrie par drone du site d'Ambialet (81)

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Le Roc Saint-jean à Ambialet (Tarn, France) a été aménagé pour accueillir des habitations rupestres, occupées au Moyen Âge pour la plupart. Seule une vision tridimensionnelle permet d'appréhender l'organisation du site. Modèle réalisé par photogrammétrie et drone. The Roc Saint-jean in Ambialet (Tarn, France) has been adapted to support rock dwellings, most of which were occupied in the Middle Ages. Only a three-dimensional vision makes it possible to understand the organization of the site. Model realized by photogrammetry and drone. To be improved...

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Le Roc Saint-jean à Ambialet (Tarn, France) a été aménagé pour accueillir des habitations rupestres, occupées au Moyen Âge pour la plupart. Seule une vision tridimensionnelle permet d’appréhender l’organisation du site. Modèle réalisé par photogrammétrie et drone. The Roc Saint-jean in Ambialet (Tarn, France) has been adapted to support rock dwellings, most of which were occupied in the Middle Ages.

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Dolmen de la Pierre Folle, Bournand (86)

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Dolmen de la Pierre Folle, Bournand (86)

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Relevé photogrammétrique par drone et perche photo dans le cadre de l'ANR MONUMEN (https://anr.fr/Projet-ANR-17-CE27-0009)

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Dolmen de la Pierre Folle, Bournand (Vienne)

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Prospection thermique aéroportée par drone

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Prospection thermique aéroportée par drone

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Low Altitude Thermal Survey by Means of an Automated Unmanned Aerial Vehicle for the Detection of Archaeological Buried Structures

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Airborne thermal prospecting is based on the principle that there is a fundamental difference between the thermal characteristics of buried remains and the environment in which they are buried. The F...

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modélisé dans le cadre de l’ANR Paleocet (https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE27-0018)

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Modèle d un fragment d os de cétacé modélisé dans le cadre de l ANR Paleocet ( https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE27-0018). Photogrammétrie à partir de 345 photographies prises avec un Nikon D5500 et un objectif de 40mm. Prises de vues et traitements par le plateau P5 TIG-3D laboratoire TRACES-CNRS-UMR 5608

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Modèle d un fragment d os de cétacé modélisé dans le cadre de l ANR Paleocet (https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE27-0018). Photogrammétrie à partir de 345 photographies prises avec un Nikon D5500 et un objectif de 40mm.

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Prospection thermique en Afrique du Sud (2012)

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Prospection thermique en Afrique du Sud (2012)

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Prospection thermique et relevés photogrammétriques sur les sites de Kromdraai et Sterkfontein, au coeur du "Berceau de l'Humanité" sud-africain