Vestiges archéologiques submergés : comment les repérer ? Comment les cartographier ?


 AHLeGall    16/01/2020 : 14:21

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ARTICLE DANS REMOTE SENSING

L’apport de l’imagerie hyperspectrale aérienne pour la cartographie archéologique submergée dans des environnements d'eau peu profonde : article publié en septembre 2019 dans la revue Remote sensing avec notamment Alexandre Guyot (doctorant CIFRE, Hytech-Imaging, LETG-Rennes, Université Rennes 2) et Laurence Hubert-Moy (LETG-Rennes, université Rennes 2), Serge Cassen (CReAAH-Nantes, université de Nantes), Thierry Lorho (SRA, CReAAH-Rennes, université de Rennes 1).

Les zones littorales du monde entier contiennent une grande variété de structures archéologiques, notamment des vestiges préhistoriques submergés par l'élévation du niveau de la mer suite au retrait glaciaire de l'Holocène. Si les processus naturels, tels que l'érosion, l'élévation du niveau de la mer et les événements climatiques exceptionnels ont toujours menacé l'intégrité de ce patrimoine culturel submergé, l'importance de leur protection devient de plus en plus critique avec l'expansion des effets du changement climatique mondial et des activités humaines (élévation du niveau marin, modification du trait de côte, érosion littorale etc.). L'archéologie aérienne, en tant que technique non invasive, contribue grandement à la documentation des vestiges archéologiques.

Dans un contexte sous-marin, la difficulté de traverser la colonne d'eau pour atteindre le fond et l'information archéologique potentielle qui s'y rattache exigent habituellement des technologies actives de télédétection comme la bathymétrie LiDAR aérienne ou les sondages acoustiques à bord de navires. Mais plus récemment, les capteurs hyperspectraux passifs aéroportés ont montré qu'il était possible d'accéder à l'information sur le fond de l'eau dans des environnements d'eau peu profonde. Bien que l'imagerie hyperspectrale ait été évaluée dans des contextes archéologiques continentaux terrestres, cette étude apporte de nouvelles perspectives pour documenter les structures archéologiques submergées à l'aide de la télédétection hyperspectrale aéroportée.

Dans cette étude, des données hyperspectrales aéroportées ont été enregistrées dans le domaine spectral du proche infrarouge visible (VNIR) (400-1000 nm) au-dessus du site mégalithique submergé d'Er Lannic (Morbihan, France).

Les résultats, comparés aux données archéologiques de référence recueillies lors de relevés archéologiques in situ, ont montré pour la première fois le potentiel de l'imagerie hyperspectrale aérienne pour la cartographie archéologique dans des environnements complexes d'eau peu profonde.



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Monument mégalithique de Er Lannic (Morbihan, France)


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(a) Localisation de la zone d'étude (îlot Er Lannic, Morbihan, France), (b) les données archéologiques de référence (les stèles immergées sont numérotées)



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(a) Carte de référence archéologique du site d'étude (les stèles immergées sont numérotées). Images en couleurs réelles (RVB) simulées à partir de données hyperspectrales et de fonctions de sensibilité spectrale (b) sans et (c) avec correction gamma (γ = 0,4). (d) Image pseudo-couleur à fraction de bruit minimale avec les bandes Rouge = 9, Vert = 3 et Bleu = 4. (e) Scores d'anomalies calculés à l'aide de l'algorithme de la forêt d'isolation* (Isolation Forest = IF). (f) Les scores d'anomalies sont calculés à l'aide de l'algorithme du détecteur local (Reed-Xiaoli) (LRXD).
* Isolation Forest : cet algorithme non supervisé de machine learning permet de détecter des anomalies dans un jeu de données. Il isole les données atypiques, i.e. celles qui sont trop différentes de la plupart des autres données




Référence
Alexandre Guyot, Marc Lennon, Nicolas Thomas, Simon Gueguen, Tristan Petit, et al.. Airborne Hyperspectral Imaging for Submerged Archaeological Mapping in Shallow Water Environments. Remote Sensing, MDPI, 2019, 11 (19), pp.2237. ⟨10.3390/rs11192237⟩




Contact OSUR
Laurence Hubert-Moy (LETG-Rennes) / @
Alexandre Guyot (doctorant CIFRE, Hytech-Imaging, LETG-Rennes, Université Rennes 2) / @
Serge Cassen (CReAAH-Nantes) / @
Thierry Lorho (SRA Bretagne, CReAAH-Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @