La faille de San Andreas cartographiée grâce à un drone

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En Californie, des scientifiques ont équipé un drone d’une caméra RGB associée à un système Lidar pour relever précisément la topographie de l’inquiétante faille de San Andreas. En cumulant un relevé de points par laser à de la photogrammétrie, les résultats modélisés sont précis et les relevés peuvent être faits en permanence.

La fameuse faille de San Andreas qui sépare les deux plaques tectoniques du Pacifique et de l’Amérique fait l’objet de nombreuses études. Il faut dire qu’elle inquiète régulièrement la Californie et notamment les villes de Los Angeles et San Francisco qui la longent. Des études avaient déjà révélé que la faille avait été fragilisée par le tsunami de 2004. Il existe bien les simulations ou les prédictions à renfort de IA, mais il faut toujours réaliser des relevés sur le terrain. Pour cette gigantesque faille, ils sont très longs, coûteux et périlleux. Les levés topographiques sont effectués péniblement dans des zones éloignées, parfois en haute montagne, ou dans des zones très difficiles d’accès.

L’astuce des chercheurs du Département des sciences géologiques de l’Université d’état de San Diego (SDSU) aux États-Unis consiste à utiliser des drones pour réaliser une cartographie précise et déterminer les nouvelles zones propices aux tremblements de terre. Certes, l’utilisation de ces aéronefs pour étudier les failles géologiques n’est pas nouvelle. Les opérateurs drones font depuis longtemps appel à la photogrammétrie pour obtenir une représentation 3D des terrains. Malheureusement, les résultats sont imprécis et notamment au niveau de la composante verticale, comme le souligne le professeur Allen Gontz, responsable des sciences géologiques au SDSU.

Associer les pixels aux points topographiques relevés par le Lidar

Pour d’autres expérimentations, les chercheurs avaient déjà exploité un Lidar. Il s’agit tout bonnement de l’équivalent d’un sonar dans son fonctionnement. Avec une grosse différence, le procédé est optique, puisque c’est un système de lasers qui permet de relever les mesures. Des opérateurs allaient alors positionner un Lidar terrestre dans la faille et d’autres expérimentations avaient également été menées avec un drone équipé également d’un Lidar. Ces techniques restaient incomplètes et les équipes devaient toujours progresser dans des environnements difficiles d’accès. Aujourd’hui, les scientifiques du SDSU ont associé la photogrammétrie au système Lidar sur un seul drone hexacoptère basé sur un Matrice M600 Pro de DJI.

En associant un système Lidar à une prise de vue photogrammétrique, les scientifiques peuvent à la fois relever des points géographiques précis et les associer précisément aux pixels des prises de vues aériennes. © Geodetics

L’aéronef embarque un Lidar conçu par Velodyne associé au système Geo-MMS de Geodetics, une société spécialisée dans les relevés topographiques par caméra. Avec ce procédé, les points sont récoltés, d’une part par le système Lidar et les pixels collectés par la caméra embarquée. En associant les deux, des modèles 3D précis peuvent être obtenus et exploités pour identifier les glissements de terrains plus ou moins visibles et silencieux. C’est notamment le cas des glissements dits « asismiques » qui ne durent parfois que quelques secondes et passent totalement inaperçus.

L’autre avantage de taille de cette combinaison : les équipes vont pouvoir réaliser régulièrement des relevés pour surveiller en permanence l’évolution de cette faille.

Ce qu’il faut retenir

• Grâce à un drone associant un système Lidar à une caméra RGB réalisant de la photogrammétrie, des scientifiques peuvent modéliser rapidement, précisément et régulièrement les points « chauds » de la faille de San Andreas.

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