LIDAR et modification des paysages lors de l’érosion / sédimentation de Stephan CAMILLO
Cycle et niveau de classe
Lycée, Seconde (difficulté : )
Objectifs pédagogiques
Montrer les modifications de paysages liées à l’érosion / sédimentation en prenant l’exemple d’un cours d’eau avec l'aide de données géoréférencées : photographies aériennes et données LIDAR permettant d’obtenir le MNT (Modèle Numérique de Terrain).
Compétences et capacités travaillées
- Utiliser un SIG (Géoportail)
- Exploiter/traiter des données issues du LIDAR pour obtenir un MNT
CRCN 1.3: Traiter des données
CRCN 5.2 : Evoluer dans un environnement numérique
Outils numériques - intérêt et limites
- Site Géoportail
- Logiciel de traitement de données LIDAR : Cloud Compare
Le site Géoportail permet aux élèves de découvrir / se familiariser avec les cartes géographiques / topographiques et les reliefs qui y sont associés.
Le logiciel Cloud Compare permet le traitement des fichiers de nuages de points obtenus par le LIDAR et d’effectuer le tri des données souhaitées en fonction de la problématique à résoudre, dans notre cas l'obtention du MNT.
Présentation de la séance (organisation, consignes et supports)
Organisation : Dans une séance précédente, les élèves mettent en place les notions d’altération, d’érosion, de transport et de dépôts de sédiments.
Dans un premier temps les élèves découvrent l’outil LIDAR ainsi que les différentes données que celui-ci peut apporter. Ils réalisent ensuite, à l’aide de l’outil Géoportail, un repérage et une observation du lit actuel du cours d’eau l’Eyrieux au sud de la ville de Beaumazet (dans le département de l’Ardèche). L’utilisation du SIG Géoportail permet aux élèves de se repérer sur une carte.
Dans un second temps les élèves vont traiter les données LIDAR de la région de Beaumazet afin d’obtenir un MNT (Modèle Numérique de Terrain) représentant le modèle de la surface du sol (objets de surface retirés : habitations, végétation…). Les données LIDAR étant classifiés en catégorie, l’élève effectue une sélection des données de catégories 2 correspondant au sol.
Un fois le MNT observé, ils recherchent le lit du cours d’eau actuel sur celui-ci. Ensuite ils vont chercher d’autres figures ressemblantes pour tenter de trouver d’anciens lits de cours d’eau.
Un retour sur Géoportail et la fonction "Remonter le temps" va permettre de vérifier une de leur hypothèse. En 2006, le lit du cours d’eau n’était pas le même que l’actuel et sa trace est facilement identifiable sur l’image LIDAR. Ceci témoigne d’une modification du paysage au cours du temps liée au processus d’érosion / sédimentation du cours d’eau.
Consignes :
Préciser les conséquences de l'érosion / sédimentation au niveau des paysages en argumentant avec l'exemple de l'Eyrieux qui passe au sud de Beaumazet (07).
Remarque : il est possible de ne donner la deuxième partie (vérification avec "Remonter le temps" de Géoportail) que lorsque les élèves ont fait leur proposition quant aux différentes traces passées de cours d’eau dans la région.
Supports :
- Fiche d'activité élève
- Fiche technique de l'application Géoportail
- Diaporama de présentation du LIDAR
- Fiche technique de l’application Cloud Compare
- Fichier de données LIDAR : Beaumazet-LIDAR.bin
- Lien vers un comparateur d'image pour aide et / ou correction
Production d'élève :
Bilan et retour des élèves
L’utilisation d’un SIG comme Géoportail permet aux élèves de se familiariser avec les notions de cartographie : repérage sur une carte, lien entre carte / photographies aériennes.
L’utilisation des données LIDAR suscite un réel intérêt chez les élèves. La possibilité de trier les données par classes, permettant ainsi de retirer la végétation et les habitations de la surface du sol pour obtenir uniquement le MNT, éveille la curiosité des élèves et renforce leur motivation à s'impliquer dans l’activité.
Pour aller plus loin / Liens
- Logiciel Cloud Compare à télécharger : https://www.danielgm.net/cc/
- Présentation du LIDAR : https://www.youtube.com/watch?v=X0vC3slzDmc
- Dalles LIDAR (open data) à télécharger : https://geoservices.ign.fr/lidarhd
Remarque : Les dalles brutes (1km sur 1km) contiennent de nombreuses données (jusqu’à 10 points par mètre carré) avec 66 classifications. La dalle utilisée dans l'activité a été traitée au préalable pour réduire sa taille (nombre de points et nombre de classifications) afin de pouvoir être exploitée avec les postes informatiques modestes des établissements scolaires.