Projet : Suivi d'évolution de glaciers (Let It Fly)

Projet de suivi d'évolution des glaciers dans le Val d'Anniviers en Suisse. Voir descriptif détaillé

Projet : Suivi d'évolution de glaciers (Let It Fly)

Projet de suivi d'évolution des glaciers dans le Val d'Anniviers en Suisse. Voir descriptif détaillé

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Introduction

Il s’agit d’utiliser les drones appliquer la technique de photogrammétrie pour faire la modélisation en 3 dimensions des glaciers plusieurs années consécutives et faire des calculs de volume sur ces modèles pour faire l’évolution de la fonte des glace sur les glaciers de cette région.

Le Projet

Général

Contexte du projet

But :
Réalisation d’une photogrammétrie par drone sur ces deux glaciers afin de produire des orthophotos et modèles numériques de terrain de haute précision. Il est connu que la photogrammétrie ne fonctionne pas sur des surfaces trop homogènes et réfléchissant fortement la lumière, l’eau et la neige par exemple ne permettent pas des résultats probants avec cette méthode. Cartographier la surface d’un glacier de manière numérique se fait donc plus couramment par lidar. Toutefois une campagne d’acquisition d’images menée en été pourrait donner des résultats exploitables, lorsque le glacier est recouvert de poussière et d’éboulis.
Le premier but de cette campagne est donc de valider le bon fonctionnement de cette méthode sur les périodes estivales.
Si le premier objectif est atteint, le second serait d’étudier de manière détaillée la fonte ou les mouvements du glacier d’une année à l’autre en comparant plusieurs modèles de photogrammétrie. Ces données nous permettront de quantifier des différences de volumes de fontes d’une année é l’autre et également de suivre l’évolution de la ligne frontale du glacier.
La campagne d’acquisition de données de ce projet se ferait entre mi-juin et fin Août 2018. En premier lieu il nous faudra placer des repères sur le terrain afin de géoréférencer le modèle. Ces repères appelés mires seront constitués d’une plaque en aluminium de 12x12cm et vissée dans un rocher en place à l’aide d’une chevillière 8x60mm (M8). Ces vis installées sur le rocher sont donc équivalentes au point d’assurages couramment mis en place pour les voies d’escalades ou voies d’alpinisme. Nous imaginons ensuite effectuer des vols de drones sur chacun des secteurs d’une durée comprise entre 2 et 3 jours par secteur.
Les données produites par ce projet de recherche pourront être mises à disposition d’universités ou d’organisme intéressés à travailler sur cette thématique. Il s’agit de recherche participative et nous apprécions donc le partage d’idées et d’informations. Dans un premier temps la position des mires sera relevée à l’aide d’un GPS de précision standard. Nous sommes à la recherche d’un partenaire disposant d’un GPS de haute précision (GPRS ou GPS aves station de base), cela nous permettrait de garantir un set de données de qualité et dès 2019, des travailler sur des études différentielles d’intérêt avec la comparaison de modèles relevés sur 2 années différentes.

Informations

Séjour réalisant le projet Drone Connection - Let It Fly
Séjour collaborateur ExplorEarth
Sujet de recherche Suivi d’évolution des glaciers dans le Val d’Anniviers
Objectifs Suivre la fonte des glaces de certains glaciers au fil des années à l’aide des drones
Notions abordées Pilotage de drone, photographie aérienne, cartographie, photogrammétrie

Caractéristiques du projet

Glaciers :
  • Glacier de Zinal
  • Glacier de Moiry
Autorisations nécessaires :
  • Pose de mires sur rocher en place ou très gros bloc à Zinal (réversible)
  • Pose de mires sur rocher en place ou très gros bloc à Moiry (réversible)
  • Vols de drones sur glacier de Zinal
  • Vols de drone sur glacier de Moiry

Techniques

  • Pilotage
  • Programmation de missions de vol
  • Photogrammétrie

Matériel nécessaire

Drone vidéo 4K, bonne qualité photo (équivalent DJI Phantom 4)
Ordinateur pour le transfert de données, et le traitement des données obtenues

Protocole du projet

Ici le protocole appliqué pendant le séjour par les participants, s’il y en a un.

Résultats

Résultats de l’année 2018 :

L’acquisition de données a pu être effectuée sur les deux glaciers (Zinal et Moiry).
Nous avons étudié le glacier de Zinal avec le groupe de la semaine 1. La marche d’approche est conséquente, seule la partie frontale du glacier et les moraines latérales ont pu être cartographiées à l’aide du drone. Pour les années suivantes, ce site est à réserver aux bons marcheurs ou alors prévoir un bivouac plus haut avec dépose de matériel par un véhicule 4x4 local. Des sites de bivouacs son présents proche du glacier mais la marche avec équipement pour deux jours d’autonomie est un peu difficile pour les petites jambes (7-10ans).
Le glacier de Moiry a été étudié par le groupe de la semaine 2. L’accès à ce glacier est plus rapide est aisé (par rapport à celui de Zinal). Nous avons donc pu faire une acquisition de données plutôt complète (un après-midi entier) et sur une grande partie du glacier. Le but initial de cette expérience à pu être validée et démontré ici, le modèle 3D du terrain issu de la photogrammétrie est tout à fait exploitable. Passablement de détails sont visibles sur ces images et cela pourrait intéresser bons nombres de projets traitant de la glaciologie en général ou alors des études spécifiques au glacier de Moiry.
La pose de mires a été testée durant l’été 2018, mais l’installation de mires définitives (aluminium) avec leurs relevés par GPS haute précision (RTK) est prévue pour 2019. Quelques jours de travail sont à planifier en amont des camps de Juillet 2019 car ce travail est trop physique (tour complet du glacier à pied) et complexe pour un groupe complet d’enfants. Idéalement ce travail pourrait se faire lors du pré-camp technique (ou juste en marge de cet événement, quelques jours avant ou après). Il est prévu que les participants puissent détailler et expérimenter l’installation d’une mire en faisant le travail sur un site d’exercice avec acquisition des coordonnées GPS via un appareil classique, cela sera suffisant sur le plan de l’apprentissage. Si un éducateur désire faire le travail au complet avec son groupe de participants, il faudra alors sortir du schéma habituel des camps de st-Luc et passer plusieurs jours sur site avec l’équipement complet (mires, GPS et drone) en plus de l’équipement à prévoir pour l’autonomie, on sort du cadre usuel et ce type de camps serait moins adapté à des jeunes enfants.
Le travail de photogrammétrie à été effectué avec PhotoScan de AgiSoft.
La pose de mire ou l’utilisation de points de calages précis est une étape cruciale pour le bon déroulé de la suite de cette étude. Il faudra choisir le positionnement des mires là ou un repère peut déjà être identifié sur les données cartographiques de 2018.
Il semble plus judicieux de concentrer les efforts et le travail sur le glacier de Moiry pour 2019.

Documentation

Docs, images, schémas, annexes...

Le lieu

Val d’Anniviers en Suisse

Retours d'Expérience

Questions Techniques et Débats


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Photos / Vidéos

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