Il a quelque temps, Roy dans son article nous apprenait qu’un jumeau numérique de la cathédrale de Notre-Dame de Paris était en cours de réalisation. Ce double est créé afin de permettre de conserver au mieux les informations sur la cathédrale et de s’assurer d’une bonne restauration. En Nouvelle-Zélande, il a été décidé de numériser la cathédrale de Christchurch mais pour un tout autre but. En effet, en février 2011 un séisme provoque l’effondrement de la cathédrale emblématique. Afin de gérer la sécurisation du périmètre et la reconstruction, le géomètre Jed Clement propose de réaliser un modèle 3D.
Cathédrale Christchurch suite au séisme Source : https://tinyurl.com/y42phm6c
Une cathédrale au cœur d’une zone sismique dense
La Nouvelle-Zélande, grande île du sud-ouest du Pacifique, se situe à proximité d’une zone de subduction importante nommée « Ring of Fire ». Cette localisation particulière a pour conséquence de générer une activité volcanique et sismique importante dans plusieurs zones du pays.
Source : GNS Science
Les parties centrales de l’île sont les plus susceptibles d’être touchées par un séisme important. Cependant, certains endroits considérés comme étant en zone de faible activité sismique peuvent également être touchés par des tremblements de terre destructeurs. En témoigne le séisme de Christchurch en 2011. Cette ville du sud-est de la Nouvelle-Zélande est considérée par le GNS Science pour être dans une zone sismique assez faible. Cependant, le phénomène de subduction, qui est le glissement d’une plaque tectonique sous l’autre, peut entraîner des cassures. Cela a pour conséquence des séismes peu profonds qui causent de fortes secousses en surface.
Cette activité sismique particulière dans le sud de la Nouvelle-Zélande entraîna la destruction de la cathédrale de Christchurch en 1881, 1888, 1901, 1922, 2010 et 2011. Ce dernier séisme qui provoqua l’effondrement quasi total de la cathédrale.
Reconstruire grâce à des drones
Suite au séisme de 2011, la cathédrale et le parc l’entourant sont en partie rendu inaccessible pour des raisons de sécurité. Afin de mieux identifier les zones et bâtiments endommagés, la photogrammetrie est utilisée sur le chantier. Cette technique qui permet de reconstruire une scène de manière plus ou moins détaillée via la récolte d’un grand nombre d’images.
Afin de garantir la sécurité des intervenants du chantier en zone dangereuse, les photographies ont été réalisées via des drones. Ces petits appareils volants très maniables peuvent sans encombre se faufiler dans les zones endommagées.
L’algorithme Pix4D pour la création d’image 3D
L’enjeu de cette démarche numérique était de récolter des images en haute définition et de qualité pour pouvoir générer des modèles 3D. Les géomètres ont fait le choix d’utiliser l’algorithme Pix4D. Cet algorithme développé par le laboratoire de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Computer Vision Lab a pour but de transformer les images prises par un appareil numérique, un capteur de type fisheye, une image RVB, une image thermal ou multispectral en carte 3D ou modèle 3D.
Ce type d’image de haute qualité permet aux intervenants du chantier de réaliser des mesures précises de terrain sans pour autant entrer sur le site à risque.Pour la cathédrale de Christchurch et ses environs, il aura suffi de 23h de travail pour reconstruire un modèle 3D utilisable pour le chantier.
Modèle 3D de la cathédrale de Christchurch réalisé via Pix4Dmapper Source : https://www.geomatics-world.co.uk/content/article/rebuild-ready-3d-mapping-a-quake-damaged-cathedral
Conclusion
La cathédrale de Christchurch et son parc sont des éléments importants de l’histoire de la ville. Son effondrement en 2011 fut un évènement tragique pour la population qui souhaite une reconstruction. Cependant, des années de fragilisation du site causé par des séismes à répétition ont rendu le site dangereux pour le nettoyage des débris et la reconstruction. Cependant, de nos jours, l’utilisation de drone et d’algorithmes de photogrammétrie permet de palier ce genre d’obstacle. Ainsi, au-delà de la préservation d’un patrimoine unique, la création d’un double numérique en 3D permet de comprendre les risques d’un chantier et de conserver chaque étape de son histoire de sa destruction à sa reconstruction.
Sitographie
https://www.geomatics-world.co.uk/content/article/rebuild-ready-3d-mapping-a-quake-damaged-cathedral
https://www.gns.cri.nz/
https://support.pix4d.com/hc/en-us#gsc.tab=0
https://teara.govt.nz/en/map/4416/new-zealand-regions-at-greatest-risk-of-ground-shaking
https://nouvellezelande.marcovasco.fr/guide-nouvellezelande/les-risques-naturels-en-nouvelle-zelande.html
https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/geologie-ceinture-feu-5165/