Au cœur des monts Apennins, dans le centre de l'Italie, les grottes de Frasassi comptent parmi les merveilles naturelles les plus extraordinaires d'Europe. Ces vastes espaces souterrains ont été façonnés par l'eau au cours de millions d'années. Ils offrent un aperçu exceptionnel de l'histoire de la Terre. Désormais, grâce à une nouvelle technologie de numérisation 3D LiDAR, les experts peuvent documenter et préserver ces grottes avec une précision remarquable.

Lors d'une récente application sur le terrain, Riccardo Gosetti, PDG de ROGO Technologies, a dirigé un projet visant à numériser une partie des grottes de Frasassi à l'aide du FJD Trion S2, un scanner LiDAR 3D portable et compact basé sur la technologie SLAM. Afin d'intégrer une expertise géologique au processus, il a invité Fabrizio Bendia, géologue à l'École des sciences et technologies de l'Université de Camerino, à participer à la documentation et à l'interprétation du site.

L'histoire géologique des grottes de Frasassi

L'histoire des grottes de Frasassi a commencé il y a environ 200 millions d'années. À cette époque, cet endroit était une mer chaude et peu profonde, semblable à une plage tropicale. Au fil du temps, un type de roche appelé calcaire s'est formé au fond de cette mer. Puis, pendant plusieurs millions d'années, de puissantes forces souterraines ont soulevé les fonds marins. C'est ainsi que les monts Apennins se sont progressivement formés. Il y a environ 2 millions d'années, toute cette région a finalement émergé de la mer.

Une fois les terres exposées aux éléments, elles ont commencé à se transformer. L'eau, les conditions météorologiques et un processus particulier appelé karstification (par lequel l'eau dissout lentement les roches tendres comme le calcaire) ont agi de concert. Au fil du temps, ces forces ont creusé d'impressionnants tunnels, salles et formations rocheuses souterraines. L'une des plus spectaculaires est la salle Candeline, célèbre pour ses stalagmites imposantes et son espace semblable à une cathédrale.

Numérisation des grottes avec la technologie LiDAR SLAM de FJD

Pour cartographier les formes complexes de cette grotte, l'équipe a utilisé le scanner Trion S2 de FJD Trion. Grâce à la technologie SLAM (localisation et cartographie simultanées), ce scanner spécial cartographie son environnement tout en déterminant sa propre position. Il est conçu pour effectuer des relevés dans des lieux où le GPS ne fonctionne pas, comme les grottes, les mines et les tunnels. Les principales caractéristiques du FJD Trion S2 sont les suivantes : 

• Portée de 120 mètres
• 320 000 points par seconde de vitesse d'acquisition
• Précision de ±1,2 cm
• Deux caméras de 12 MP intégrées pour améliorer le suivi SLAM grâce aux repères visuels

Contrairement aux scanners courants installés sur un trépied, le scanner FJD Trion S2 basé sur la technologie SLAM permet de cartographier en temps réel tout en se déplaçant dans la zone. L'équipe a ainsi pu numériser les zones ciblées de la grotte en une seule opération, y compris dans des espaces étroits et irréguliers, sans avoir besoin de marqueurs supplémentaires ni de systèmes de référence.

Efficacité sur le terrain et protection de l'environnement

La cartographie de sites naturels fragiles comme les grottes de Frasassi nécessite des outils qui soient non seulement précis, mais qui ne perturbent pas non plus l'environnement. Le FJD Trion S2 est léger et portatif, ce qui a permis à l'équipe de numériser en toute sécurité les formations délicates sans installer d'équipement volumineux ni toucher physiquement les surfaces.

Comme la technologie SLAM permet une numérisation rapide et continue, l'équipe a passé moins de temps sous terre. Malgré cela, elle a produit des cartes 3D très détaillées (données de nuage de points). Il s'agit d'un avantage considérable lors d'interventions dans des lieux sombres ou humides, fréquents dans les grottes et les sites spéléologiques.

Du nuage de points au jumeau numérique : traitement dans FJD Trion Model

Après avoir numérisé la grotte, l'équipe a importé toutes les données collectées dans le FJD Trion Model . Il s'agit d'un logiciel spécialement conçu pour travailler avec des données de numérisation 3D, parfaitement compatible avec le scanner Trion S2. Vous pouvez utiliser Trion Model sur un ordinateur, un appareil iPadOS ou Android, et il propose différents outils pour de nombreux types de tâches. Grâce à Trion Model, l'équipe a pu :

• Visualiser et inspecter le nuage de points 3D en temps réel
• Extraire des coupes transversales et des profils en élévation des grottes
• Mesurer les distances spatiales et les volumes à l'intérieur des grottes
• Exporter des fichiers standardisés (LAS, PLY, E57, etc.) pour la collaboration et l'archivage

Ce logiciel joue un rôle essentiel dans la transformation des données brutes de numérisation en résultats exploitables pour la documentation, l'analyse et le suivi à long terme dans le cadre des recherches menées sur les grottes de Frasassi.

Améliorer la recherche et la collaboration

Grâce aux données de numérisation 3D traitées, l'équipe a créé un jumeau numérique de la partie numérisée de la grotte. Il s'agit d'un modèle 3D très détaillé qui peut être partagé et montre la grotte exactement dans son état actuel. Ce modèle numérique peut être utilisé pour :

• Surveiller les changements géologiques au fil du temps
• Favoriser la collaboration universitaire avec des chercheurs et des institutions du monde entier
• Sensibiliser le public grâce à des visites virtuelles ou à des vidéos éducatives.

Comme l'a souligné Bendia, des outils comme celui-ci leur permettent d'observer les petites évolutions de la structure de la grotte et aident chacun à mieux comprendre comment les grottes se forment, le tout sans toucher physiquement au site ni le perturber.

Améliorez vos relevés topographiques avec FJD Tech

Le projet de cartographie réussi mené dans les grottes de Frasassi, en Italie, prouve que FJD Trion fait véritablement toute la différence dans la cartographie du monde qui nous entoure. En utilisant à la fois le scanner LiDAR FJD Trion S2 et le logiciel FJD Trion Model, FJD Trion propose une solution complète, de la numérisation au traitement des données. Cela permet aux géomètres de capturer, traiter et étudier facilement et avec précision même les environnements les plus complexes. Que vous travailliez sous terre, en forêt ou sur des chantiers de construction, la solution complète de FJD Trion offre une flexibilité et une précision remarquables.

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