Issuu on Google+

l e m o n d e d e l ’ i n s t i tu t g é o g r a p h i qu e n at i o n a l / N 4 8 / J U I L L E T - A O Û T 0 8 / w w w. i g n . f r O

IGN MAGAZINE :: solutions VOS QUESTIONS ET NOS RÉPONSES :: infos géo AUX ORIGINES DE L’HUMANITÉ AVEC L’ENSG :: zoom sur… TERRA NUMERICA, PLUS QUE COMPÉTITIF :: rencontre HENRY DE LUMLEY, L’HOMME DES CAVERNES

IGN ET MÉTÉO-FRANCE ENSEMBLE POUR NE PAS PERDRE DE TEMPS Reportage à Toulouse sur toutes les missions de Météo-France, dont certaines sont menées en partenariat étroit avec l’IGN.


:: édito

JUSQU’AU 30 NOVEMBRE 2008 EXPOSITION « AUX SOURCES DE LA TERRE » Paris Ve Au Jardin des Plantes, pour comprendre l’évolution de notre planète.

patrice parisé, Directeur général de l’IGN

IGN Magazine consacre son dossier à Météo France, dont le métier, comme celui de l’IGN, est de mesurer et de modéliser des réalités physiques. On sait l’importance de la cartographie et de la météorologie pour relever les défis environnementaux. On comprend ainsi que les deux établissements collaborent dans le cadre d’un partenariat exemplaire autour du RGP (réseau géodésique permanent), où les mesures GPS de l’IGN permettent d’affiner les prévisions du temps et des crues de Météo France, lequel fait progresser l’IGN dans ses calculs grâce à une meilleure connaissance de la météo. C’est le même esprit de partenariat qui anime notre participation au pôle de compétitivité Cap Digital, regroupant de multiples acteurs autour du projet Terra Numerica: une modélisation urbaine en 3D, destinée à la gestion des grands aménagements du futur, intégrant images aériennes et bases de données topographiques de l’IGN. Et puisqu’il s’agit bien de préparer l’avenir au travers de telles entreprises, nous voulions aussi saluer l’initiative de nos élèves qui organisent une rencontre étonnante entre passé et futur, en apportant leur savoir-faire géomatique aux paléontologues de la grotte de Tautavel… patrice parisé, Directeur général de l’IGN

IGN MAGAZINE :: sommaire

no48/juillet.août 08/www.ign.fr

:: actualités

06

JUILLET 2008

AGENDA

© b. suard / dicom meeddat

le sens de la mesure

LE 30 FAMILLES EN MARCHE France L’IGN répond présent sur une dizaine de villages VALVVF, pour sensibiliser petits et grands aux joies de la randonnée avec GPS. AOÛT 2008 Du 5 au 10 CHAMPIONNAT DE FRANCE DE MONTGOLFIÈRES Vichy (Allier) Invitation à prendre de la hauteur et à suivre l’évolution des plus légers que l’air, grâce à une carte spécialement réalisée par l’IGN. SEPTEMBRE 2008 Du 12 au 14 FÊTE DES TRANSPORTS ET DE LA MOBILITÉ DURABLES Paris, Lyon (Rhône) et Montpellier (Hérault) Un événement national en ouverture de la semaine européenne de la mobilité. Du 17 au 19 39E CONGRÈS DES GÉOMÈTRES-EXPERTS FRANÇAIS Strasbourg (Bas-Rhin) Débats sur le rôle des géomètres dans la société européenne. Congrès associé aux premières assises des géomètres européens.

03 Nouveautés, livres, bons plans, informations… :: grand angle 06 Immersion dans le monde de la prévision météorologique avec la découverte de certaines activités de Météo-France méconnues du grand public.

16

:: solutions 15

Posez vos questions par téléphone ou par courriel : l’IGN vous répond.

:: infos géo 16

Dans la grotte de Tautavel, éponyme de l’homme dont il y fut découvert les restes, les élèves de l’ENSG s’investissent…

:: zoom sur… 18 18

Terra Numerica et les futures réponses aux défis posés par la cartographie du XXIe siècle.

:: rencontre 22 Henry de Lumley Woodyear, sur les traces de l’homme.

Bimestriel de l’Institut géographique national, Direction générale : 9, avenue de Paris, 94300 Vincennes. Siège social : 73, avenue de Paris, 94165 Saint-Mandé Cedex. Tél. : 01 43 98 80 00. ISSN : 1624-9305. CPPAP : 0211 B 07727. Directeur de la publication : François Brun. Directrice de la rédaction : Anne-Catherine Ferrari. Rédacteur en chef : Denis Cottin. Rédacteur en chef adjoint : Jean-Marc Bornarel. Comité de rédaction : E. Aracheloff, M. Bacchus, B. Bèzes S. Carvalheiro, C. Cecconi, J.-E. David, J. Giralt, P. Guhur, J.-F. Hangouët, M. Jeannot, M. Laniesse, P. Laulier, G. Martinoty, C. Molina, C. Sabah, A. Sandrin, J.-M. Viglino. Ont participé à ce numéro : J. Charmoille, T. Clévédé, P. Guhur, G. Hochet, R. Loyant., D. Van Santen

Conception éditoriale et graphique : 146, rue du Faubourg-Poissonnière, 75010 Paris. Tél. : 01 53 21 21 00. Couverture : NASA ; Jean-Philippe Eissen / IRD

POUR TÉLÉCHARGER GRATUITEMENT

IGNMAGAZINE : rendez-vous sur

www.ign.fr


:: actualités PRESSE

NOUVEAUTÉS CARTOGRAPHIE

///« Microsoft vient de nouer un partenariat non exclusif de cinq ans avec l’Institut géographique national (IGN) pour en exploiter les photos sur son service de cartographie en ligne, Virtual Earth. […] L’institut fournira également des données topographiques (BD ALTI), mais sans pour autant partager l’ensemble de son savoir-faire. En effet, il réservera sa technologie d’imagerie tridimensionnelle à son site, Géoportail. Et la société de Redmond utilisera pour Virtual Earth sa propre solution 3D, développée en interne à la suite de l’acquisition de Vexel. “Avec les photos de l’IGN, nous allons disposer de clichés pris à l’aide d’un objectif d’une définition de 2,5 mètres par pixel et même 50 centimètres par pixel dans les centres urbains de plus de 50000 habitants”, ajoute Arnaud Gstach, responsable du développement Europe du Sud pour Virtual Earth. […] La base de données, payée “à un prix conséquent”, sera intégrée d’ici au mois de mai au service Virtual Earth. » emmanuel paquette, les échos, 6 mars 2008.

© ign

L’IGN sur Virtual Earth

Reflet des glaces /// Les glaciers alpins n’échappent pas au réchauffement climatique. Au vu de l’ampleur de leur recul constaté ces dernières années, l’IGN a traduit ce phénomène sur ses cartes au 1 : 25 000, établies dans les années 1970. Un travail d’envergure, illustré ci-dessus par l’extrait de la carte 3633ET Tignes sur le glacier des Fours. Mises en valeur sur la nouvelle édition par une teinte jaune, les zones de fonte ont été reprises pour représenter les lacs, rochers et éboulis découverts par le recul des glaciers. Les prises de vue aériennes de 2006 ont permis cette mise à jour, ainsi que la

restitution des nouvelles courbes de niveau. Si les glaciers ont réduit en superficie, ils ont surtout perdu en épaisseur, 20 mètres en moyenne. Les deux extraits de photos aériennes ci-dessous montrent la fonte du glacier des Sources de l’Arc de 1970 à 2006, avec formation d’un lac à 2 722 mètres d’altitude. Le contrôle sur le terrain durant l’été 2007 a permis de préciser la limite des glaciers. Bientôt diffusées : les cartes 3531ET Saint-Gervais, 3532ET Les Arcs, 3633ET Tignes, 3634OT Val-Cenis, 3534OT Modane. glaciers alpins, ign i 9,70 € i + i www.ign.fr

LIVRE

Géoportail à la page /// Édité en collaboration avec l’IGN, cet ouvrage s’adresse tant aux professionnels de l’information géographique qu’aux enseignants, chercheurs, étudiants ou néophytes. Une première partie propose un guide pédagogique sur l’utilisation de l’interface en 2D et 3D et des fonctionnalités (outils de navigation, menus déroulants, onglets…). L’ensemble des possibilités est décrit et illustré par étapes. La seconde partie présente les caractéristiques des données géographiques (cartes, photos, littoral, altitude…) ou non (services publics, parcelles cadastrales, réseaux de transport, bâtiments…) disponibles en consultation et présentées par thèmes. Le tout illustré de captures d’écran en couleurs, pour mieux visualiser ce que permet le site. géoportail, le portail internet des territoires et des citoyens, albert da silva pires, éditions foucher, juin 2008, 160 pages i 15 €

TOURISME

des cartes très futaies /// Après une première série de cinq cartes invitant à la promenade familiale dans les forêts de la région parisienne, l’ONF et l’IGN se sont associés pour sortir cinq nouvelles cartes de balades dans nos massifs forestiers du Sud-Est. Tout comme celles de la première série, elles proposent chacune une vingtaine de circuits pédestres et cinq ou six circuits de cyclotourisme. Les niveaux de difficulté et les temps de parcours sont mentionnés, permettant à l’utilisateur de choisir le plus adapté à sa forme ou ses envies. Pour chaque titre, il se verra proposer un choix de promenades de deux à six heures, plus ou moins sportives. Chaque circuit et les curiosités à ne pas manquer sont présentés en légende. Richement illustrées et informatives, ces cinq cartes au format poche sont à votre disposition depuis le 15 juin, pour préparer vos balades en forêt du Ventoux, de l’Aigoual, de Saint-Guilhem-le-Désert, du Somail, de l’Espinouse ainsi que du Luberon. balades en forêts, ign-onf i 8 €

contacts presse ign / Thomas Klimek 0143988591 / presse@ign.fr

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 3


© l. poyet / sénat

:: actualités

EXPOSITION

TERRE À TERRE? /// L’IGN est partenaire de l’exposition « Avenir de la Terre : les dés sont-ils jetés ? », conçue et coréalisée par PlanetObserver et Vulcania dans le cadre de l’Année internationale de la planète Terre. D’autres partenaires, comme le CNES, l’Esa, IBM, Météo-France, le ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire, le Sénat et la ville de ClermontFerrand (Puy-de-Dôme), participent également à cette importante action de communication.

4 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

L’exposition pose les questions cruciales sur les grands enjeux du développement durable. Les visiteurs découvrent la Terre dans toute sa richesse en se promenant sur une immense image de la planète, de 24 x 36 mètres, réalisée à partir d’images satellite. Positionnés sur cette image se trouvent quinze « dés » qui, sur leurs faces verticales mettent en avant, sous forme de photos et d’informations scientifiques, les problématiques environnementales

majeures (changement climatique, biodiversité, ressources naturelles, etc.). Une borne d’accès au site Géoportail de l’IGN est également installée pour permettre aux visiteurs de naviguer librement sur des images satellite et aériennes de l’Europe et de la France. L’exposition est itinérante : après son lancement au Sénat dans les jardins du Luxembourg et sa présentation à Clermont-Ferrand, elle sera au parc Vulcania en juillet et août 2008. i + i www.planetobserver.com


© j.-m. bornarel / ign

:: actualités

LIBRAIRIE

/// Au cœur de Paris, précisément au 184, boulevard Saint-Germain (VIe), s’est ouvert un nouvel espace consacré aux ouvrages de géographie et aux récits de voyage et d’aventure. La librairie La GéoGraphie propose toutes sortes de publications, depuis les récits des explorateurs français jusqu’aux études publiées par les membres de la Société de géographie, sur des thèmes aussi variés que la mondialisation, la géopolitique, le développement durable, etc. La cartographie sera aussi présente avec un choix de guides et de cartes IGN dès la rentrée de septembre. Enfin, un rayon « beaux livres », issus de prestigieuses maisons d’éditions, invite à découvrir le monde et à en décrypter toutes ses nuances pour une incitation au voyage. i + i www.librairie-la-geographie.com

© j.-m. bornarel / ign

L’esprit livres

FOIRE

Jeux du cycle

Photos bien élevées

/// La Fête du vélo, à laquelle l’IGN s’est associé, a été organisée les 7 et 8 juin, sur l’initiative du Comité de promotion du vélo, association nationale qui regroupe les acteurs publics et privés de la petite reine en France. Avec un important retentissement au plan national – plus de quatre cents organisateurs locaux ont pris part à cette fête, qui a rassemblé près d’un million de participants –, cette manifestation a permis de promouvoir la pratique de la bicyclette dans le cadre de randonnées citadines ou en pleine nature. Ce fut aussi l’occasion, pour les petits et les grands, de passer, le temps d’un week-end, de vrais moments de détente en famille ou entre amis.

/// La quarante-cinquième Foire internationale de la photographie s’est tenue les 31 mai et 1er juin à Bièvres (Essonne), célébrant à cette occasion le cent cinquantième anniversaire de la première photo aérienne prise par Nadar. Le thème était « La photo aérienne à travers les âges, les applications civiles et militaires ». L’IGN, partenaire avec d’autres organismes, tels Arianespace, CNES, le musée de l’Air et de l’Espace et la base aérienne de Villacoublay, a pu mettre en avant l’une de ses missions essentielles : « Réaliser, renouveler périodiquement et diffuser la couverture photographique aérienne de l’ensemble du territoire national ». Si l’édition de 2007 avait attiré quelque trente mille visiteurs, la fréquentation a battu cette année tous les records : pas moins de trente-cinq mille personnes se sont rendues sur place pour comprendre comment les photos aériennes pouvaient être exploitées dans les domaines civil et militaire. © dr

MANIFESTATION

www.ign.fr

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 5


© eumetsat © dr

6 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE


:: grand angle

MÉTÉOROLOGIE Vivre avec son temps

Météo-France, l’entreprise publique la plus connue des Français, remplit avec de plus en plus d’efficacité sa principale fonction : la prévision météorologique. Reportage à Toulouse dans les coulisses de la Météopole et présentation des autres missions de cet organisme, certaines réalisées en partenariat avec l’IGN.

www.ign.fr

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 7


:: grand angle DÉCRYPTAGE

> Le projet Imfrex

étéo-France est sans nul doute l’établissement public le plus familier des Français. Dépressions et anticyclones sont entrés dans le vocabulaire du citoyen lambda, qui attend chaque matin le bulletin météo du jour, chaque soir les prévisions pour le lendemain et, plus encore, pour le prochain week-end. Chaque jour, la carte de France se colore des nuances chaudes ou froides des températures et s’anime des mouvements de cumulonimbus ou de fronts de précipitations. L’animation satellite a accompli de tels miracles de pédagogie que l’art semble facile. Seule une visite de la Météopole à Toulouse (Haute-Garonne) peut donner une idée des défis relevés en coulisses par les artisans de ce film sans début, ni fin, ni pause qu’est la météorologie.

M

© météo-france

• météo-france participe au projet Imfrex (Impact des changements anthropiques sur la fréquence des phénomènes extrêmes de vent, de température et de précipitations). Un site Internet permet de consulter les cartes d’observation de l’évolution des fortes chaleurs, par exemple sur quarante ans, ainsi que les projections sur le modèle climatique régional.

> Illustration sur les Alpes des trois modèles numériques de prévision sur lesquels travaille Météo-France : de gauche à droite, Arpège (25 km) à l’échelle mondiale, Aladin (10 km) au niveau européen et Arome (2,5 km) pour la métropole.

© météo-france

UN MÉTIER SOUS HAUTE PRESSION Au cœur du système, le centre de prévision assure la première mission de Météo-France, la publication de la carte de vigilance du jour et du lendemain. Dans cette grande bulle de verre, quinze postes opérationnels sont tenus vingt-quatre heures sur vingt-quatre par des ingénieurs et des techniciens prévisionnistes. Ils travaillent à partir des données communiquées, par les sept centres interrégionaux et les centres départementaux de Météo-France, via un réseau d’interconnexion dédié. Mesures au sol, radiosondages, données radar, mesures GPS

viennent s’agréger aux données satellite via le supercalculateur de Toulouse. Informaticiens, pupitreurs, ingénieurs à l’affût d’un « bug »… Au total, de l’ingénierie de support aux logiciels de modélisation, huit cents salariés sont affectés aux activités de prévision. « Un métier sous pression, comme le définit JeanMarie Carrière, le directeur de la prévision de Météo-France. Tous les sept à dix ans, nous avons gagné un jour de prévisibilité. Cependant, le

niveau d’exigence s’accroît aussi rapidement que les progrès accomplis. Et il n’est pas possible d’envisager l’automatisation de nos activités. La prévision, c’est une grande quantité d’informations à brasser, dans lesquelles il faut faire le tri. Il faut donc des prévisionnistes pour filtrer, corriger, recouper les différents modèles, les comparer aux observations par satellite, radar et réseau sol. » Les prévisionnistes travaillent à partir de modèles numériques de prévision, des logiciels qui tour-

missions des prévisionnistes ils doivent avant tout prévoir, mais aussi informer et gérer les crises /// Prévision : carte de vigilance du jour et du lendemain. /// Information : du grand public via les médias (Radio France en particulier), des armées de terre et de l’air (via des réseaux sécurisés qui pourraient prendre le relais en cas de catastrophe paralysant la Météopole de Toulouse), de la marine (professionnels comme plaisanciers), de l’aéronautique, Direction générale de l’aviation

8 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

civile (DGAC) et compagnies aériennes (cartes produites pour optimiser leurs vols, avec des prévisions de risques de turbulences, de givrage…) et de « clients » plus particuliers (sportifs et organisateurs de compétitions avec MétéoFrance Sports). /// Gestion de crise : suite à Tchernobyl, en cas d’alerte nucléaire, biologique ou chimique, un logiciel de calcul

de transport de polluant, intégré dans un système à l’échelle internationale, est aussitôt sollicité. De même pour les pollutions marines, Météo-France dispose d’un système de calcul de transport d’objets flottants – de la nappe de pétrole au conteneur – qui peut simuler la dérive comme la dérive à rebours, identifiant ainsi la source de la pollution.


:: grand angle DÉCRYPTAGE

> Météo-France en bref • statut : établissement public administratif présidé par Pierre-Étienne Bisch, sous tutelle du ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire. • effectifs : 3 700 salariés, dont 82 % d’ingénieurs et techniciens, de formation bac +2 à bac +7. • budget : 332 millions d’euros en 2007, provenant pour 58,1 % de subventions de l’État, 23,8 % des redevances aéronautiques, 14,3 % de ses recettes commerciales et 3,8 % de financements extérieurs.

nent en continu, simulant le fonctionnement de l’atmosphère pour être en capacité de s’exécuter en un temps garanti, par exemple, pour donner en moins de dix minutes une prévision pour les trois jours à venir. Ils représentent l’atmosphère en assimilant toutes les mesures de vent, de pression, de température, d’humidité, affectées à une multitude de points au sol et à des points entre 0 et 60 kilomètres d’altitude. À partir de cet état à un instant « T » de l’atmosphère, le modèle calcule, en vertu des lois de la dynamique des fluides et de la thermodynamique, les évolutions à différentes échéances. La précision varie selon la taille de la « maille » du modèle, c’està-dire la distance qui sépare deux points de grille.

phénomènes dangereux (rafales de vent, orages, fortes pluies), confirme Jean-Marie Carrière. À partir de nouvelles observations comme celles issues du satellite défilant européen MetOp, des radars, des cinq cent cinquante stations météo de métropole, il permet de représenter des phénomènes comme la formation de cumulonimbus et de prendre en compte le relief et la nature du sol, ville ou campagne, plan d’eau ou forêt… Rétrospectivement, la modélisation de phénomènes convectifs dangereux, telles les précipitations cévenoles, démontre la précision du modèle quant à leur localisation et à leur intensité. Reste à prouver cette efficacité en temps réel. »

ARPÈGE, ALADIN ET AROME Aujourd’hui, Météo-France travaille sur trois modèles, trois échelles, trois résolutions. Le modèle global Arpège offre une résolution à 25 kilomètres sur la France pour des prévisions à échéance de douze heures à sept jours. Le modèle régional Aladin, lui, couvre l’Europe avec un point tous les 10 kilomètres, permettant des prévisions allant de six à quarantehuit heures. Enfin, le modèle métropole Arome, avec une résolution à 2,5 kilomètres pour des échéances inférieures à trente-six heures, est en passe de compléter le dispositif. «Arome complète les modèles à plus faible résolution par l’amélioration des prévisions sur les

QUAND AROME SE RÉPAND Arome fonctionne déjà en interne à MétéoFrance, qui l’utilise au quotidien pour une évaluation en continu en vue d’une mise en exploitation d’ici à la fin de l’année. Étant donnée la puissance de calcul nécessaire pour traiter de telles quantités d’informations, la précision d’Arome n’est pas aujourd’hui envisageable à l’échelle du globe, ni même de l’Europe. Cependant, comme Arome se nourrit des prévisions des modèles supérieurs, il peut potentiellement être transporté sur d’autres continents, notamment pour répondre aux besoins de l’armée, et établir des prévisions d’une précision com-

• missions : surveiller et prévoir le comportement de l’atmosphère, du manteau neigeux et de l’océan superficiel afin d’assurer la sécurité des personnes et des biens; conserver la mémoire du climat et de ses évolutions; assistance météorologique à la navigation aérienne; prestations commerciales pour le grand public et les professionnels.

© météo-france

> Représentation de la vapeur d’eau circulant à la surface de la Terre (détail zoomé sur l’Europe et le nord de l’Afrique), prise par le satellite d’observation Meteosat 8 le 6 mars 2004.

© eumetsat

• établissements : siège installé à Paris depuis 1887, sept directions interrégionales en métropole, quatre directions outre-mer, des représentations dans chaque département et TOM (y compris en Terre Adélie), et la Météopole de Toulouse, qui regroupe la direction de la production, la direction technique, le Centre national de recherches météorologiques (CNRM) et l’École nationale de la météorologie.

www.ign.fr

© météo-france

> Vue aérienne de la Météopole, à Toulouse.

> Le supercalculateur NEC SX-8R de Météo-France, inauguré en mai 2007.

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 9


© météo-france sports

:: grand angle

DÉCRYPTAGE

> Le supercalculateur • Les modèles de prévision Arpège, Aladin et Arome fonctionnent grâce au supercalculateur NEC SX-8R de la Météopole de Toulouse. Il est capable de traiter 9 téraflops en puissance de crête (plusieurs milliers de milliards d’opérations par seconde) grâce à ses 32 nœuds de huit processeurs chacun. Les informations ainsi obtenues (dénommées « sorties de modèle ») sont les produits de base qui vont permettre aux prévisionnistes d’établir les prévisions météorologiques aux différentes échelles de temps et de lieu. Pour les recherches sur les phénomènes mondiaux, le projet d’un centre de calcul international est actuellement à l’étude tant le besoin en puissance de calcul croît.

parable sur des pays comme la Côte d’Ivoire ou encore l’Afghanistan.

météo-france sur tous les terrains tennis, voile, f1, rallyes, alpinisme… la météo, c’est aussi du sport ! Le tournoi de Roland-Garros 1988 a ouvert un nouveau champ d’expertise pour Météo-France : la prévision immédiate pour assister les organisateurs de compétitions sportives de haut niveau, avec des outils donnant l’évolution du temps à la minute près. À partir des jeux Olympiques d’Albertville, en 1992, lorsque Météo-France a déployé un premier modèle de prévision à maille très fine, les contrats d’assistance se sont multipliés : Vendée Globe, Tour aérien des jeunes pilotes, routage d’Olivier de Kersauson pour le trophée Jules-Verne, de Laurent Bourgnon pour la Route du rhum… En 1995, l’assistance à l’écurie Ligier marque le début d’une série de contrats sur les compétitions de rallyes et de F1, dont un avec la scuderia Ferrari, client fidèle depuis 1999. Des compétitions de ski au routage d’expéditions dans l’Himalaya ou en Antarctique, des événements et des champions hors normes sont assistés par des prévisionnistes hors normes eux aussi. « Comme les explorateurs de l’IGN, ils sont totalement investis, prêts à travailler jour et nuit, partout dans le monde, explique Marianne Lyon-Caen, directrice de Météo-France Sports. Si bien que des liens très personnels se nouent entre le prévisionniste et l’organisateur ou le champion qu’il assiste. » La relation de confiance est totale, et elle doit l’être tant la qualité des prévisions est déterminante non seulement pour la victoire, mais aussi pour l’intégrité du sportif. Sébastien Loeb n’aurait sans doute pas le même palmarès sans le « coup de pouce » donné par le météorologiste Guy Bottlaender, expert des rallyes à Météo-France, dont les prévisions ont décidé du choix des gommes les mieux adaptées à la météo. Quant à Thomas Coville, qui prépare le record de traversée de l’Atlantique Nord à la voile, il a totalement intégré le prévisionniste Richard Silvani à son équipe : c’est lui qui décidera de la fenêtre la plus favorable pour se lancer et qui, chaque matin, étudiera avec le skipper, en visioconférence, les différents scénarios météo possibles. De Roland-Garros, événement fondateur, aux Grands Prix de F1, ce sont autant de moteurs de progrès : « Les enjeux sont tellement précis, les innovations sont tellement rapides, que MétéoFrance se doit d’être au niveau de leur souci de performances. Nous devons être de plus en plus précis et capables d’agir à n’importe quel point du globe », annonce Marianne Lyon-Caen.

CONFIANCE ET COOPÉRATION L’indice de confiance qui s’affiche chaque soir sur les écrans de prévision pour la semaine à venir dépend de la convergence plus ou moins nette des prévisions des différentes modélisations. « Aujourd’hui, précise Jean-Marie Carrière, on en est à une semaine et on tend vers les dix jours. En interne, on teste même, à titre encore expérimental, l’analyse des tendances jusqu’à quinze jours. De toute façon, pour prévoir le temps en France à trois jours, il faut tabler sur le temps qu’il fait sur l’Europe, sur la Méditerranée, sur l’Atlantique Nord et, mieux encore, sur l’hémisphère Sud. C’est la force du modèle Arpège, qui couvre le globe avec, en plus, une grille plus fine sur l’Europe (15 kilomètres sur la France) et soixante niveaux sur la verticale. » Pour des prévisions à plus long terme, MétéoFrance a recours au modèle IFS (Integrated Forecast System) mis en œuvre à Reading (GrandeBretagne) par le Centre européen de prévision météorologique à moyen terme (CEPMMT). Tous ces modèles, travaillant sur un noyau logiciel commun, s’inscrivent dans la longue tradition de l’échange des données entre prévisionnistes de tous les pays. Les météorologues ont été parmi les premiers utilisateurs des réseaux télégraphiques, téléphoniques et d’Internet. Aujourd’hui, l’Organisation météorologique mondiale (OMM) dispose d’un réseau connectant tous les services météorologiques nationaux. Pour les mesures et les instruments, c’est également le principe du partenariat qui prévaut : après les navires et les avions porteurs d’instruments de mesures, ce sont aujourd’hui les stations GPS qui viennent affiner la description de l’atmosphère. I

> Le court central de Roland-Garros bâché un jour de pluie à la suite des prévisions livrées aux organisateurs du tournoi par Météo-France, lors des Internationaux de France de tennis.

10 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

i + i www.meteofrance.com


:: grand angle

DÉCRYPTAGE

> Sources de données En plus des observations fournies par son réseau de veille météorologique mondiale pour l’Organisation mondiale de la météorologie, Météo-France intègre dans ses modèles de prévisions d’autres observations. • observations terrestres : plus de 1000 stations en métropole et 100 en outre-mer, 24 radars de précipitations en métropole et 6 outre-mer, 3171 postes climatologiques en métropole et 298 en outre-mer, 17 capteurs foudre.

© françoise guichard / cnrs

• observations en mer : 66 navires sélectionnés pour l’observation en mer, 76 bouées (dont 6 bouées ancrées), 4 houlographes. • observations en altitude : 7 stations de radiosondage en métropole (Ajaccio, Bordeaux, Brest, Lyon, Nancy, Nîmes et Trappes) et 17 outre-mer (notamment dans les terres australes), 2 à partir de navires (ASAP), 3 profileurs de vent. • observations satellitales : Centre de météorologie spatiale de Météo-France à Lannion (Côtes-d’Armor). • données gps : du réseau RGP traitées par l’IGN.

> Développement vertical d’un cumulus en fin de journée à Agoufou (Mali).

D

ATMOSPHÈRE ET GPS Elles sont aussi économiques puisqu’elles utilisent des infrastructures existantes, comme le souligne Paul Poli, du groupe de modélisation pour l’assimilation et la prévision au Centre national de recherches météorologiques (CNRM) : « Nous avons choisi le RGP car il est le plus dense, avec plus de 80 % des stations françaises, soit cent cinquante stations, et vingt stations européennes. Tout en espérant qu’il

www.ign.fr

progressera dans le sens d’une couverture plus homogène du territoire. » Les ondes émises par les satellites GPS parviennent au récepteur avec un certain retard, dû à la traversée de l’atmosphère. Les ondes traversent d’abord l’ionosphère, couche supérieure électrisée par le rayonnement solaire. Les perturbations subies dans cette partie sèche sont faciles à estimer, à l’aide de récepteurs bifréquence, notamment. La traversée de la troposphère, partie humide, est en revanche beaucoup plus difficile à modéliser.

PAS UNE MINUTE À PERDRE Thierry Duquesnoy, responsable de l’unité RGP à l’IGN, explique : « Cette couche plus proche du sol a une épaisseur qui varie de 8 kilomètres au pôle à 17 kilomètres à l’équateur. Les perturbations y varient dans le temps et dans l’espace. Les calculs des retards subis par les ondes émises par les satellites GPS étaient déjà réalisés par l’IGN, pour améliorer la précision des coordonnées des stations. Dans le cadre de notre partenariat avec Météo-France, nous avons ajouté une étape de recalcul des paramètres, en

> Récepteurs GPS de Météo-France inclus dans le RGP, à Brest Guipavas (Finistère).

© météo-france

epuis plusieurs années, l’IGN suivait les projets européens Cost 716, puis Tough sur les synergies possibles entre géodésie et météorologie. Ces projets ont donné naissance au programme E-GVAP (Eumetnet GPS Water Vapour Programme) qui concerne plusieurs pays, dont la France avec l’expertise conjointe de MétéoFrance et de l’IGN. L’originalité de la démarche française est d’avoir été le premier pays à intégrer les calculs des paramètres météo relevés dans les stations GPS dans les modèles de prévision. Complémentaires des mesures au sol, en mer, en altitude et satellitales, les mesures GPS présentent l’avantage de pouvoir être renouvelées à un rythme soutenu.

© météo-france

IGN, GPS ET MÉTÉOROLOGIE

> Météorologues avec un ballon sonde.

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 11


considérant les coordonnées comme fixées. On a ainsi gagné en précision sur les paramètres météorologiques. » Ces précisions portent essentiellement sur les données relatives à l’humidité, qui sont aussitôt intégrées dans les modèles de prévision à un rythme accéléré. « Les mesures, qui étaient horaires, se font désormais au rythme de quatre par heure, précise Paul Poli. À la fin de chaque heure, les fichiers enregistrés sur la station GPS sont envoyés au centre de calcul de l’IGN, qui lance le traitement avant la fin de la demi-heure qui suit, puis les envoie à Météo-France. De sorte qu’il ne s’écoule que quatre-vingt-dix minutes au maximum entre la mesure des données GPS et leur intégration dans nos modèles de prévision. »

© eumetsat

© ign

:: grand angle

> Extrait de la carte touristique IGN Chaleurs estivales en France au 1 : 1 000 000, sortie en 2005 (en haut). Carte mondiale de l’ennuagement le 18 janvier 2005 à 15 heures GMT, à partir des images simultanées de cinq satellites (en bas).

données météo faute de moyens de transmission adaptés. Certes, il existe un réseau GPS Alpes, mais il est destiné à des études tectoniques, les stations ne bénéficiant pas d’une logistique permettant un rapatriement des données au centre de calcul dans les délais impartis. Reste donc à faire participer davantage d’acteurs dans la politique partenariale du RGP.

UNE COURSE À LA PRÉCISION Cette « routine » ne signifie pas pour autant que l’on peut en rester là, prévient Thierry Duquesnoy : « Le temps de calcul augmentant de façon exponentielle en fonction de la multiplication du nombre de stations, il faut sans cesse travailler à leur optimisation pour tenir le délai de traitement dans la demiheure. La carte des stations permanentes partenaires devant s’étoffer, c’est bien dans l’amélioration des calculs, mais aussi dans la fiabilité de la transmission des données que les efforts vont se concentrer dans les prochaines années. » L’IGN et Météo-France espèrent ainsi pouvoir franchir la « barrière des 1 200 mètres », audelà de laquelle on ne récupère que peu de

LA PRÉVISION DES CRUES Dans la zone Cévennes, par exemple, l’observatoire hydrométéorologique méditerranéen Cévennes-Vivarais (OHM-CV) a renforcé le réseau de stations GPS. Depuis les inondations tragiques de 2002, il s’agit d’améliorer la prévision des crues rapides grâce à des données complémentaires des mesures pluvio-

métriques et radar, disponibles depuis 2000 dans les Cévennes. L’OHM-CV participe ainsi au projet GMES Preview sur le volet crues rapides, dont l’objectif est de développer et d’évaluer des systèmes intégrés de prévision de crues rapides, dans lesquels des modèles hydrologiques sont couplés à des modèles atmosphériques haute résolution, comme le modèle Arome. En définitive, au-delà de la mutualisation des infrastructures, le partenariat entre Météo-France et l’IGN est donc porteur de progrès pour chacun de ces deux établissements. Météo-France, qui a déjà affiné ses possibilités de prévision, prévoit encore de grandes marges de progression. L’IGN, pour sa part, pourra, grâce à une meilleure connaissance de la météorologie, progresser dans ses calculs et dans l’exercice de ses missions premières. I

les dix ans du rgp

> Carte du Réseau GPS permanent (RGP) au 6 juin 2008.

12 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

© IGN

historique d’un réseau lancé par l’ign, via le lareg 1998 : l’IGN lance, sur les recommandations du Conseil national de l’information géographique (CNIG), une expérience pilote de Réseau GPS permanent (RGP). Dès la fin de cette année-là, huit stations sont intégrées au réseau, en ayant déjà recours au partenariat. 2008 : dix ans après, le réseau comprend plus de cent cinquante stations, dont vingt-

deux seulement appartiennent en propre à l’IGN. Les autres sont issues d’une politique partenariale forte, tant avec le secteur public (collectivités territoriales et universités) qu’avec le secteur privé (fournisseur de GPS temps réel). Bilan : ces dix ans de collaboration pleine et fructueuse ont donné l’idée à l’IGN d’organiser une journée

complète autour du RGP, en invitant tous ses partenaires à célébrer cet anniversaire tout en discutant des progrès effectués en une décennie et en se projetant vers l’avenir, en particulier avec l’apparition des nouvelles constellations comme Glonass, équivalent russe du GPS, et bientôt Galileo, le système européen. i + i rgp.ign.fr


© esa

:: grand angle DÉCRYPTAGE

> Avec l’OMM

© météo-france

• lors de son dernier congrès, en 1995, l’Organisation météorologique mondiale (OMM) a adopté la résolution 40 sur l’échange international des données et des produits météorologiques. Objectif : pérenniser l’échange libre et gratuit tel qu’il s’est instauré depuis plus d’un siècle entre météorologues du monde entier tout en préservant la valeur commerciale qu’ils ont acquise ces dernières années. L’OMM a ainsi distingué les données et produits « indispensables », qui appartiennent au domaine public et peuvent être utilisés par tous sans restriction, des données et produits « supplémentaires », qui peuvent être soumis à conditions. À chaque pays de définir le contenu de chaque catégorie. Pour la France, on recense parmi les « indispensables » les réseaux synoptiques de base (trente-huit stations toutes les six heures), les radiosondages, les observations en mer, les images satellite toutes les six heures, certains champs en sortie de modèle…

> Produit mosaïque opérationnel sorti toutes les cinq

> Écroulement de glace observé le 18 mars 2002 en Antarctique par le satellite d’observation de la Terre Envisat.

a recherche sur le changement climatique s’inscrit dans la stratégie d’établissement public de Météo-France. Des études d’impact des activités humaines sur le climat à la définition des voies pour les limiter ou pour nous adapter, Météo-France est au service de la stratégie nationale de développement durable. Cette expertise que l’établissement a apportée au « Grenelle de l’environnement » est d’autant mieux reconnue que ses chercheurs ont contribué – c’était une première – au dernier rapport du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC, ou IPCC en anglais).

L

LA MÉTHODE UTILISÉE Publiées en février 2007, les conclusions du quatrième rapport du GIEC confortent encore l’hypothèse du rôle prépondérant de l’homme dans le changement climatique de la seconde moitié du XX e siècle, résultat des études de quinze groupes de chercheurs de toute nationalité qui

www.ign.fr

ont utilisé vingt-trois modèles climatiques pour simuler onze scénarios, couvrant le XXe et le XXIe siècles. Le premier objectif étant d’établir les bases scientifiques du changement climatique, le GIEC a construit différents scénarios décrivant un monde futur à partir d’hypothèses sur l’évolution démographique, le contexte économique, l’évolution technologique et les échanges entre pays. L’autre contrainte était de prendre en compte le climat préindustriel, le climat du XXe siècle et les projections sur le XXIe siècle. Pour participer à ces recherches, Météo-France a développé un nouveau modèle. Serge Planton, responsable du groupe de recherche climatique de Météo-France, détaille : « À partir des analyses et des différentes simulations réalisées par Météo-France et par l’IPSL (Institut Pierre-Simon-Laplace), sur la base des scénarios imposés, nous avons pu mettre en évidence l’impact passé et futur des activités

© météo-france

> Représentation de l’éclairement solaire incident à la surface de l’Europe, champ décadaire d’août 1998. © météo-france

À L’ÉCOUTE DU CLIMAT

minutes pour les prévisionnistes de Météo-France.

> Température à la surface de la mer de Norvège, enregistrée du 1er au 30 septembre 2002.

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 13


:: grand angle

EN DATES

> Vingt ans de GIEC • 1988 : création du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE).

• 1995 : deuxième rapport, avec constat de l’influence des activités humaines sur le climat grâce, notamment, à l’évaluation par les modèles climatiques de l’impact des particules résultant des activités humaines – les aérosols sulfatés – sur l’évolution des températures. Bases de négociations sur le protocole de Kyoto.

© météo-france

• 1990 : premier rapport d’observation du réchauffement climatique et de l’augmentation de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Constat d’une corrélation, mais pas de lien de cause à effet établi.

> En haut, expérience d’incorporation d’une perturbation produite par l’inversion d’une anomalie de tourbillon potentiel liée à la formation de pluie dans le golfe du Mexique. En bas, traitement d’une photo numérique prise depuis le pic Blanc en direction du col du Lac-Blanc (situé au centre de l’image). L’image de gauche représente la synthèse du traitement multispectral qui permet d’identifier des zones d’accumulation (bleu et vert) et d’érosion (rouge et orange) qui peuvent être comparées à celles que reproduit le modèle Sytron2 avec le même code de couleurs sur l’image de droite.

• 2001 : troisième rapport, synthèse en trois volets orientée vers les politiques à mettre en œuvre (éléments scientifiques ; conséquences, adaptation et vulnérabilité ; mesures d’atténuation). • 2007 : quatrième rapport, avec consolidation des bases scientifiques et prévision d’une augmentation de 1,1 à 6,4 °C sur cent ans.

© laurent fairhead / lmd-ipsl-ipcc

• 2013-2014 : cinquième rapport prévu.

> Modélisation numérique en 3D du climat

> Simulation numérique sur Earth Simulator, montrant les interactions entre tourbillons sur 500 km de côté.

14 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

© patrice klein / lmd-cnrs

de la Terre, reprise dans le rapport du GIEC.

humaines sur le climat. Dans nos propres simulations, nous avons utilisé une adaptation du modèle de prévision météo, Arpège-climat, qui comprend la description d’un ensemble de processus atmosphériques importants pour le climat : dynamique des fluides, rayonnement, nuages, condensation, convection, turbulence, ondes générées par le relief… » Tous ces processus, intégrés dans les modèles de prévision météo, sont exploités dans la simulation climatique à des échelles plus grandes. Pour la prévision du temps, comme pour la simulation du climat, les modèles doivent être validés par comparaison des résultats des simulations aux observations. Les « réanalyses » des données, collectées depuis 1958 par le Centre européen de Reading (Grande-Bretagne), sont notamment utilisées dans ce contexte.

MODÉLISATIONS FRANÇAISES Les équipes de Météo-France se sont concentrées sur l’analyse des changements du cycle hydrologique, la régionalisation du changement climatique et les extrêmes climatiques, l’analyse des changements dans les régions polaires, ainsi que la détection des changements à l’échelle de la France. Dans l’infinité des paramètres à prendre en compte pour établir des prévisions à une telle échelle de temps, Arpège-Climat intègre, en plus des différents processus déjà cités, différentes composantes. Ainsi, la composante « banquise » offre un modèle de formation et de déplacement de la glace. De son côté, la composante « hydrologie » – modélisation de l’effet des rivières et de leur impact

sur la salinité des océans – permet de valider ou non des scénarios comme celui de « l’arrêt du Gulf Stream ». Mais il reste encore des phénomènes à modéliser, prévient Serge Planton. « Le quatrième rapport prévoit un réchauffement allant de 1,1 à 6,4 °C sur cent ans. Dans l’hypothèse la plus haute, il y a un risque d’emballement par l’émission de méthane libéré par les sols du fait du réchauffement. Il n’est pas encore modélisé. De même, pour la rétroaction du cycle du carbone : les effets du changement climatique pourraient amplifier le réchauffement de 1,5 °C. En effet, les océans et la végétation, qui fixent une partie du carbone émis par les activités humaines, pourraient être à l’avenir moins efficaces dans ce rôle et le CO2 atmosphérique augmenterait plus vite. » Des recherches sont en cours pour mieux décrire ces processus, mais un autre défi est celui de la simulation de l’évolution des événements climatiques extrêmes. Ces phénomènes sont en effet parfois de trop petite taille à l’échelle des modèles climatiques. « Concernant les phénomènes cévenols, rappelle Serge Planton, on a franchi une étape en reliant ces événements à la grande échelle que simulent les modèles. À terme, on pourra en tirer des scénarios. Mais d’ores et déjà, grâce à une méthode particulière combinant différentes approches de modélisation, on a progressé sur la régionalisation du climat permettant ainsi de mieux traiter les événements extrêmes et affiner les études d’impact sur l’hydrologie, l’agriculture… » I i + i www.ipcc.ch/languages/french


:: solutions

L’IGN VOUS RÉPOND © ign

GÉOPORTAIL

CLUB RGE®

• Quelles sont les bonnes raisons de devenir membre du Club RGE® ? Toujours à l’écoute des attentes des utilisateurs, l’IGN a créé le Club RGE® (Référentiel à grande échelle) pour répondre directement à leurs interrogations et les informer des améliorations engagées sur ses quatre composantes et leurs usages. La BD ORTHO® bénéficie aujourd’hui de prises de vue plus fréquentes et d’images détaillées, la BD TOPO® est enrichie d’éléments d’adressage et offre une parfaite compatibilité avec la BD Adresse®. Enfin, la BD Parcellaire® a été mise à jour en 2008, et six départements sont à ce jour vectorisés. Le club invite tous les utilisateurs du RGE® à partager, proposer et enrichir leurs compétences. En 2008, la disponibilité du RGE® et le progrès des moyens techniques conduisent les utilisateurs de données géographiques à exprimer de nouveaux besoins, en matière de richesse de description comme de précision géométrique. Ainsi, le site est un lieu d’échanges et de ressources sous la forme d’un forum thématique, d’un journal, d’offres exclusives (invitations aux salons, offres en avant-première, réunion annuelle…).

• Est-il possible d’accéder

au Géoportail en 3D sur Mac et sur Linux ?

© ign

i + i www.clubrge.fr

Vous connaissez le Géoportail 3D dans sa version Windows. Profitez-en maintenant sur Macintosh et Linux ! Le Géoportail 3D est désormais accessible à partir de tout Macintosh avec processeur Intel® ou PowerPC® et fonctionnant sur Mac OS X version Tiger ou Leopard. Pour y accéder sur Mac, il est nécessaire d’installer le plugin TerraExplorer® (réalisé par la société Skyline) depuis le navigateur Safari (version 3.0). Pour l’installer, glisser l’icone TerraExplorer vers le dossier Internet plugins. La version Linux du plugin est, quant à elle, disponible depuis avril 2008 et fonctionne avec le navigateur Firefox 2.0. Découvrez ou redécouvrez sur votre ordinateur les facettes du Géoportail 3D : les cartes IGN, les fonds marins du golfe du Morbihan, les parcelles cadastrales… i + i www.geoportail.fr

POSEZ VOS QUESTIONS

• Sur le site Internet de l’IGN, www.ign.fr, des professionnels apportent des réponses claires et détaillées qui, pour certaines, feront l’objet d’une publication dans IGN Magazine. i + i www.ign.fr

www.ign.fr

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 15


:: infos géo

RETOUR AUX ORIGINES a recherche préhistorique s’apparente souvent à une enquête policière. C’est un travail d’équipe où coopèrent des géologues, sédimentologues, paléontologues, paléobotanistes et préhistoriens, dans des spécialités parfois aussi singulières que le paléomagnétisme, la biostratigraphie ou l’archéozoologie. Dans cet esprit, le Centre européen de recherches préhistoriques de Tautavel (CERPT), sous la direction du préhistorien Henry de Lumley (voir aussi pages 22-23), a organisé en collaboration avec l’ENSG une numérisation des parois de la « caune » (grotte) de l’Arago, dans laquelle, en 1971, ont été découverts les ossements de l’homme de Tautavel, le plus vieux Français recensé à ce jour (450 000 ans). Pour la petite histoire, notre vénérable ancêtre appartenait au groupe des Anténéandertaliens, soit Homo erectus européen. S’il ne maîtrisait pas encore le feu, il était un excellent chasseur. La grotte de l’Arago est l’une des plus grandes cavités karstiques du sud des Corbières. Située en hauteur, elle domine d’une centaine de mètres la vallée de Tautavel, offrant ainsi une vue imprenable sur les environs. Ce poste d’observation devait être idéal pour les chasseurs de la préhistoire, qui pouvaient ainsi surveiller les déplacements du gibier.

L

Revenons au XXIe siècle : une poignée d’individus contemporains de l’espèce Homo sapiens*, maîtrisant parfaitement les outils de levé topométrique, se sont vaillamment lancés dans une série de coupes transversales et longitudinales des parois de la grotte de Tautavel. Le levé topométrique est un élément essentiel de la réalisation d’un modèle numérique 3D, dans la mesure où il permet de situer les scènes laser à l’intérieur de la grotte et de les caler entre elles. Dans la caune de l’Arago, des points d’appui (boules et cibles) ont été installés sur les parois, puis ont été minutieusement scannés pour être situés dans le repère local. Il s’est également avéré essentiel de lever le carroyage mis en place par les archéologues pour le vérifier. Un nouveau carroyage a ensuite été dessiné afin d’évaluer sa concordance avec celui qui était initialement en place dans la grotte. La coopération entre géomaticiens et préhistoriens ne s’arrête pas là : d’autres travaux ont lieu cet été pour intégrer les résultats obtenus à la base de données du CERPT. I Le début d’une ère nouvelle ? * Soit cinq élèves du mastère PPMD (photogrammétrie, positionnement et mesures de déformations), encadrés par des enseignants de l’ENSG et une équipe d’archéologues du CERPT.

EN CHIFFRES

L’homme de Tautavel • - 450 000 ans : période à laquelle vivait l’homme de Tautavel (Homo erectus tautavelensis), le site de la caune de l’Arago ayant été occupé épisodiquement par des hominidés entre 690 000 ans et 35 000 ans av. J.-C. • 1969 : cinq ans après l’ouverture des fouilles, première découverte d’un reste humain, la mandibule d’une femme anténéandertalienne. • 1 100 cm3 : la capacité crânienne de l’homme de Tautavel (de 1 100 à 1 800 cm3 pour l’homme moderne). • 1,65 m : la taille présumée, pour un poids de 45 à 55 kg, de l’homme de Tautavel, dont le crâne a été retrouvé en 1971. i + i www.tautavel.culture.gouv.fr i + i www.ensg.eu

16 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

© ensg

Dans la grotte de Tautavel (Pyrénées-Orientales), l’ENSG apporte son expertise scientifique à des paléontologues. Une rencontre étonnante entre passé et futur, préhistoire et géomatique.

> L’entrée de la caune de l’Arago, grotte où ont été découverts les fossiles du plus vieux Français connu à ce jour (450 000 ans).

CAUNE DE L’ARAGO


:: infos géo

> Résultat du levé topométrique : un modèle numérique 3D de la caune de l’Arago après assemblage des scènes laser.

> Statue de l’homme de Tautavel tel qu’il est

VUE 3D

REPRÉSENTATION

> Le crâne de l’homme de Tautavel, reconstitué à partir de la face, du frontal et du pariétal retrouvés.

envisagé aujourd’hui, à l’entrée de la grotte.

© ensg

© cerpt

FOSSILE

© ensg

> Scène scannée d’une paroi avant assemblage dans un même référentiel par traitement numérique.

© ensg

SCÈNE

> Levé topométrique, pour situer les scènes laser

> Le scanner laser Mensi-Trimble utilisé

à l’intérieur de la grotte et les caler entre elles.

pour scanner les parois de la caune de l’Arago.

SCANNER LASER

www.ign.fr

© ensg

© ensg

TOPOMÉTRIE

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 17


:: zoom sur…

TERRA NUMERICA e

La carte du XXI siècle

La représentation de la ville s’appuie sur le numérique pour modéliser l’information urbaine, la stocker et la gérer, la rechercher, la présenter et la visualiser. Ainsi qu’effectuer calculs et simulations, pour étudier des hypothèses et anticiper sur une situation.

an de série d’espionnage, vous avez sûrement déjà vu cette scène où le héros affiche, sur son portable, le plan d’un quartier, d’un bâtiment, d’un site sensible… Seul mais mieux renseigné que l’ennemi, il déjoue les plans de toute une organisation criminelle. Science-fiction, direz-vous? Pas si sûr… À l’heure du satellite, du téléphone portable GPS et du réchauffement climatique, l’accès aux informations géolocalisées de représentation du territoire devient un enjeu primordial pour un large spectre d’applications. Si l’objectif de la cartographie est de connaître, représenter, contrôler et imaginer le territoire, l’introduction des nouvelles technologies et

F

18 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

de la 3D offre des potentialités inégalées de visualisation de l’information, de mise en situation et de réalisation de simulations. Encore faut-il se donner les moyens d’accéder à l’information et l’acquérir. C’est pourquoi a été monté, au sein du pôle de compétitivité Cap Digital, le projet structurant Terra Numerica, qui regroupe industriels et laboratoires universitaires autour d’une même perspective de numérisation et de valorisation des représentations tridimensionnelles du territoire. L’objectif est de développer les technologies nécessaires à l’acquisition, la production, la visualisation et l’exploitation, de façon la plus automatique et la plus fidèle possible, de représentations 3D de territoires urbains

de grandes dimensions et de grandes résolutions. Terra Numerica est à la base de nouveaux projets orientés vers des applications spécifiques de ces technologies. C’est déjà le cas pour Terra Magna, qui explore spécifiquement les applications de l’urbanisme et de l’aménagement des territoires.

financement et partenaires Dans ce contexte de pôle de compétitivité, Terra Numerica bénéficie d’un financement provenant de multiples sources : l’État, représenté par la direction générale des entreprises, la région Ile-de-France et six départements de la région parisienne. Le montant des subventions accordées est de 5,9 millions


© ign

© j.m.bornarel-ign

:: zoom sur…

d’euros, pour un budget total du projet de 12,4 millions d’euros, sur trois ans. Le consortium Terra Numerica se compose de dix-sept partenaires: un grand industriel, Thales, également chef de file, des petites et moyennes entreprises, des instituts et laboratoires universitaires. Chacun est spécialiste d’un ou plusieurs domaines technologiques (acquisition, traitement et intégration des données, visualisation, présentation, nomadisme, etc.) ou applicatifs (tourisme, patrimoine, sécurité, collectivité, administration, etc.).

DÉCRYPTAGE

> Quelle utilité? • usages : urbanisme, culture (patrimoine, arts, loisirs et jeux), éducation, tourisme, sécurité civile, citoyen dans la ville. • consultations : Internet, téléphone portable, GPS auto, lunettes d’observation, salle immersive.

La mission de Terra Numerica est de franchir les barrières technologiques actuelles, aussi bien dans le domaine de la production que dans celui du réalisme et de la fidélité. Labellisé en février 2006, il a débuté effectivement en janvier 2007. Dans un premier temps, il s’agit de fusionner un ensemble de technologies déjà maîtrisées par différents partenaires spécialistes (laboratoires ou industriels), en matière de numérisation et de

www.ign.fr

© star-apic - arthesia

le contenu technologique

> Aménagement du territoire et urbanisme.

structuration de l’information. Ensuite, ces technologies seront améliorées par le développement d’innovations techniques et scientifiques, en vue d’une production de bases d’informations géoréférencées et contextuelles permettant d’alimenter de nouveaux services d’information urbains. Enfin, cette démarche s’accompagne de la recherche et du développement systématique de nouveaux produits à destination des marchés, dans les domaines de l’accès aux services urbains, du tourisme, de la valorisation du patrimoine, de la sécurité, de la prévention des risques, etc. Terra Numerica est essentiellement orienté vers le développement de technologies capables de modéliser et de représenter des espaces urbains sous forme de maquettes numériques 3D réalistes, fidèles et interactives. Nombre d’entre elles doivent être développées ou améliorées pour concevoir les platesformes de production et d’exploitation visuelle de données 3D urbaines géoréférencées. Ce sont des technologies de production (pour modéliser la zone urbaine sous forme de maquette virtuelle 3D) et d’exploitation visuelle (pour visualiser et interagir

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 19


© thales

:: zoom sur…

avec la maquette virtuelle 3D de la zone urbaine). L’IGN, plus particulièrement le laboratoire Matis (Méthodes d’analyse et de traitement d’image pour la stéréorestitution), contribue activement au volet du projet comprenant la fourniture de données (images aériennes, bases de données topographiques et jeux de données Bati3D®). Mais aussi à des travaux de recherche sur la généralisation 3D, la reconstruction de superstructures à partir de prises de vue aériennes, la qualification et la mise en 3D du découpage cadastral, la détection réaliste de la végétation (individualisation des arbres et reconnaissance des espèces) et la mise au point matérielle et logicielle d’un appareil photo 6D pour l’enrichissement automatisé des modèles à partir de prises de vue terrestres. L’IGN dispose de bases de données décrivant les bâtiments à l’échelle nationale : la BD TOPO® (achevée fin 2006), qui donne une description exhaustive, métrique et tridimentionnelle, et la

20 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE

BD Parcellaire® (en cours), issue d’une remise en géométrie et d’une vectorisation des planches cadastrales. Ces deux représentations, l’une plus précise mais en deux dimensions, l’autre de précision métrique avec une altimétrie sommaire (hauteur du toit au niveau de la gouttière), correspondent aux niveaux 0 et 1 du modèle de représentation des objets de l’environnement urbain établi par CityGML.

développer l’innovation Bati3D® est perçu de niveau 2, permettant de traiter des projets d’aménagement au niveau d’un quartier. Les bâtiments ne sont plus décrits sous forme de polygones, mais de volumes, comprenant façades verticales et description des toits, élaborés à partir d’une série d’hypothèses de toits et de l’emprise au sol des bâtiments issue des deux bases précédentes. L’utilisation d’images aériennes haute résolution (autour de 10 centimètres) en multistéréoscopie (chaque détail vu sur six images de six points de vue différents) permet la reconstruction automatique

de la forme du bâtiment et une texturation des façades. Mais Bati3D® n’a pas de spécifications arrêtées. La chaîne de production a été conçue de manière assez souple pour s’adapter à l’évolution des produits et intégrer en continu les résultats de recherches du Matis (description fine de la voirie, végétation, façades, etc.). Au final, les applications visées feront l’objet de trois démonstrateurs: en ligne (Internet), mobiles (téléphones, PDA) et dispositifs de réalité virtuelle et de réalité augmentée. Il s’agit alors d’inclure dans un contenu 3D réel informations ou contenu virtuel, se superposant ou s’intégrant à l’existant. Les domaines visés sont larges, depuis l’aménagement ou l’urbanisme jusqu’à des applications touristiques de valorisation du patrimoine et des outils de création artistique, des applications de gestion, de contrôle et de sécurité des transports urbains, ou de sécurité civile et de gestion des risques environnementaux, ou encore des applications plus ludiques, éducatives, des services d’information urbains ou nomades… I


:: zoom sur… EN CHIFFRES

> Terra Numerica • 8 : le nombre de financeurs, c’est-à-dire les départements des Hauts-de-Seine, de Seine-et-Marne, de Seine-Saint-Denis, du Val-de-Marne, du Val-d’Oise et des Yvelines, la région Ile-de-France et l’État, représenté par la direction générale des entreprises. • 12,4 : le budget de l’opération en millions d’euros, dont 5,9 millions d’euros de subventions.

© bionatics

• 17 : le nombre de partenaires, soit Archividéo, BeTomorrow, Bionatics, Hyptique, Mensi-Trimble, Mondeca, Star-Apic, TecDev (petites et moyennes entreprises); Thales (grande entreprise et chef de file); Armines, CiTu, l’École centrale Paris, le Groupe des écoles de télécommunications, l’IGN, l’Inria, le Leden et l’université Paris-Est Marne-la-Vallée (établissements publics). • 40 : la durée du projet en mois, dont 12 d’expression des besoins, 24 de développement des différents composants du système, et 6 d’expérimentation et de démonstration de fonctionnement du système et des démonstrateurs. i + i www.terranumerica.com

> Modélisation procédurale d’espèce végétale.

l’objectif de cap digital

citygml

Le pôle de compétitivité Cap Digital a pour ambition de faire de Paris et sa région la référence du numérique. Son activité se concentre sur six domaines stratégiques : ingénierie des connaissances, technologies de l’information ; patrimoines numériques, matériels et immatériels; image, son et interactivité; jeux vidéo ; e-éducation et formation ; services et usages de la vie numérique.

CityGML propose un modèle de représentation des objets de l’environnement urbain. Il est développé par le groupe 3D de l’initiative Geodateninfrastruktur du Land de Rhénanie-du-NordWestphalie (Allemagne). En juillet 2007, le comité technique de l’Open Geospatial Consortium (OGC) a approuvé la spécification CityGML dans sa version 0.4.0 en tant que « OGC Best Practice Paper ». La spécification prévoit cinq niveaux de détails consécutifs pour les bâtiments. Les niveaux 0 et 1 correspondent plus ou moins, en termes de produits IGN, à la BD Carto® et à la BD Topo®. Bati3D® est perçu comme un produit de niveau 2 permettant de traiter, par exemple, des projets d’aménagement urbanistique au niveau d’un quartier. Les niveaux supérieurs concernent plus spécifiquement l’architecture extérieure et intérieure. I

U

le projet terra magna Pendant industriel de Terra Numerica, il propose une passerelle entre des outils de recherche et l’exploitation technologique et professionnelle. Ce projet récent (2008) est conjointement labellisé par les pôles Advancity et Cap Digital. Il regroupe de nombreux partenaires, dont l’IGN, et vise à valoriser les bases de données 3D urbaines. Ces représentations

www.ign.fr

> Visite virtuelle d’un monument, le Val-de-Grâce.

© ign

sont la plupart du temps flatteuses, mais ne s’appuient pas encore sur un système « intelligent », de type SIG, et ne traitent pas le renseignement, la mise à jour, etc. Il s’agit donc de développer une plate-forme logicielle innovante, mettant en œuvre des applications pour lesquelles la 3D apporte une réelle valeur ajoutée, en particulier dans les outils de conception et de simulation de la ville et de ses activités, par exemple, comme aide à la concertation entre acteurs de la vie urbaine.

> Calcul de modèle numérique d’élévation Bati3D®.

© thales

n pôle de compétitivité est un ensemble d’acteurs technologiques et économiques intervenant dans des domaines connexes et géographiquement proches. Il apporte de plus grandes capacités de financement et une meilleure visibilité internationale, facilitant l’industrialisation des projets communs sur lesquels les acteurs du pôle coopèrent. L’IGN fait partie de plusieurs pôles de compétitivité, dont Cap Digital et Advancity (anciennement Ville et Mobilité durables), tous deux en Ile-de-France.

© thales

ACTEURS ET PROJETS

> Conception et contrôle d’un réseau de transport urbain.

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 21


ENTRE AUTRES ŒUVRES

• Le Site de l’homme de Yunxian, Éditions du CNRS, 2008. • La Grande Histoire des premiers hommes européens, Odile Jacob, 2007. • L’Homme premier, Odile Jacob, 1998. • Le Grandiose et le sacré, Édisud, 1995.

SON PARCOURS

14 août 1934 : naissance d’Henry de Lumley Woodyear, à Marseille (Bouches-du-Rhône). De 1955 à 1977 : docteur ès sciences, successivement stagiaire de recherche, attaché, chargé de recherche, maître puis directeur de recherche au CNRS. 1964 : ouvre le chantier de fouilles préhistoriques de la caune de l’Arago, à Tautavel (Pyrénées-Orientales). 1969 : crée et dirige le laboratoire départemental de préhistoire du Lazaret (Alpes-Maritimes). 1980 : professeur au Muséum national d’histoire naturelle (MNHN) de Paris, puis directeur du laboratoire de préhistoire du MNHN. Depuis 1981 : directeur de l’Institut de paléontologie humaine, Fondation Albert Ier Prince de Monaco. 1992 : crée le Centre européen de recherches préhistoriques de Tautavel (CERPT), qu’il préside. 1994 à 1999 : directeur du MNHN. Aujourd’hui : professeur émérite au MNHN, directeur de l’Institut de paléontologie humaine, membre de l’Institut et rédacteur en chef de la revue L’Anthropologie.

22 _ no 48 _ juillet.août.08 _ IGN MAGAZINE


© denis dainat-cerpt

:: rencontre

HENRY DE LUMLEY La science et la culture d’Henry de Lumley, l’un des meilleurs spécialistes mondiaux de la paléontologie, donnent le vertige. La plongée qu’il propose au sein de milliards, de millions et de centaines de milliers d’années… est impressionnante.

• IGN Magazine : Peut-on résumer l’histoire de l’évolution de l’homme ? • Henry de Lumley : Toute l’histoire de l’Univers constitue un conti-

Les héros, que l’on a commencé par évoquer, pourront être invoqués. On peut y voir une source lointaine de la pensée religieuse.

nuum, à l’intérieur duquel l’homme n’apparaît qu’en fin de parcours. Le bigbang originel éclate il y a 13,7 milliards d’années. La vie est apparue, sous la forme de la cellule originelle sans noyau, il y a 4,6 milliards d’années. La reproduction sexuée de cellules à noyau n’intervient que vers 1,2 milliard d’années, nous trouvons les premiers mammifères autour de 60 millions d’années. Si nous sautons de nombreuses étapes, le premier Homo habilis, capable de transformer la matière grâce à un outil, apparaît en Afrique vers 2,5 millions d’années. Autant dire très récemment! Cette date est celle de la naissance de la pensée conceptuelle. Mais ce qu’il faut retenir, c’est que ce continuum évolue toujours vers de plus en plus de complexité.

• IGN Mag. : Ce qui se prolonge le « 18 décembre » ? • H. de L. : Nous sommes maintenant à 100000 ans. Il découvre et refuse

• IGN Mag. : Ces échelles de temps sont difficiles à se représenter… • H. de L. : Pour mieux comprendre la suite de l’aventure, transposons son déroulement à l’échelle d’une année, en supposant qu’Homo habilis d’Afrique naisse le 1er janvier, à 0 heure. Il ne se présente aux portes de l’Europe que le 15 juin. Il domestique le feu et découvre la convivialité le 3 novembre. Le 18 décembre, il ressent la première angoisse métaphysique. C’est le 26 décembre à 22 h 30 qu’il peint ses premières fresques rupestres. Il faut attendre le 31 décembre à 10 heures du matin pour qu’il invente l’écriture. C’est au cours de la même journée, à 23 h 55, qu’il marche sur la Lune. Au fil de l’année, son volume cérébral est passé de 600 à 1 400 cm3, et ça va continuer.

• IGN Mag. : donc, c’est le « 3 novembre » qu’a lieu le grand tournant ? • H. de L. : C’est une date fondamentale. Nous sommes 450 000 ans avant notre ère, et l’homme invente le feu. Nous l’avons découvert à Terra Amata, près de Nice, dans les Alpes-Maritimes, mais il est probable que ce pas gigantesque fut franchi ailleurs simultanément. Non seulement l’homme va apprendre à cuire ses aliments, mais son rapport à ses semblables va être modifié, car il maîtrise mieux désormais le climat et la lumière. Ses soirées se prolongent et se transforment en veillées. Et que pouvaient se raconter ces chasseurs au retour d’une expédition, sinon des histoires de chasse ? Au fil du temps, tel rhinocéros tué devient de plus en plus monstrueux, et le récit de plus en plus épique. C’est humain! Ainsi commencent à émerger les héros, les ancêtres d’une culture dont un groupe se sent l’héritier. C’est ainsi que naissent les identités culturelles.

www.ign.fr

www.ign.fr

la fatalité de la mort. Il se met en quête de survie et d’au-delà. Il pratique alors les premiers rites funéraires, enterre les défunts, sauvegarde l’accès des tombes par des dalles de pierre ou des tumulus, pour protéger la fosse des prédateurs et peut-être pour empêcher l’occupant d’en sortir, ou les deux. Il y dépose des offrandes pour le voyage vers l’autre monde. Somme toute, il s’interroge sur sa place dans l’Univers : c’est donc l’origine de l’angoisse métaphysique et, déjà, des balbutiements de la pensée symbolique.

• IGN Mag. : La naissance du sacré ? • H. de L. : C’est un processus très long. Il faut attendre entre 30000 et 35 000 ans, autrement dit il y a quelques heures, pour rencontrer les Léonard de Vinci de l’époque avec les fresques rupestres de la grotte Chauvet, par exemple, dans les gorges de l’Ardèche. Celles de Lascaux, dans la Dordogne, datent de 16000 ans. Ce sont des sanctuaires, de grandes cathédrales souterraines. À l’âge de bronze, Les gravures du mont Bego, dans la vallée des Merveilles, dans les Alpes-Maritimes, correspondent déjà à des idéogrammes, une écriture symbolique. En combinant des signes, les hommes apprennent à combiner des idées. Ils illustrent leur cosmogonie : le dieu Taureau, la Foudre qui dispense la pluie fertilisante sur la déesse Terre, fécondée par l’eau du Ciel.

• IGN Mag. : Peut-on imaginer une fin à ce continuum ? • H. de L. : Il faut prendre en compte l’accélération du temps. L’évolution biologique fut très lente, et l’évolution culturelle plus encore. Au cours de plus d’un million d’années, l’industrie était demeurée statique, mais la morphologie avait déjà évolué. Aujourd’hui, on peut dire que l’évolution culturelle a non seulement rattrapé l’évolution morphologique, mais s’est littéralement emballée. Ce que l’on peut dire de l’avenir de l’homme, c’est que, ayant acquis la maîtrise de son évolution, il peut en modifier les facteurs : son climat, son patrimoine génétique… Toutefois, il demeurera toujours un mammifère, composé de cellules, d’acides aminés et de protéines. Quant à sa pérennité, en dehors de la certitude de l’extinction de notre étoile, le Soleil, dans environ 4 milliards d’années, elle est désormais entre ses mains. Je pense que l’homme rationnel du XXIe siècle, qui connaît les lois de la nature et qui entreprend désormais de les transgresser, saura imaginer une nouvelle éthique planétaire. I

IGN MAGAZINE _ no 48 _ juillet.août.08 _ 23


TROMBE EN MER TYRRHÉNIENNE > Photo prise du patrouilleur de la Marine nationale PSP Grèbe lors d’une mission de surveillance des pêches. © emmanuel rathelot / marine nationale


IGN Magazine