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L’épave à ligatures de Caska (Croatie) : la photogrammétrie numérique appliquée à l’archéologie navale

UMR6573 Centre Camille Jullian - Archéologie méditerranéenne et africaine (CCJ)

25 mars 2011

 

Une équipe de recherche du Centre Camille Jullian (CNRS / Université Aix-Marseille 1) dirigée par Giulia Boetto (chargée de recherche CNRS) développe, depuis 2008, un protocole d’application de la photogrammétrie numérique en archéologie navale. En 2010, cette démarche a reçu le soutien de l’Institut des Sciences Humaines et Sociales du CNRS au travers d’un projet PE/PS.

 

Après une première expérience conduite en 2008 sur une épave de l’Antiquité tardive à Pakoštane (Croatie)1, l’équipe a travaillé en 2010 sur l’épave à ligatures de Caska dans le cadre d’un programme quadriennal de recherche et de coopération scientifique internationale avec l’Université de Zadar. Ce programme interdisciplinaire2 est centré sur un important site archéologique immergé de la côte dalmate situé à l’extrémité nord-occidentale de l’île de Pag. Il reçoit le soutien du Ministère des Affaires Etrangères et Européennes, du CNRS, du Ministère de la Culture de la République de Croatie et de la Ville de Novalja3.

 

Descriptif

Considéré comme la Cissa portunata4 citée par Pline l’Ancien (N.H., 3, 140), Caska fascine les archéologues depuis le XIXe siècle par la richesse de son patrimoine archéologique terrestre et immergé. Cependant, les recherches systématiques n’en sont qu’à leurs débuts. Dans ce cadre, le projet franco-croate concerne plus particulièrement le volet sous-marin au vue de la spécialisation du Centre Camille Jullian dans le domaine de l’archéologie maritime et navale.

L’épave de Caska correspond à un petit bateau réutilisé entre le Ier et le IIe siècle de notre ère dans la construction d’un aménagement littoral. Rempli de blocs, il servait comme base d’un quai perpendiculaire à la côte. Cet aménagement comprend également un grand nombre de pieux enfoncés verticalement dans les sédiments.

Dégagée dans son intégralité lors de la campagne de 2010, l’épave de Caska a été conservée sur une longueur de 8 m et une largeur maximale d’environ 1,66 m. Elle repose sur le fond vaseux par une profondeur allant de 1,84 m (au nord, vers la côte) à 2,33 m (au sud). La part de coque conservée se compose d’une quille, six virures de bordé par côté et sept varangues. Des éléments déplacés ont été également retrouvés à côté de l’épave.

Le bordé, de type simple, est assemblé par des ligatures bloquées, dans les canaux pratiqués le long du bord des planches, par des petites chevilles tronconiques enfoncées depuis la face interne de la coque. Un bourrelet d’étanchéité est situé sur le bord de jonction des virures, sur la face interne du bateau. Il est constitué de fibres végétales et enserré par les ligatures. Une épaisse couche de poix, badigeonnée à l’intérieur comme à l’extérieur de la coque, complète le système d’étanchéité.

Le système d’assemblage rattache l’épave de Caska à la famille des bateaux cousus de l’Adriatique orientale au sein d’une tradition de construction navale régionale autochtone qui a perduré jusqu’à l’époque romaine.

 

Premiers résultats

En plus de l’étude systématique d’un type de bateau jamais documenté auparavant, l’opération conduite à Caska a permis de mettre au point un mode opératoire valable et aisément reproductible de relevés basé sur l’utilisation de la photogrammétrie numérique afin de dresser une planimétrie fiable et précise de l’épave.

L’application en milieu immergé de la photogrammétrie numérique multi images à travers des logiciels comme PhotoModeler semble être une solution intéressante pour réaliser des relevés archéologiques. Cette solution est peu coûteuse et assez légère à mettre en œuvre. Des expériences conduites récemment s’attachent à construire des réseaux de points de référence fiables et à positionner des éléments archéologiques au cours de la fouille ou à modéliser les cargaisons. Cependant, le peu de travaux qui ont conduit à l’élaboration d’une documentation exploitable en archéologie navale ont été réalisés lors de la découverte d’épaves dans des anciens bassins portuaires, en milieu terrestre.

La première opération a consisté en une couverture photographique complète de l’épave sous plusieurs angles, complétée par une couverture zénithale destinée au redressement photométrique. La faible profondeur n’a pas favorisé la mise en place des couvertures photographiques. En faisant abstraction des problèmes de stabilisation et de turpitude, le manque de recul a en effet augmenté le nombre de clichés à traiter.

Le marquage systématique des éléments d’assemblage a fourni des points d’appuis fiables – visibles et stables – à la fois pour les opérations de modélisation et pour celles de redressement. Néanmoins, comme cette épave repose sur une faible profondeur et se trouve à une vingtaine de mètres du rivage, les résultats du travail ont pu être vérifiés et géolocalisés à l’aide de relevés tachéométriques.

La modélisation a ensuite été réalisée avec le logiciel PhotoModeler et le nuage de points a été exporté vers un logiciel de CAO, mis à l’échelle et orienté. Dans la phase successive d’ortho-rectification, chaque cliché vertical a été redressé en s’appuyant sur les points matérialisés par le marquage (gournables, chevilles). Chaque cliché (couvrant environ 1 m² de l’épave) a donc été redressé deux fois en prenant en considération une cinquantaine de points d’appuis pour chaque redressement. Une fois la mosaïque terminée, elle a été exportée vers un logiciel de dessin vectoriel afin de réaliser la planimétrie normée et complète de l’épave étudiée.

L’utilisation de la photogrammétrie numérique dans le cadre d’une étude d’architecture navale s’est révélée une méthode prometteuse qui demande à être appliquée sur d’autres cas d’études afin de l’affiner. Le niveau de détail et de précision centimétrique est satisfaisant pour peu que les conditions de visibilités soient favorables. Si la résolution des clichés est un facteur favorisant la précision de la phase de création des points et lignes d’appuis, la qualité de restitution photographique est également importante car elle garantit le niveau de détail nécessaire aux études d’archéologie navale.

 

Conclusion

Au final, l’intérêt de cette méthode repose sur la prise en considération et la modélisation de l’étude archéologique effectuée in situ. Les parties les plus remarquables et caractérisant l’architecture du navire sont alors reconnues et matérialisées précisément. Plus la densité de points est importante, plus la précision des mosaïques ortho-photographiques est élevée. Le produit final s’appuie sur une représentation ortho-photographique complétée de couches d’informations vectorielles composées des éléments modélisés durant la phase de relevé photogrammétrique (chevilles, gournables, clous, limites des planches du bordé). Cet ensemble doit être néanmoins vérifié, complété et enrichi par les observations de détails, les mesures et les croquis qui restent des éléments indispensables à une bonne compréhension du sujet relevé.

 

1 En cours de publication sur le numéro 17 de la revue Archaeonautica (CNRS éditions).

2 Sont associés au programme l’Institut Méditerranéen d’Écologie et de Paléoécologie (UMR 6116, Aix-en-Provence), le Centre de Bio-Archéologie et d’Écologie (UMR 5059, Montpellier), le laboratoire Archéologie des Sociétés Méditerranéennes (UMR 5140, Lattes), le laboratoire de BioGéochimie Moléculaire, Institut de Chimie (UMR 7177, Strasbourg), le Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (UMR 6635, Aix-en-Provence) et le laboratoire de Géologie Marine et d’Océanographie Physique de l’Université de Patras (Grèce).

3 Ce programme de recherche s’intitule « CASKA. Navires et navigation en Dalmatie romaine : recherches d’archéologie maritime et navale à Caska (île de Pag, Croatie) ».

4 Le terme portunata serait une contraction de l’expression latine portu nota ou portu nata.

 

 

 

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Fouille sous-marine de l’épave de Caska (cliché
© L. Damelet, CNRS-CCJ
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Vue de détail du fond de coque conservé (cliché
© L. Damelet, CNRS-CCJ
Prises de vue zénithales de l’épave
© V. Frka
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Le système d’assemblage du bordé par ligatures
© L. Damelet, CNRS-CCJ
Préparation de l’épave pour le relevé photogrammétrique
© L. Damelet
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Vue du chantier sous-marin. En arrière plan, la tour de guet pour la pêche au thon du XIXe siècle
© R. Frka
Localisation du site de Caska sur la côte croate
(carte V. Dumas, CNRS-CCJ)

 

 

contact Contacts :

Giulia Boetto
Vincent Dumas

 

Références :

Dumas V. à paraître [2011]. La photogrammétrie numérique appliquée à l’architecture navale : le cas de Pakoštane. In : G. Boetto, I. Radic Rossi, S. Marlier, Z. Brusic (eds.), L’épave de l’Antiquité tardive de Pakoštane (Croatie). Résultats d’un projet de recherche franco-croate, Archaeonautica, 17.


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