Axe 1 : Protection du littoral, des berges de Loire et de leurs ouvrages associés

Marc Robin Pays de la Loire
Action 1.0 Consortium OSUNA-OSUR de pilotage de la plateforme LIDAR Pays de la Loire - Bretagne
Patrick Launeau (OSUNA) Laurence Huber-Moy (OSUR)

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Réception et mise en œuvre du LiDAR Nantes Rennes :

-          Dimitri Lague (Géosciences Rennes)

-          Patrick Launeau (LPG)

-          Manuel Giraud (LPG)

-          Erwan Le Menn (LPG)

 

La procédure d'achat du lidar n'a été lancée qu'à l'automne 2013 avec une publication de l'appel d'offre le 19 décembre 2013. Ce délai très long provient de difficultés de coordinations entre les universités de Nantes et Rennes liée à la complexité du montage financier. Nous avons solutionné ces problèmes en proposant d'établir deux lots distincts pouvant être la propriété de chaque établissement.

 

Les stipulations du Cahier des Clauses Techniques Particulières étaient les suivants :

L'objectif est de développer un outil susceptible, à partir des données d'un LiDAR (Light Detection And Ranging) bathymétrique et/ou topographique à retour d'onde complète (Full waveform lidar), d'accéder à partir d'une mise en œuvre aéroportée à des informations très fines sur la morphologie de diverses surfaces du littoral proche, des lits de rivières, des sols et de leur couverture végétale.

Le marché est subdivisé en 2 lots, le premier est financé par la Région Pays de la Loire dans le cadre du programme RS2E-OSUNA et le second par la Région Bretagne pour l'OSUR.

Le lot 1 est constitué du LIDAR avec tête de scanne, laser et détecteur.Le lot 2 est constitué des accessoires d'intégration du lidar permettant d'y associer une centrale inertielle, un système de positionnement GPS haute résolution ainsi que l'informatique et la suite logiciel nécessaire au fonctionnement de l'ensemble depuis la planification du vol jusqu'au traitement des données.

 

Précisons également que le financement de la Région Bretagne comprend 20% de crédits FEDER.

Nous avons reçu trois réponses (dont deux recevables) à notre appel d'offre et le 4 mars 2014 nous avons retenu la proposition de la société Optech bénéficiant d'une expérience de 30 ans. Le système choisi, incluant les réponses aux lots 1 et 2, s'appuie sur le lidar TITAN DW double longueur d'onde qui utilise la technologie multifaisceaux, remplaçant un des faisceaux 1064 nm (classique en mode topographique) par un faisceau à 532 nm (en mode bathymétrique). Le lidar topographique IR (infrarouge) est dirigé vers le bas (nadir) alors que le lidar vert pénétrant l'eau est dirigé à un angle de 5,8° vers l'avant. Le TITAN double longueur d'onde utilise également une nouvelle technologie de fibre laser qui permet de fournir une énergie d'impulsion constante pour obtenir en mode bathymétrique une pénétration de l'eau plus efficace à une profondeur de Secchi  > 1.7 allant audelà de la vue à l'œil nu. Il  opère en mode topographique à une fréquence d'impulsion laser IR de 50300 kHz, et utilise une divergence de faisceau plus étroite pour une précision maximale et de plus hautes altitudes afin d'augmenter de façon significative l'efficacité des mesures. Alternativement, les faisceaux lidar vert et IR peuvent être utilisés pour générer des données multispectrales pour l'analyse de la végétation dans un ensemble de données à 600 kHz.

Ce TITAN double longueur d'onde a été développé spécifiquement pour une université américaine et a livré pour la première fois en 2014. Notre retard aura au moins eu l'avantage de nous permettre d'accéder à une nouvelle technologie qui était inespérée au moment du lancement de ce projet de recherche. De ce fait il faut constater que nous avons également souffert d'un grand nombre de problèmes de mise au point. La livraison n'a en-effet pu se faire qu'en janvier 2015 et toute cette année a été nécessaire pour arriver à obtenir des données fiables. La campagne lidar de 2015 sur le Pays de Monts a ainsi été amputée des retours d'ondes complets suite à un défaut de paramétrage et de fonctionnement de l'enregistreur. Pour l'OSUNA la première campagne satisfaisant a eu lieu seulement en fin d'été 2015 avec un complément de campagne réalisée sur Pays de Monts, Noirmoutier et l'ile d'Yeu pour y tester la bathymétrie en eau claire. En ce début d'année nous sommes à nouveau confrontés à un problème d'enregistrement des données qui a bloqué les campagnes du début de 2016 et nous espérons pouvoir faire celle de l'été prochain correctement.

Lidar OPTECH TITAN double longueur d'onde


Pour le déroulé du projet RS2E-OSUNA le bilan n'est pas très positif avec un premier jeu de données acquis seulement en fin d'été 2015. Le choix de faire démarrer la thèse d'Antoine Ba et de retarder au maximum l'embauche du poste d'ingénieur d'étude à l'extrême fin du projet était donc pleinement justifié. Sur le long terme le bilan reste positif puisque la plateforme sera finalement mise en place à la fin du programme pour une période que nous espérons aussi longue que possible (10 ans).

Malgré toutes ces difficultés administratives et techniques, l'achat d'un LiDAR par les OSU de Nantes et Rennes s'est imposé par la nécessité de mettre en œuvre cet équipement à tout moment, en moins d'une journée, en particulier en intervention post-tempête pour effectuer des bilans aussi précis que possible. Cette maîtrise de l'acquisition nous donne également la possibilité de développer des mises en œuvre conjointes sur une même plateforme du LiDAR et des caméras hyperspectrales avec la fabrication de dispositifs adaptés. Ceci revient à diviser par deux le coût des vols tout en nous permettent également d'optimiser la fusion de ces données grâce à une géométrie d'acquisition identique. Pour atteindre cette flexibilité, de montage de plateforme et mobilisation aéroportée, nous nous sommes rapprochés de la société FIT-Conseil domiciliée à Nantes.

Nous avons donc monté un accord de collaboration pour la mise en œuvre du TITAN DW entre les tutelles principales des OSU de Nantes et Rennes directement impliquées dans cette plateforme. Ce sont l'Université de Nantes, l'Université de Rennes 1, l'Université de Rennes 2, le CNRS représenté par la DR17, Capacité filiale de l'Université de Nantes et FIT-Conseil.

Parallèlement à cet accord nous avons mis en place une plateforme en charge du suivi du matériel et de sa maintenance. Celle-ci est gérée par l'Université de Rennes 1 pour l'ensemble des tutelles des OSU de Nantes et Rennes.

Malgré le recours à la SATT Ouest Valorisation pour la mise en place de l'accord de collaboration et de la plateforme de gestion du LiDAR Nantes Rennes, il ne nous a pas été possible de trouver un mode de fonctionnement permettant de développer la valorisation de notre équipement par la réalisation d'études sans passer par un appel d'offre européen. Il est paradoxalement plus facile à notre partenaire de nous solliciter pour une étude (ce qui doit rester une activité minoritaire) qu'à nous de le solliciter à cause du guide des bonnes pratiques en matière de marché public en date du 26 septembre 2014 qui indique que « l'exclusion [de la procédure par appel d'offre] ne concerne que les marchés de services. Elle ne s'applique qu'à des programmes qui portent sur des projets de recherche et développement, sans prolongement industriel direct. Les simples marché d'études n'entrent pas dans cette catégorie ». Ainsi, la prolongation de l'axe 1 de RS2E par le programme OR2C reposant sur l'acquisition de données sur le littoral devra faire l'objet d'un appel d'offre.

Seuls les appels d'offres des ANR permettant d'impliquer directement un partenaire industriel et de le financer directement sont possibles.