Semi-automated mapping and classification of trench networks and casings on the Verdun battlefield using Airborne LiDAR

In 2013, an airborne LiDAR mission conducted over the Verdun battlefield has brought to light World War IOne landforms. Concealed by a large forest cover of 10,000 ha, these reliefs, called polemoforms in reference to J.-P. Amat’s research (1987, 2001, 2015), are direct remnants from the 1916 battle and constitute a prime archeological reserve for the future generations. Despite the high density of features, they should be exhaustively inventoried in the framework of the national label “forêt d’exception du champ de bataille de Verdun”. However, at the scale of the entire site, this work is only feasible if an automated mapping method is developed. This paper especially focuses on the trench network inventory. The methodology used is threefold: (i) Landforms are extracted from the digital terrain model by means of a semi-automatic algorithm; (ii) Trench geometry is studied using a sinuosity index; (iii) Map interpretation is carried out on the field site and supplemented by historical documents collected in French and German archives centers. The resulting maps reveal approximately 420 km of fire and communication trenches. Their morphological signature is rich and due to the different ways of building facilities. Although a large part of the initial network disappeared during the last century, the crossing of LiDAR data with historical archives allows to estimate the length of the erased features and to locate the affected areas. Beyond the reproducible nature of the method, which may contribute to the research development on other battlefields, this research provides operational tools for management and conservation of the historical, cultural and natural heritage of the Verdun forest. As a result, the produced iconographic and cartographic corpus will be directly used in the next forest management plan, in order to optimize the safeguarding of polemoforms and associated remnants.

En 2013, une mission LiDAR aéroportée menée sur le champ de bataille de Verdun a permis de mettre en évidence les reliefs induits par la Grande Guerre. Dissimulés par un vaste couvert forestier de 10 000 ha, ces reliefs appelés polémoformes, en référence aux travaux de J.-P. Amat (1987, 2001, 2015), appartiennent au patrimoine de la dramatique bataille de 1916 et constituent une réserve archéologique de premier ordre pour les générations futures. Malgré leur densité, les vestiges doivent être inventoriés de manière exhaustive dans le cadre du label national « forêt d’exception du champ de bataille de Verdun ». Cependant, à l’’échelle du massif tout entier, ce travail n’est envisageable que si une méthode de cartographie automatisée est développée. Cet article détaille la démarche méthodologique mise en oeuvre, à l’échelle des réseaux de tranchées et boyaux uniquement. La méthodologie utilisée est triple : (1) Elle consiste à extraire les formes du modèle numérique de terrain au moyen d’un algorithme semi-automatique ; (2) Le tracé des formes est étudié à l’aide d’’un indice de sinuosité ; (3) L’interprétation des cartes d’inventaire réalisées est effectuée sur le terrain et complétée par des documents historiques récoltés dans des centres d’archives. La carte obtenue révèle près de 420 km de tranchées et boyaux. Leurs formes variées sont dues aux différentes manières d’aménager le front. Alors qu’une grande partie du réseau initial a disparu au cours du siècle dernier par érosion, le croisement des données LiDAR avec les documents d’archives permet d’estimer l’importance de cette perte et de localiser les secteurs affectés. Au-delà de la nature reproductible de la méthode, susceptible de faciliter la recherche sur d’autres champs de bataille, cette approche fournit des outils opérationnels pour la gestion et la conservation du patrimoine culturel de la forêt de Verdun. De ce fait, les corpus iconographiques et cartographiques produits seront directement utilisés dans le prochain plan d’aménagement forestier, afin d’optimiser la sauvegarde des polémoformes et des vestiges associés.

LiDAR polemoform forest of Verdun landform inventory morphometric classification automatic detection

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