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Spéléologie, handicap et logiciels libres

HADES-2000 : Une suite cartographique pour les spéléologues

14 juin 2004

HADES-2000 (Handicap et Développement en Spéléologie) : Projet de synthèse concernant un logiciel de cartographie pour les spéléologues

Mots-clefs : Spéléologie, topographie, grottes, gouffres, karsts, karstologie, CDS 65. Réseau SAKANY, Grotte d’Arphidia, Massif de Saint Pé de Bigorre. Handicap, Concours Général. Pascal, Delphi, Kylix, Free Pascal, Lazarus. Calcul matriciel, géométrie vectorielle, méthodes de compensation. Bases de données, pointeurs, listes chaînées, classes, programmation objet et modulaire, PostScript, OpenGL. Déclinaison magnétique, bloc diagramme, Modèle Numérique de Terrain, Triangulation de Delaunay. TOPOROBOT, Visual Topo.

L'auteur de HADES -2000 est un spéléologue de la Fédération Française de Spéléologie et du Comité Départemental de Spéléologie des Hautes Pyrénées. Lauréat du Concours Général et Technicien Supérieur en Génie Civil, il est malheureusement travailleur handicapé (neurologie). Son travail de synthèse depuis 1990 est un logiciel de spéléologie qui constitue la base de son autoformation en programmation informatique. HADES -2000 (HAndicap et DEveloppement en Spéléologie) est une suite complète de logiciels pour les spéléologues fonctionnant sous Windows et Linux. Sous licence GPL, cette suite, encore en développement, est développée en Pascal Objet. Pour des raisons historiques et pratiques, les outils de Borland sont utilisés : Delphi 5 Professionnel (sponsorage, mais seules les fonctionnalités de base sont utilisées) et Kylix 3 Open Edition. Tout récemment, la disponibilité de Free Pascal et l'avancement du projet LAZARUS ont permis de pratiquer une étude de faisabilité couronnée de succès. Le portage de HADES est en cours. Les plates formes supportées sont Windows et Linux. Les Grottes de SAKANY (Tarascon, 09 Ariège), plus grande grotte hydrothermale de France avec 5300 m de galeries dans un cube de 160 m de côté, et cavité de parcours aisé, topographié par l'auteur et son équipe, a servi de grotte-laboratoire topo et a permis les grandes améliorations du projet.

Les éléments de la suite :

1. HADES -2000 Classic :

Un des deux logiciels de topographie spéléo. Cette version utilise une méthodologie mise au point en 1995 et dérivée du Calcul des Structures. Un système de bases de données noeuds/branches est au coeur de ce programme. Fonctionnalités du programme :

1. Gestion de la base de données des cavités 2. Gestion de la base de données propre à chaque cavité 3. Calcul topographique (compensation en bloc) 4. Editeur graphique : visualisation en plan et interfaçage avec la base de données 5. Centre d'impression avec de nombreuses options 6. Utilitaires d'exportation aux formats de données Toporobot, Visual Topo et texte ; formats graphiques DXF et PostScript 7. Visualisateur à précision objet GDI Windows ou visual X ; traitement des parties cachées et test de profondeurs 8. Centre statistique avec note de calcul, indices, histogrammes

2. HADES -2000 for TOPOROBOT

Toporobot, écrit par Martin HELLER, est le logiciel topographique de référence des spéléologues. Sa méthode de notation associée est adoptée par la majorité des spéléologues. Cependant, ce logiciel est :

-  propriétaire (formats textes libres et documentés)
-  insuffisant
-  difficilement utilisable
-  sous Macintosh uniquement
-  abandonné depuis 2003

Fin 2003, l'auteur a réussi à mettre au point un algorithme de traitement par analyse du format texte (documenté) et par suite à construire une application pleinement fonctionnelle en peu de temps. L'originalité de Hades for Toporobot réside en un système de bases de données en mémoire entièrement géré par pointeurs et listes chaînées. Les possibilités sont les suivantes :

-  Compatibilité avec TOPOROBOT
-  Lecture continue du fichier texte de données pour chargement avec contrôle intégré
-  Tous traitements en mémoire : ajout/modification de codes, séances, séries, stations
-  Calcul sur la structure mémoire courante
-  Possibilité de rollback (annulation)
-  Sauvegarde par écriture continue

Les autres fonctionnalités, graphiques notamment, sont celles de HADES Classic

3. Utilitaire de digitalisation

Ce programme a pour vocation de digitaliser des cartes ou des images. On peut ainsi acquérir les points d'un semis 3D ou les segments d'un réseau pour études d'orientation. Les données sont gérées par liste chaînée et il existe une possibilité de visualisation 3D de la digitalisation

4. Utilitaire de triangulation

Ce programme en ligne de commande effectue le calcul d'un semis de points 3D en vue d'obtenir par triangulation de Delaunay un fichier de surface 3D exploitable immédiatement par HADES -2000. Une prochaine version permettra le calcul d'un MNT à pas régulier

5. Editeur de MNT

Il s'agit d'une grille paramétrée dans laquelle on saisit des altitudes. Une possibilité de visualisation 3D est offerte. Les formats de sortie sont :
-  Maillages HADES
-  Maillages GRD Ascii SURFER
-  Maillages SUR Visual Topo

6. Visualisateur 3D OpenGL

Ce visualisateur permet la restitution 3D d'un bloc diagramme avec les possibilités suivantes :

-  Visu de la cavité (plusieurs options possibles)
-  Visu de la peau de surface (en transparence notamment)
-  Visu des couches géologiques (maillages libres ou MNT)
-  Visu de surfaces quelconques

avec couleurs, dégradés, modes de représentation personnalissables.

7. Conclusion

Le projet est toujours en cours de développement mais les principales briques attendent leur intégration. Pour des raisons spéléologiques, les travaux portent actuellement sur Hades for Toporobot et le visualisateur 3D. Le portage sous Lazarus/Free Pascal a récemment commencé.


Site Web : http://siliconcavings.chez.tiscali.fr/

Jean Pierre F. CASSOU

Lauréat du Concours Général

Résidence Bel Air

45, Ch de Lannedarré

FR 65100 LOURDES

(++33)05.62.94.59.87

jean_pierre.cassou@tiscali.fr

Fédération Française de Spéléologie

Comité Départemental de Spéléologie des Hautes Pyrénées

CULTe Toulouse


 
 Présentation Hades - 116.4 ko
Présentation Hades

Bibliographie : SPELEOGRAPHIE, Michel FAUCHER et Alain MAUTREF, Spelunca Librairie, 1992

TOPOROBOT, logiciel d’aide à la Topographie Martin HELLER Actes du 22e Congrès National de Spéléologie FFS 1992 Spelunca Librairie 1994

Un calcul de boucles en topographie souterraine Eric TAILLARD Actes du 12e Congrès National de la Société Suisse de Spéléologie, 1991

TOPOGRAPHIE SOUTERRAINE Yvan GROSSENBASCHER Editions du Fond, Suisse, 1991

Une solution intégrée pour le traitement spéléographique : Le logiciel HADES -2000 Jean Pierre CASSOU XIIe Congrès de l’Union Internationale de Spéléologie La Chaux de Fonds, 1997 Symposium de Topographie et Techniques (SYM 06)

Version imprimable


Vue générale du logiciel HADES for TOPOROBOT - Les fenêtres de HADES for TOPOROBOT :
-  Barre de menu
-  Console de contrôle
-  Base de données
-  Editeur graphique
-  Vue 3D La version Linux est identique


HADES -2000 Classic : Plan et photo - Editeur graphique avec superposition des galeries, logo de contrôle, couleurs, annotations Photo.


HADES -2000 Classic : Bases de données - Formulaire Branche et Stations Formulaire Noeud et photo attachée


HaDIGIMAP : Digitalisation - Fenêtre carte Dialogue de contrôle Visualisation 3D de la digitalisation


SurfHADES : Gestion de MNT - Grille d’altitudes Paramètres du MNT


SurfHADES : Gestion de MNT - Vue 3D du modèle numérique de terrain Utilisation du dégradé


SurfHADES : Vue en plan - Vue an plan en isohypses calculées d’après les valeurs de la grille


HadesGL : PSM - Arphidia - Visualisateur OpenGL de HADES. Grotte d’Arphidia (Pierre Saint Martin, Ste Engrace, france) et ravin d’Arphidia

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Plan de SAKANY dressé avec HADES -

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