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Acquisitions Lidar, quelles usages ?

29 décembre 2023

Depuis quelques années, nous remarquons une demande croissante de nos clients pour la fourniture de donnée LiDAR.

Qu’est-ce qui se cache derrière cette technologie :

Le LiDAR, qui signifie Light Detection and Ranging, est une technologie de télédétection qui utilise des impulsions laser rapides pour cartographier une surface cible. En envoyant un faisceau laser et en mesurant le temps qu’il lui faut pour se refléter sur les objets, le LiDAR crée une carte de points tridimensionnelle détaillée. Trois phases sont opérées par le capteur pour permettre la production d’un environnement 3d.

  • Emission: Le dispositif LiDAR envoie une impulsion laser vers un objet.
  • Reflection: Le faisceau se réfléchit ensuite sur l’objet et retourne au capteur LiDAR.
  • Detection: L’appareil mesure le temps qu’il a fallu pour que la lumière revienne. Étant donné que la vitesse de la lumière est une constante, cette durée peut être utilisée pour calculer la distance entre le capteur LiDAR et l’objet cible.

Différence entre LiDAR et Photogrammétrie

En fait, tout part de la base de la construction des données. Le système LiDAR mesure les données, tandis que le système de photogrammétrie les calcule. Cette différence clé les rend chacun mieux adaptés à différentes applications. Le LiDAR utilise des impulsions laser pour mesurer la réalité, ce qui le rend idéal pour les applications qui nécessitent une certitude absolue des données. Le LiDAR peut pénétrer à travers la végétation et n’est pas affecté par les conditions d’éclairage, ce qui en fait une excellente option pour cartographier les forêts ou d’autres zones à couverture végétale dense. Le LiDAR est également utile pour créer des modèles de terrain et des cartes topographiques précis.

La photogrammétrie quant à elle utilise des caméras pour capturer des images superposées d’une zone, qui sont ensuite assemblées pour créer un modèle 3D ou une orthophoto. Le capteur est bien moins cher qu’un LiDAR et peut être l’acquisition peut être réalisée avec n’importe quel drone et caméra. Cela le rend utile pour créer des modèles très détaillés de bâtiments et d’infrastructures, ainsi que des orthophotos haute résolution pour les applications d’inspection et de surveillance.

Quelques applications du LiDAR :

Foresterie

LE LiDAR a un large champ d’application dans la gestion forestière. Il est possible à partir d’un scan d’estimer la hauteur des végétaux, mesurer la biomasse ou encore cartographier la structure forestière. Les gestionnaires forestiers peuvent ainsi obtenir des informations détaillées sur le couvert forestier ou des indications sur les accès en vue de l’exploitation forestière. difficiles à obtenir avec les méthodes d’enquête traditionnelles.

Un des principaux avantages du LiDAR est sa capacité à détecter et différencier plusieurs retours d’une seule impulsion laser. Ceci est l’atout majeur du Lidar car cela  permet de « voir à travers » la végétation et de cartographier avec précision la surface du sol. Cette capacité rend le LiDAR particulièrement utile évaluer la couverture forestière, ou cartographier le terrain. Comme illustré ci-dessous, il est possible en effectuant un post-traitement métier spécialisé de réaliser un inventaire précis et détaillé de la forêt.

Cette application est bien entendu applicable à d’autres milieux que la foresterie, comme l’urbanisme. Les cartes de couverture végétale à échelle territoriale en sont un exemple évident.

Calcul de volumétrie :

La technologie LiDAR peut fournir des mesures précises pour les calculs volumétriques, ce qui est utile pour des industries telles que l’exploitation minière, la construction et la foresterie. En utilisant les données de nuages ​​de points LiDAR, il est possible de calculer avec précision le volume d’un stock ou la quantité de matériaux retirés d’un site. Ces informations peuvent être utilisées pour la gestion des stocks, le contrôle des coûts et la planification des ressources.

Relevés topographiques :

Le LiDAR est bien entendu un outil redoutable pour les levés topographiques. Comme dit plus haut, contrairement à la photogrammétrie, le LiDAR peut pénétrer à travers la canopée et capturer des mesures précises de la surface du sol, même dans les zones à couverture végétale dense.

Archéologie :

Le LiDAR peut être facilement utilisé dans la recherche archéologique pour cartographier des zones immenses et difficiles d’accès et découvrir des structures cachées à la surface. Le capteur LiDAR peut pénétrer la végétation et capturer des données à haute résolution, permettant ainsi d’identifier des structures qui seraient difficiles, voire impossibles, à voir depuis le sol.

Inspection de lignes électriques :

La technologie LiDAR peut être utilisée pour inspecter les lignes électriques, ce qui peut s’avérer difficile en raison de la hauteur et de l’emplacement des lignes. En utilisant les données des nuages ​​de points LiDAR, il est possible de créer une carte détaillée des lignes électriques et de leurs environs. Cela peut aider à identifier des problèmes potentiels tels que la croissance de la végétation ou l’affaissement des lignes, qui peuvent provoquer des pannes de courant ou des risques pour la sécurité. Il est possible d’effectuer des plans d’élagages en mesurant la distance de la ligne pour un rendement optimal dans l’entretien du réseau.

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