Olten 20 mars Canton de Neuchâtel : exploitation des données LIDAR pour les forêts

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1 Olten 20 mars 2015 Canton de Neuchâtel : exploitation des données LIDAR pour les forêts 1

2 Neuchâtel, un pays forestier Couverture boisée : 37% du Forêts territoire Propriété : 57% de forêts publiques et 43% de forêts privées Habitations 1552 m 429 m Climat varié entre montagnes et lac Mosaïque de milieux et d associations végétales privées publiques 5 km (

3 Expériences du canton de Neuchâtel avec les données LIDAR pour les forêts 2002 : réception des 1ères données LIDAR MNT-MO (SwissTopo) Depuis 2003 : 1er produit dérivé pour les forêts avec la délimitation des pâturages boisés (SITN) 2010 : nouveau Vol et nouveaux produits dérivés (évolution canopée, profils LIDAR, etc.) Depuis 2013 : collaboration avec l EPFL (évolution des surfaces forestières, détection des arbres) puis depuis 2014, dans le cadre de la thèse de Matthew Parkan

4 Levés LIDAR du SITN : 2001 et 2010 Nom du produit : MNS-MNT-MO ou NELIDAR2001 Nom du produit : NELIDAR2010 Mandant Mandataire Système LIDAR Nombre de points Densité de points Nombre de classes Période de vol Problèmes pour forêts Swisstopo cofinancement cantons et OFAG Terrapoint (USA) puis BSF Swissphoto Terrapoint 20 Khz ~ 1 milliards de points Source : Gilles Gachet - LASIG - EPFL ~1.4 pt/m2 pour MNS MNT MNS + sol, végétation, bâtiments Janvier 2001, puis revol en mai 2002 (80% du canton) Les données résultantes sont un mélange des deux vols Densité de points non homogène, voire trous sur secteurs en forêt dense Mandant Mandataire Système LIDAR Nombre de points Densité de points Nombre de classes Période de vol Problèmes pour forêts SITN BSF Swissphoto Optech Gemini 166 Khz ~ 5 milliards de points ~7.5 pt/m2 pour MNS 8 (sol, bâtiment, basse végétation (<2m), haute végétation (>2m), lignes aériennes, voitures, grues, ponts et passerelles) Mai 2010 Peu de points en forêt dense étant donné le choix de la période de vol + 2 vols HELIMAP en 2005 et 2007

5 Comparaison avec les relevés précédents : mns mns2010

6 Comparaison avec les relevés précédents : mns mns2010

7 Mise à profit des données LIDAR pour le canton MNT MNS Pentes Orientation des pentes Ombrages Rayonnement solaire potentiel Courbes de niveaux 1m Hauteurs de bâtiments Bâtiments 3D

8 Mise à profit des données LIDAR pour les besoins forestiers Description de la structure verticale de la forêt (profils) Détermination de hauteur d arbres isolés ou émergents Détermination des arbres remarquables Estimation de la hauteur moyenne des peuplements Détection des arbres prélevés Évaluation de l effet d une coupe Établissement d une carte d intensité des dégâts et estimation des surfaces et volumes touchés après perturbations Approximation de l accroissement ligneux à l échelle de l arbre, de l unité d aménagement et de la forêt Degré de recouvrement Positionnement des lisières forestières Détermination du potentiel bois-énergie Etablissement des plans de martelage

9 Modèle numérique de canopée 9

10 Modèle numérique de canopée Modèle numérique de hauteur 2010 Forêt jardinée pied par pied Couvet, forêt de l envers, 900 m, hêtraie à sapin

11 Profils sur les nuages de points bruts Mesure de la hauteur individuelle Couleur selon l écho : rouge (single), bleu (multiple 1 er retour), vert (multiple 2 ème retour), jour (multiple 3 ème retour) Couleur des points selon l intensité du signal. Densité moyenne de points sur ce secteur : pts/m2

12 Arbres remarquables 12

13 Différence de modèle numérique de canopée : accroissement forestier

14 Visualisation de la stratégie de rajeunissement de la forêt Changements dans la canopée entre 2002 et 2010 Rouge = prélèvement (coupes + chablis) Vert = accroissement Forêt jardinée pied par pied La Joux Pélichet / Le Locle, 1020 m, hêtraie à sapin Forêt irrégulière en mosaïques Bois des chênes, Corcelles, 700 m, hêtraie à luzules

15 Laquelle de ces divisions n a pas été visitée par la coupe? Changements dans la canopée entre 2002 et 2010 Rouge = prélèvement (coupes + chablis) Vert = accroissement

16 Rajeunissement dans les trouées forestières Rayonnement solaire global potentiel 2010

17 Surfaces couvertes

18 Délimitation des pâturages boisés

19 Degré de recouvrement

20 Taux de recouvrement 90% Limites légales des forêts

21 Évolution des surfaces forestières Ortho 1998 Ortho 2011

22 Détection d arbres Attribut Altitude arbre Valeur 656m Altitude sommet arbre 679m Hauteur arbre 22.9m Hauteur de la base de la couronne Volume 5.9m 342m3 Diamètre médian 5.5m Diamètre Est- Ouest Diamètre Nord- Sud 6.2m 5.2m Cette méthode fournit la position du sommet, une forme et surface de la couronne, son volume, son diamètre. 22

23 Exploitation des données LIDAR sur le géoportail Développement du thème «Forêts» sur le géoportail internet et intranet Données forestières Unités d aménagement Chemins forestiers Arrondissements Etc. Données LIDAR MNT, MNS, MNC Rayonnement Pente Altitude Fonctions 3D Interrogation 3D altitude MNT, MNS, MNC, pente Liens StreetView et Google Earth Profils 3D 23

24 Perspectives Données complémentaires pour la gestion forestière : Quantification de la chaleur arrivant au sol dans les trouées forestières Données d inventaire à grande échelle et synchrones à l échelle du canton : reconnaissance des essences principales, approximation des volumes de bois sur pied => thèse de Matthew Parkan Autres Aspects légaux : Délimitation des surfaces forestières du canton et évolution

25 Merci pour votre attention Avec la contribution de Pascal Junod et Marc Riedo