CAQSIS 2 2-4 Avril 2012 Nogent-sur Vernisson Le LIDAR terrestre comme outil d inventaire: réalités et perspectives. Thiéry Constant et Alexandre Piboule
Plan : Objectif:Dresser un bref panorama Quelques éléments de contexte Histoire et actualités internationales Que se passe-t-il en France? Collaborations, travaux, perspectives. 2
Evolution forte des sources de données. Evolution moyens techniques Satellitaires / aéroportés Résolution plus fine Nature des Données Hyperspectrale LIDAR (Fullwaveform) 3
4 Position du LIDAR terrestre / aux autres moyens Complémentarité Mesure depuis le sol Pénétration du rayonnement Couverture Spatiale Placette forestière Individu Information de référence sur la géométrie
5 Des travaux fondateurs à partir de 2003 Validité des mesures par voie semi-automatique Watt and Donoghue 2005; Fleck et al. 2007; Wezyk et al. 2007). Algorithmique Segmentation : sol, vegetation MNT Détection des arbres Caractérisation des arbres (D130, Hauteur, Volume, Courbure) Simonse M., Aschoff T., Spiecker H. and Thies M., 2003. Automatic determination of forest inventory parameters using terrestrial laser scanning. In: Proc. of the ScandLaser Scientific Workshop on Airborne Laser Scanning of Forests, Umea, Sweden, pp. 251 257. Hopkinson, C., L. Chasmer, C. Young-Pow, and P. Treitz, 2004: Assessing forest metrics with a ground-based scanning LiDAR. Canadian Journal of Forest Research. 34:573-583. Aschoff T., and Spiecker H., 2004. Algorithms for the automatic detection of trees in laser scanner data. ISPRS 36:66 70. Bienert A., Scheller S., Keane E., Mullooly G., and Mohan F., 2006b. Application of terrestrial laser scanners for the determination of forest inventory parameters. Image Engineering and Vision Metrology. ISPRS Commission V Symposium, WG 3, Dresden,25 27 September 2006 36, Part 5. Maas H.G., Bienert A., Scheller S., and Keane E., 2008. Automatic forest inventory parameter determination from terrestrial laser scanner data. Int J Remote Sens 29:1579 1593
Une application commerciale Autostem Forest Murphy, G., Lyons, J., O shea, M., et al., 2010. Management tools for optimal allocation of wood fibre to conventional log and bio-energy markets in Ireland: a case study. European Journal of Forest Research 129(6): 1057-1067. 6
7 Et maintenant Sur la base des dernières conférences Silvilaser 2010 et 2011. Projection des couronnes Puttonen et al 2010, (Finlande) Connexion ALS et TLS Fritz et al. 2011( Allemagne) Adams 2011 (N elle Zélande) Détection des tiges et estimation des diamètres van Leeuwen et al. 2011 (Canada) Ohtmani et al.2011 (France) Qualification des tiges Calcul des volumes de tige (Kiraly et al 2010, Hongrie) Branchaison (Klemmt et al. 2010, Allemagne) Courbure (Liang et al. 2011, Finlande) Défauts (Becker et al. 2011, Allemagne) Accroissement en diamètre Mengesha 2010, (Irlande) Algorithmiques Réduction du nbre de points.(litkey et al. 2011, Finlande) Reconsruction architecture (ex:gestion des occlusions) (Côté 2010, Canada)
En France : des collaborations fécondes C. Maillet LPRO Géo BDD Scans 8 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Silvilaser Faro LS880 IFN Rencontres T-Lidar Faro Photon 120 INRA Acquisitions sur points d inventaires IFN PDoc A. Barbacci M. Dassot Thèse Bioméca M1- INRA A. Colin M2 - ONF E. Tricot M. Krebs M2 - ONF A. Colin COMPUTREE Contrat ONF / ENSAM M. Krebs (Computree) M2 - INRA D. Elhareth N. Morin Thèse Couplage Multisource-TLS / R. Fournier (Québec) A. Othmani Thèse Espèce / LE2I Le Creusot J. Ravaglia M2 /A. Bac LSIS Faro Focus 3D??? Thèse / R.Fournier Vol./ Branchaison /LAI
9 Rencontres T-LIDAR : Multidisciplinarité et Echelles variées IFN ONF UMR LERFoB Nancy UMR AMAP - Montp. UMR TETIS - Montp Univ. Sherbrooke - CNRC - Quebec UMR DAP-PV - Montp. LE2I Le creusot ENSAM Cluny Univ. Aix-Marseille LIAMA (Chine) Math-Info - Forêt-Bois Biologie-Ecologie Télédétection Arbre Placette Peupl. et +
Computree: une plate-forme modulaire libre (ONF-ENSAM) Un outil à vocation fédératrice C++, Licenses GPL et LGPL, librairies Boost et PCL Modularité autour d une interface graphique et de modules partagés. Stabilité version initiale atteinte Partenariat + ouvert 10
11 Computree : Quelques résultats M2 A. Colin ONF Taux Erreur de sur détection le diamètre vs. par Saison placette --IFN Bure Taux de détection par placette - Bure Erreur Taux sur de détection le diamètre (%) (cm) Placettes Placette
12 Computree : vers la qualification de l arbre sur pied Défauts à la surface de la grume M2 D.ELHARETH en cours au Lerfob
13 Conclusions : Des avancées significatives, mais encore beaucoup à faire Une maturité technique des appareils L information reste partielle ex:circonférence en monoscan ex: hauteurs dans des peuplements résineux denses. Utilisation bénéfique si un maximum de caractéristiques sont extraites Un enjeu fort sur l automatisation du traitement de l information Progrès potentiels possibles identifiés sous condition d ingénierie informatique
14 Merci de votre attention et merci à tous ceux ayant participé de près ou de loin Thiéry CONSTANT constant@nancy.inra.fr