Le système Lidar pour drones cartographie la hauteur de la forêt tropicale pour la première fois

L’approche avec un Lidar pour drones offre une alternative de cartographie peu coûteuse, appropriée aux pays en voie de développement.

 

Carbomap, une entreprise de cartographie forestière britannique, a annoncé aujourd’hui avoir collaboré avec l’Avion Jaune, S.A.R.L et l’IRD (Institut de recherche pour le développement) en France pour compléter le premier modèle de hauteur de la canopée de la forêt tropicale amazonienne, utilisant les données du premier système LiDAR autonome pour drone (appelé YellowScan ®), une approche qui n’a jamais été appliquée auparavant dans les régions tropicales.

 

Le projet, CANOPOR, coordonné par l’IRD a été financé par « Investissements d’Avenir », une subvention gérée par l’Agence Nationale de la Recherche (Labex CEBA), axé sur le site forestier expérimental de Paracou en Guyane, qui est géré par le CIRAD (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement).

 

Le projet dans son ensemble a une gamme d’objectifs différents, liés par bien des aspects à la cartographie forestière. Carbomap a utilisé sa chaîne de traitement unique pour produire le modèle de hauteur de canopée en utilisant un nuage de point de densité très élevée.

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Les données pour le modèle de hauteur de canopée du projet ont été collectées en montant le système YellowScan ® sur un hélicoptère piloté. L’hélicoptère a alors reproduit les paramètres de vol d’un drone typique et a fourni la preuve du concept pour cette approche. L’approche avec drone est plus adaptée à ce type de travail, en comparaison avec le standard de l’industrie actuel qui utilise des avions de taille normale pour des relevés avec scanner laser aéroporté (ALS) pour diverses raisons. Premièrement l’altitude de vol d’un drone est significativement plus basse que celle d’un avion de relevés normal, ce qui aide à surmonter les problèmes liés aux nuages et aux interférences atmosphériques dans la forêt tropicale. Les drones volent aussi à des vitesses beaucoup moins élevées qu’un avion normal, signifiant qu’une densité de points beaucoup plus haute peut être réalisée. Le résultat est un système très rentable qui est particulièrement approprié aux pays en voie de développement où le LiDAR aéroporté est cher à déployer.

Pour produire le modèle de hauteur de canopée, Carbomap a utilisé sa chaîne de traitement sur mesure pour extraire du nuage de points la topographie du terrain. Le défi particulier de ce projet était la haute densité de la forêt elle-même, ce qui a limité la facilité d’identification du sol. Pour ce faire, Carbomap a développé un algorithme qui est capable de recouvrer le peu de points qui correspondent au sol pour produire un modèle numérique de terrain (DTM). Une fois ce dernier extrait, le modèle de hauteur de canopée a été déterminé à partir de la hauteur des arbres au-dessus du sol.

Les étapes suivantes dans la chaîne de traitement de Carbomap sont l’extraction d’autres informations forestières à partir des données, comme par exemple la quantité de biomasse au dessus du sol ou le carbone stocké dans la zone forestière. Si des ensembles de données multiples sont au fil du temps disponibles, alors les changements du couvert forestier peuvent être mesurés. Par la suite, les changements du carbone forestier peuvent aussi être calculés.

Cette collaboration internationale, entre Carbomap, basée a à Édimbourg, et les organisations françaises L’Avion Jaune S.A.R.L et IRD, démontre l’attrait international pour un développement futur de cartographie forestière utilisant cette nouvelle approche.

Le Professeur Iain Woodhouse, PDG de Carbomap a déclaré : « la perspective passionnante dans ce cas est que cela a illustré comment un LiDAR pour drones peut dresser une carte en 3D de forêts tropicales à l’échelle du paysage. L’approche avec le LiDAR pour drones offre une alternative bon marché à l’envoi de main d’œuvre sur le terrain pour faire des mesures, et il fournit pourtant plus de détails que des satellites ».

Carbomap Ltd
Carbomap est une compagnie de relevés environnementaux qui a émané de l’Université d’Édimbourg en 2013. L’entreprise met en œuvre plus de quatre ans de recherches internationales au sein de l’Université dans le développement d’un LiDAR multi spectral pour la mesure de la canopée, un laser révolutionnaire, conçu pour combler un écart dans les exigences des relevés forestiers et dont le brevet est déposé. Carbomap a une équipe de renommée mondiale. Les fondateurs, qui sont scientifiques, ont une réputation internationale dans les méthodologies de télédétection, la cartographie de radar satellite, la cartographie de structure forestière, la séquestration du carbone et le relevé aéroporté. http://www.carbomap.com

La technologie de Carbomap
Carbomap ouvre la voie dans une approche de pointe pour mesurer et cartographier le carbone forestier mondial, appelée LiDAR multi spectral pour la mesure de la canopée, qui est optimisé pour mesurer les propriétés forestières en combinant les forces prouvées de la détection hyper spectrale avec les informations structurelles en 3D du LiDAR. Carbomap peut fournir des gestionnaires forestiers, des traders en carbone, des autorités certificatrices indépendantes, des produits de cartographie forestière pour soutenir leur prise de décisions stratégiques. Les investisseurs en carbone doivent toujours vérifier préalablement et assurer le contrôle de qualité pour réduire au minimum le risque d’investissement. Carbomap fournit des informations forestières rentables et précises pour soutenir une prise de décisions efficace.
L’approche de Carbomap utilise quatre longueurs d’ondes, ce qui offre des avantages significatifs sur les systèmes LiDAR disponibles dans le commerce qui ont seulement une longueur d’ondes En plus de la production de cartes 3D en tant que standard, ces quatre longueurs d’ondes sont exclusivement réglées pour mesurer la santé et la fonction des arbres, fournissant ainsi des informations de toute la forêt, incluant la végétation située sous la canopée, ce qui est importante pour la gestion du feu et des espèces envahissantes comme le rhododendron.
« Ce type d’informations devrait permettre une amélioration de la capacité de faire des inventaires forestiers et de respecter les directives de plus en plus exigeantes des politiques de promotion de la foresterie durable, d’augmentation des stocks de carbone et de conservation de la biodiversité, » a déclaré Professeur Woodhouse. « Notre technologie fournit une réduction des coûts d’au moins 50 % par rapport aux relevés de terrain traditionnels et fournit aussi un niveau d’informations sur les forets qui ne peut être atteint avec d’autres systèmes de scanner aéroportés. »

L’Avion Jaune S.A.R.L
Fondée en 2005 par trois associés, L’Avion Jaune S.A.R.L a commencé comme une compagnie de développement et de services basée sur la technologie du drone. La réalité et les opportunités l’ont fait évoluer en une entreprise de service d’images aériennes utilisant des avions et des hélicoptères équipés ainsi que des drones. Depuis le commencement, son engagement à fournir de la haute résolution et de la radiométrie de grande qualité ont alimenté son département de recherche et développement.

La technologie de L’Avion Jaune
L’Avion Jaune a créé YellowScan ®, un scanner laser ultraléger tout-en-un destiné aux drones et à d’autres avions ultralégers. Avec moins de 2 kg, YellowScan ® incorpore une tête de scanner laser, une unité de mesure inertielle et un GPS de haute qualité. YellowScan ® a une consommation électrique faible (20 watts) et des dimensions extrêmement compactes (20 x 15 x 15 cm). YellowScan ® est la solution la plus légère et autonome du monde pour drones et autres avions ultralégers en matière de relevés.

YellowScan ® est conçu pour des relevés de très haute résolution. Il peut fonctionner jusqu’à 150m au-dessus du sol avec une résolution de 10 cm. L’angle de balayage typique est de plus ou moins 50°.
Le système fournit jusqu’à 3 échos par tir, permettant d’obtenir des informations topographiques sous le couvert végétal.

L’Institut de recherche pour le développement
L’IRD est une organisation de recherche française, originale et unique sur la scène de la recherche et développement européenne. En insistant sur l’interdisciplinarité, l’IRD a concentré sa recherche pendant plus de 65 ans sur la relation entre l’homme et son environnement en Afrique, la Méditerranée, l’Amérique Latine, l’Asie et les territoires français d’outre-mer dans les régions tropicales. Ses activités de recherche, de formation et d’innovation sont destinées à contribuer au développement social, économique et culturel des pays du sud.

Le CEBA

Le Centre d’étude de la biodiversité amazonienne (CEBA) est un réseau de 11 laboratoires de recherches français, reconnus internationalement, impliqués dans la recherche sur la biodiversité dans l’Amazonie sous différents aspects : biodécouverte, écologie, génétique, modelage, biodiversité & santé publique et sciences humaines, etc.
Les équipes du CEBA, basées dans en Guyane, la France métropolitaine et les Antilles françaises, rassemblent un personnel d’environ 150 personnes au total (des chercheurs, des ingénieurs, des doctorants, etc). Le CEBA encourage la recherche d’avant-garde sur la biodiversité en Guyane et permet aux équipes partenaires de mener des projets communs grâce à des financements sur le long terme.
Le CEBA a reçu l’appellation « Laboratoire d’Excellence » en 2011 dans le cadre des appels d’offre lancés par l’Agence nationale de la recherche française (ANR) au sein du programme « Investissement d’Avenir ». Il conduira ses activités de 2011 jusqu’à 2019.

Coordonnées

Prof Iain Woodhouse
Carbomap Ltd.
info@carbomap.com

Dr. Tristan Allouis
L’Avion Jaune S.A.R.L.
yellowscan@lavionjaune.fr
Pour plus d’informations:
Carbomap Ltd. : http://www.carbomap.com/
l’Avion Jaune S.A.R.L : http://yellowscan.lavionjaune.com/
IRD : http://en.ird.fr/
CEBA : http://www.labex-ceba.fr/en
CIRAD : http://www.cirad.fr/en

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