Le LiDAR portable révolutionne l'inventaire forestier : des nuages de points aux données précises sur les arbres fruitiers grâce à la digitalisation

Quand vous pensez aux enquêtes forestières, qu’est-ce qui vous vient à l’esprit ? Est-ce qu'il transporte un ruban à mesurer et un altimètre tout en marchant péniblement à travers des forêts denses ? Ou se tenir sous un arbre, levant les yeux, essayant d'estimer sa hauteur, mais ratant toujours le but de quelques centimètres ? Ces méthodes traditionnelles demandent non seulement beaucoup de travail, mais sont également sujettes à des imprécisions. Aujourd'hui, nous vous proposons un partage pratique de notre équipe technique, montrant comment la technologie de numérisation 3D combinée aux algorithmes d'IA rend les enquêtes forestières « faciles et précises » !

Les enquêtes forestières traditionnelles nécessitent souvent que les géomètres portent des rubans à mesurer et des altimètres, parcourant les forêts denses et les montagnes isolées. Ce processus prend du temps, demande beaucoup de travail et est sujet aux erreurs humaines. Les principaux problèmes du secteur des enquêtes forestières comprennent :

• Les mesures manuelles traditionnelles (ruban à mesurer/tiomètre) prennent du temps, demandent beaucoup de travail et sont coûteuses.
• La précision dépend du terrain, de la couverture des branches et des erreurs humaines, ce qui rend difficile le contrôle des erreurs.
• Seules des données linéaires de base peuvent être collectées, et la dimension des données est limitée, ce qui ne répond pas aux besoins d'une gestion précise.
• Les données manquent de normes uniformes et ne sont pas traçables. Les enquêtes à grande échelle ne peuvent s’appuyer que sur l’échantillonnage, ce qui donne lieu à des données non représentatives.

Avec le développement de la technologie LiDAR, la technologie des nuages ​​de points 3D a apporté une révolution numérique aux enquêtes forestières. La technologie LiDAR portable, avec ses capacités de collecte de données efficaces et flexibles, fait passer les enquêtes forestières de l'approche « manuelle et grossière » à l'ère « intelligente et précise ». Il effectue une numérisation sans contact, s'adaptant parfaitement aux terrains complexes des vergers, protégeant les arbres fruitiers des dommages et éliminant les risques de sécurité liés à l'escalade. D'un simple scan, la structure 3D de l'ensemble de la zone forestière est capturée.

Le principal avantage du LiDAR portable réside dans sa capacité à capturer numériquement le paysage forestier réel et, grâce à un logiciel spécialisé, à extraire et analyser avec précision les informations relatives aux arbres individuels. L'ensemble du processus est simple et efficace, et même les débutants peuvent le maîtriser rapidement. Les quatre étapes pour terminer l’ensemble du processus de collecte et de sortie des données sont :

Jetons un coup d'œil à cette image :

Il s’agit de données de nuages ​​de points 3D collectées à l’aide d’un scanner laser portable. Le nuage de points restaure non seulement la couleur réelle de la zone forestière (comme les arbres du paysage ou les peuplements forestiers), mais permet également, grâce à son module RTK de haute précision intégré, de produire en temps réel des nuages ​​de points de coordonnées absolues sans avoir besoin de points de contrôle complexes. Les géomètres peuvent simplement suivre un chemin planifié et collecter de riches informations de coordonnées spatiales 3D. Qu'il s'agisse des cimes denses des arbres ou des troncs d'arbres en bas, tout est « numérisé » en toute simplicité.

Lorsque les arbres poussent près les uns des autres et que leurs branches se chevauchent, il est difficile de les distinguer à l'aide des méthodes traditionnelles. Cependant, dans un logiciel de nuage de points, tout devient clair. Grâce à de puissants algorithmes de regroupement spatial, le logiciel peut segmenter avec précision les arbres, en attribuant différentes étiquettes de couleur à chaque arbre individuel. Ce qui était autrefois une forêt continue est désormais clairement séparé, et les enquêtes forestières ne se contentent plus de « voir la forêt », mais peuvent désormais précisément « voir les arbres ».

Une fois la segmentation d'un arbre unique terminée, le véritable travail commence : l'extraction automatique des paramètres de mesure de l'arbre. Le module spécialisé de calcul et d'analyse offre une riche boîte à outils : ajout, fusion, suppression d'arbres, suppression de tiges de support, analyse de cime et même calcul du volume de stock et du stockage de carbone.

En cliquant sur « Calcul des attributs », le système génère automatiquement un rapport d'arborescence détaillé. Ici, chaque arbre a son propre identifiant unique et les données suivantes sont affichées :

• Localisation spatiale (X, Y, Z)
• Hauteur de l'arbre (m)
• DBH (diamètre à hauteur de poitrine) (cm)
• Diamètre de la couronne (m)
• Diamètre du sol (m)
• Hauteur des branches (m)

Les données sont précises et complètes, le tout en un seul clic !

Avec les données en main, les cartes sont essentielles. Que ce soit pour le reporting de projet ou la gestion forestière, une carte de distribution intuitive est indispensable. Le logiciel inclut un puissant outil de génération de « Distribution Map ». Vous pouvez filtrer avec précision les arbres en fonction des exigences du monde réel en définissant des seuils de propriété (par exemple, afficher uniquement les arbres mesurant plus de 5 mètres ou ceux dont le DHP est supérieur à une certaine valeur).

De la mesure manuelle aux enquêtes numériques LiDAR, il ne s'agit pas seulement d'une mise à niveau des outils mais d'une transformation de l'approche des enquêtes forestières. Pourquoi de plus en plus de personnes se tournent-elles vers le LiDAR portable pour les enquêtes forestières ? L’essentiel réside dans les quatre avantages irremplaçables :

• Numérisation sans contact :Adaptable aux terrains de vergers complexes, sans endommager les arbres fruitiers ni risquer la sécurité en cas d'escalade.
• Restauration haute précision de l’arborescence 3D :Les erreurs de hauteur des arbres, de DHP et de diamètre de cime sont nettement inférieures à celles des outils traditionnels.
• Gain d'efficacité :Intégration du travail de terrain et du travail de bureau, avec vérification des données sur site.
• Des données traçables et faciles à intégrer :Les données numériques des nuages ​​de points peuvent extraire automatiquement les paramètres multidimensionnels des arbres, favorisant ainsi une gestion fine des vergers.

De « marcher dans les bois » à « regarder l'ordinateur », de « l'estimation » au « calcul précis », le LiDAR portable a complètement résolu bon nombre des défis des enquêtes traditionnelles sur les arbres fruitiers. Il a révolutionné les enquêtes forestières, passant d'une approche « manuelle et grossière » à un modèle « d'analyse intelligente et à balayage en un clic ».