Utiliser un laser aérien (LiDAR) pour atterrir avec une application de modélisation de la hauteur dominante (Forestimator).

La caractérisation dendrométrique des peuplements forestiers constitue un des actes techniques les plus importants pour le gestionnaire forestier. Elle permet notamment d’estimer la valeur d’une coupe et d’assurer le suivi de normes sylvicoles. Cette caractérisation repose presqu’exclusivement sur des mesures de terrain (grosseur et hauteur des arbres) réalisées en plein ou par échantillonnage et l’application de modèles ou de barèmes de cubage.

Depuis une dizaine d’années la technologie LiDAR est apparue comme une source d’information très fiable pour caractériser les peuplements forestiers. Les données LiDAR acquises par voie aérienne se présentent sous la forme d’un nuage de points définis par leur coordonnées (x, y, z). Chaque point correspond à l’impact d’une impulsion laser avec 1 élément de la zone survolée (bâtiment, arbre, sol, etc.). La densité de points peut varier de 1 à plusieurs dizaines de points par mètre carré. Le nuage de points peut être transformé en différentes couches cartographiques synthétiques. Les plus communément utilisées sont le modèle numérique de terrain (MNT) et le modèle numérique de hauteur (MNH) qui correspondent, respectivement, à l’altitude du sol et à la hauteur des sommets des éléments (depuis le sol).

Les données LiDAR peuvent donc être utilisées dans des modèles statistiques pour estimer directement certains paramètres dendrométriques classiques tels que la hauteur dominante, la surface terrière ou encore le volume sur pied.

Le Service Public de Wallonie s’est doté en 2014 d’une couche LiDAR couvrant l’ensemble de la Wallonie. Celle-ci est constituée de pas moins de 43 milliards de points, soit un peu plus de 2 points par mètre carré.

À l’heure actuelle, ces données ont permis de créer un modèle de prédiction de la hauteur dominante des peuplements forestiers résineux. Ce modèle est accessible au départ de l’application Forestimator qui est une extension du logiciel cartographique open-source QGIS. Il est nécessaire de disposer d’une couche cartographique délimitant les parcelles que l’on souhaite décrire. Moyennant une connexion internet, quelques clics de souris suffisent pour estimer la hauteur dominante de chaque parcelle. Si les essences et les dates de plantation sont encodées dans ce parcellaire, Forestimator peut en outre estimer le niveau de productivité de la parcelle.

Le Service Public de Wallonie a programmé l’acquisition d’une nouvelle couche LiDAR régionale en 2020, avec une densité de points supérieure à 5 points/m². Ce nouveau jeu de données devrait permettre d’étendre les fonctionnalités de Forestimator à d’autres variables dendrométriques (volume, surface derrière, grosseurs moyenne…) et au cas, plus complexe, des peuplements irréguliers et mélangés. ◆

Chercheur : Nicolas Latte (ULiège)
Encadrement scientifique : Philippe Lejeune (ULiège)