Gestion des arbres urbains avec LiDAR
Défi
Notre client PXL BIO-Research propose des solutions pratiques pour la gestion des espaces verts urbains, basées sur des recherches innovantes.
Dans ce contexte, ils ont remarqué une demande croissante de la part des municipalités, des urbanistes et des forestiers urbains pour des outils et de l’expertise liés à l’inventaire numérique des espaces verts urbains.
La mise à jour des inventaires d’arbres et l’évaluation de l’état des arbres sont des processus qui prennent du temps et qui sont souvent influencés par un certain niveau de subjectivité.
Une méthode efficace et standardisée pour collecter des informations sur les caractéristiques et la qualité de la communauté des arbres urbains est une condition préalable à des interventions rapides et ciblées.
La mission visait à mettre à jour l’inventaire des arbres de la ville de Hasselt en Belgique et à explorer le potentiel de la technologie LiDAR pour surveiller l’impact des activités de gestion telles que l’élagage des arbres, en collaboration avec les gestionnaires d’arbres locaux de De Beer & De Vos.
À cette fin, les caractéristiques pertinentes des arbres comprennent le nombre total d’arbres, la position des arbres, la hauteur des arbres, le diamètre à hauteur de poitrine, le diamètre du houppier, le volume du houppier et la hauteur des tiges sans branches.
YellowScan Surveyor Ultra intégré dans la nacelle Fly & Drive pour la cartographie mobile
YellowScan Surveyor sur un DJI M300 pour la cartographie aéroportée
Solution
Outre un système LiDAR précis et performant, ce projet nécessitait une plateforme applicable en milieu urbain.
Cet environnement est souvent difficile et inefficace pour les drones en raison des restrictions de l’espace aérien et du respect de la vie privée.
Une approche basée sur la cartographie mobile est donc plus appropriée.
Le YellowScan Surveyor Ultra v2 est un capteur LiDAR polyvalent et multiplateforme qui peut être monté sur une voiture à l’aide de la nacelle YellowScan Fly & Drive.
En l’utilisant comme système de cartographie mobile, ils ont combiné le balayage laser à haute résolution avec un positionnement précis pour collecter des nuages de points géoréférencés qui ont été utilisés pour la détection individuelle des arbres.
La ville de Hasselt, Belgique, vue d’en haut
Nuage de points du boulevard Groene à Hasselt, Belgique
Paramètres de la mission
- Taille de l’enquête : Tous les arbres de rue sur le bord d’une route de 2,5 km (527 arbres)
- Durée du projet : Planification 1 jour, acquisition 2 fois 0,5 jour, traitement 1 jour
- Nombre de lecteurs : 2 lecteurs
- Vitesse : 50 km/h
- Équipement : YellowScan Fly & Drive pod, YellowScan Surveyor Ultra V2 LiDAR system, YellowScan CloudStation, post-traitement dans le logiciel R.
Nuage de points d’un pont
Résultats
Densité de points: 1610 points / m² (125,68 millions de points couvrant une surface de 78076 m²).
Les résultats ont montré qu’il était possible d’obtenir des informations détaillées sur les caractéristiques pertinentes des arbres : non seulement sur la position de chaque arbre, mais aussi sur la hauteur de l’arbre et même sur le diamètre à hauteur de poitrine, le diamètre du houppier, la hauteur des tiges sans branches et le volume du houppier.
La précision des résultats a été validée sur la base de 52 arbres mesurés manuellement.
De plus, en répétant la même mission de conduite après avoir élagué un sous-ensemble des arbres visités, nous avons pu quantifier les différences de volume de la couronne et donc l’intensité de l’élagage.
Ces informations permettront à l’avenir aux responsables des espaces verts de surveiller les effets des activités de gestion et de les associer à des données sur la santé des arbres.
L’un des principaux produits livrables était un ensemble de données vectorielles exprimant la localisation de chaque arbre et ses caractéristiques.
En outre, un jumeau numérique détaillé (nuage de points 3D) de chaque arbre individuel a été généré et permet un suivi de l’évolution dans le temps (en relation avec la croissance ou la gestion).
Visiter et mesurer manuellement chaque arbre aurait pris environ deux jours par session, soit un total de quatre jours pour les évaluations avant et après l’élagage.
Pour des caractéristiques telles que la projection de la couronne et le volume, une grande précision est essentielle pour quantifier correctement l’impact des activités de gestion.
La collecte manuelle de ces données détaillées aurait pris beaucoup plus de temps.
Nuage de points du boulevard Groene à Hasselt, Belgique
Nous avons opté pour le système Surveyor Ultra après une discussion approfondie avec YellowScan.
Il est rapidement apparu que ce système, associé à l’option Fly&Drive, était le mieux adapté à nos applications.
Nous avons bénéficié de la polyvalence et de la complémentarité de notre Surveyor Ultra de YellowScan.
Nous sommes en mesure de conduire lorsque le vol est trop difficile et de voler lorsque la conduite n’est pas possible.
