Numérisation et filtrage d’arbre par T-Lidar

Dans le cadre d’un projet expérimental pour le PEPS Lovang « De l’Arbre à la forêt Domestiquée : pratiques de gestion et systèmes AGroforestiers. Potentiel de l’archéobiologiE »
(resp. A. Dufraisse UMR7209), l’équipe de la PFT GeoBFC (D. Vurpillot, L. Nuninger et V. Chevassu) ont fait une acquisition lidar terrestre dans un champ à Besançon (quartier Velotte) où la prairie est installée sur des champs bombés, repérés à partir du lidar aérien de 2009.

Un saule, choisi pour sa silhouette a été numérisé avec 6 positions du scanner tout autour de l’individu. L’objectif était ensuite de filtrer le nuage de point obtenu pour supprimer artificiellement le feuillage. Il s’agissait de mettre en évidence la structure du tronc et de la ramure de l’arbre afin d’explorer ensuite les possibilités de mesures sur le nuage de point obtenu : diamètre et morphologie du tronc à différentes hauteurs par exemple.

Vous pouvez visualiser le résultat de l’expérimentation sur la présentation suivante (cf. légende ci-dessous) : télécharger le pdf

Ce travail a été poursuivi par C. Fruchart dans le cadre d’un contrat d’un mois à la PFT GeoBFC, MSHE C.N. Ledoux en avril-mai 2017.

 

Légende par diapositive (C. Fruchart) :

2)  L’arbre a été numérisé avec 6 positions du scanner tout autour de l’individu. L’image du bas est une vue d’un nuage de points lidar colorisé à partir des photographies prises par l’appareil Nikon fixé sur la tête du capteur laser.
3) cliché de l’arbre et vue du nuage de points : les niveaux de gris correspondent aux valeurs de réflectance attribuées à chaque point. L’un des atouts du laser Riegl  VZ-400 de la PFT GeoBFC est de pourvoir enregistrer les valeurs de réflectance des objets scannés, ce qui est une information particulièrement utile pour la discrimination des points/objets en post-traitement.
4) vue du nuage de points filtré en éliminant par itérations successives des points selon des valeurs d’écart-type et de réflectance. Le filtrage a permis de séparer les boules de gui et les brindilles (en bleu) des autres parties de l’arbre.
5) vue selon le même filtrage, sans le gui et les brindilles. Il reste des points qui n’ont pas été éliminés, et qui doivent être supprimés manuellement.

6) même vue avec la photographie de l’arbre en comparaison

7) dans cette diapositive le tronc a été artificiellement sectionné en supprimant tous les points de la ramure et du tronc au dessus de 20 cm (1). L’image (2) correspond à la vue aérienne du houppier complet et du houppier filtré.

8) vues du champ et localisation du saule numérisé. En haut à gauche: relevé lidar aérien de 2009, où l’on peut identifier les champs bombés au bord du Doubs; à droite, la photo de la même zone; en bas: vue sur la même zone relevée par lidar terrestre. On peut ainsi observer que le lidar terrestre enregistre parfaitement la topographie du sol également.


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