Semaine_5_Chapitre_4:Analyse, traitement et applications des données lidar Flashcards
cours réunion zoom
cours réunion zoom
Pré-traitements des données brutes
et produits de base : Aperçu
Les données brutes enregistrées par l’appareil comprennent : – les temps de parcours des impulsions – l’intensité des retours – l’angle du miroir – la position de la plate-forme – l’orientation de la plate-forme
Les données externes comprennent :
- Les données GPS différentielles
- Les données de calibrage en laboratoire, à l’installation et en cours de mission
But final, intégrations de ces données pour avoir des points xyz associés au retours d’intensité
Pré-traitements, calibrage et ajustement
- Il y a un GPS de base de sol qui sert à corriger la position/mesure du GPS en vol par “ Correction différentielle”
- Les données du capteurs sont intégrées pour calculer
les coordonnées XYZ. - Au besoin, l’ajustement fait entre les lignes de vol
(orientation relative) pourra être amélioré au moyen
d’un logiciel (par exemple TerraMatch). (sur une ligne de vol le point est à un endroit, et dans le recouvrement effectué par une autre ligne de vol, le point est décalé, il existe des moyens d’ajuster cela)
Produits de base
un fichier lidar contient:
- les coordonnées xyz des RETOURS
- la valeur de l’intensité des RETOURS
- IMPORTANT, ces données PONCTUELLES sont regroupées par impulsions
- Système de coordonnées: système de coordonnée planes (Comme UTM, SCOPQ)
- altitude, peut etre des hauteurs ellipsoidale (par rapport à l’ellipse de revolution)
ou orthométrique (par rapport au geoide)
Premiers retours
Les premiers retours correspondent aux surfaces
visibles du haut des airs :
-Sol dénudé – Toits des bâtiments – Surface des arbres – Eau – Voitures,
ils sont employé pour créer un MNS (est une représentation du relief du sol et des bâtiments volumétrique présent dans le paysage.)
avec le nuage de points on peut représenter une image 2D qui reflètent la surface
Derniers retours
- Ils correspondent PARFOIS au niveau du sol.
- En présence de végétation, ils peuvent aussi
correspondre à des sous-étages (surface des
arbustes, retour par le feuillage à l’intérieur d’une
couronne d’arbre) - Les derniers retours ne correspondent pas toujours au niveau du sol, en foret ou la végétation est vrmt dense, le dernier retour va être pas au niveau du sol
on peut l’utiliser pour en faire un MNT ( Si l’on représente uniquement l’altitude du sol nu, on parle de MNT)
*problème, la végétation peut être tlmnt dense qu’on a rarement un retour qui correspond au niveau du sol et donc le MNT est difficilement réalisable**
autres produits, intensité des retours
Intensité des retours pour générer un semblant de carte avec un nuage de point (l’intensité peut être un grayscale par exemple)
Classification des données
lidar
probleme: on veut essayer de representer le sol NU, mais parfois ni les premiers retours ni les derniers retours ne correspondent au niveau du sol.
il faudra tenter de retirer les objets superflu comme les batiments, arbuste, forets et voiture par exemple
les associer au sol, interpréter ce qui est l’objet et l’attacher a une certaines classe (attacher un point à une classe d’objet)
par exemple la classe d’objet peut etre la classe de sol soit MNT ou MNS
Approche de classification
il existe des algorithme pour classifier automatiquement les objets selon le retour, malheureusement ce n’est pas parfait et ça requiert toujours la présence humaine pour valider et verif
Méthode automatique
TIN, créer des triangles en regardant la pente au voisinnage, lorsque la pente augmente rapidement cela peut indiquer que nous ne somme plus au niveau du sol.
• Un TIN (Triangulated Irregular Network) est fait à partir
d’un échantillon réduit des points les plus bas dans un
certain voisinage.
On considère ensuite chacun des points se trouvant
plus haut que cette surface pour décider s’il appartient
ou non au niveau du sol.
• Pour ce faire, on emploit des règles géométriques :
– Hauteur du point par rapport à la surface existante
– Angle formé par un point et le point le plus près déjà
intégré au MNT
• Ces règles sont appliquées de manière itérative jusqu’à ce que l’ajout de points-sol ne soit plus possible.
TOUTES CES REGLES SONT UNE PREMIERE FAÇON DE FAIRE UNE PREMIERE CLASSIFICATION AU SOL.
à la fin de l’itération, il c’est l’étape ou l’intervention humaine est requise
Difficultés
• Plus les critères sont sévères, plus on lisse la surface,
au risque d’enlever des retours sol sur certaines arêtes
ou aspérités du relief (adoucissement du bord des
abrupts, retrait de la micro-topographie)
• Plus les critères sont souples, plus on risque de
considérer des points non-sol comme faisant partie du
MNT
• L’équilibre optimal demande quelques essais
commentaire: équilibre entre enlever les détails qui font et ne font pas parti du sol, certains peuvent être considéré comme du bruit.
Difficulté (suite)
• On s’attend donc à des erreurs de classification plus
fréquentes sous couvert forestier.
• C’est pourquoi on préfère voler lorsque les feuillus sont
sans feuilles (et en l’absence de couvert nival).
• Certains végétaux (comme le phragmite) créent un
écran parfois impénétrable.
commentaire: faire le relevé lorsque les feuilles tombent
• L’interpolation du niveau du sol sous les bâtiments fait
que l’on prédit en réalité une surface théorique.
Données d’interpolation
Puisque beaucoup de ces analyses sont réalisées en
mode matriciel, nous nous attarderons d’abord à
présenter comment l’on transforme des couvertures de
points lidar en modèles numériques d’altitude
(interpolation).
des fois il y a des trous, on utilise donc l’interpolation pour tenter de remédier à ce problème.
Traitements et analyse
• Calcul des pentes, courbure et du drainage
• Calculs de visibilité (visibilité routiere, virage)
• Calculs de volume
• Calculs de hauteur de la végétation et des
structures
• Géoréférencement et orthorectification à partir
de données lidar
• Visualisation des données lidar
• Analyse combinée lidar et imagerie
• Lidar multitemporel
opérations de traitements
• Production des fichiers LAS à partir des données
brutes
• Classification
• Contrôle de qualité des correction des données
• Interpolation et création de produits dérivés
• Orthorectification d’images
• Visualisation
• Segmentation et analyse automatisée
Classification
Certains SIG peuvent être employés pour
mettre en œuvre la classification des retours
sol.
• On préférera cependant un logiciel dédié à
cette fonction, comme le très populaire
TerraScan de TerraSolid.
• On peut également utiliser les fonctions d’un progiciel lidar (comme Lidar Analyst de Leica).
COMMENTAIRE: on classifie quoi?
- sol
- édifices
- cables
- pont
- arbres
MHC= modele numerique de canopé
MHC= MNS - MNT, on obtient directement la hauteur des arbres au dessus du terrain, ce qui se traduit en modèle numérique de canopée
MNS = surface, donc arbre MNT= terrain donc le sol
