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RIVERAINES EN WALLONIE (BELGIQU...
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géré par l’état
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◦ Paramètres morphologiques (LiDAR)
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◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité)
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Data in useChannel axis
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Paramètres morphologiques (LiDAR)
◦ Hauteur relative
◦ Connectivité hydraulique
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Paramètres des ripisylves
◦ Hauteur relative
◦ Caractère ripicole du boisement
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Paramètres des ripisylves
◦ Continuité longitudinale
◦ Continuité de la présence des ripisylves
◦ Core Area...
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Segmentation du linéaire
◦ Utilisation des secteurs de gestion + maillage DCE
Secteur de gestion < Masse d’...
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Désaggrégation et ré-aggrégation
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Ech. longitudinal
Désaggrégation et ré-aggrégation
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Identification de buffer d’analyse (+6m)
Désaggrégation et ré-aggrégation
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Zone en eau +12m
Désaggrégation et ré-aggrégation
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• Variables dérivées du LiDAR BD
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Caractérisation des secteurs PARIS
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Résultats (préliminaires !)
◦ Premier cas d’étude … avant la régionalisation (échéance :
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◦ Exemple de la continuité Lg
Caractérisation des BR Wa...
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Ré-aggrégation
◦ Par typologie d’occupation de sol
Caractérisation des BR Wallonnes :
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Ré-aggrégation
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Upscaling régional
◦ 500 km → 12,000 km !
Sélection/adaptation d’indicateurs de gestion
◦ Sessions d’échang...
? Questions ?
Présentation téléchargeable sur http://orbi.ulg.ac.be
Merci de votre
attention !
Séminaire ISIG
Technologie LiDAR …
…un peu d’info
LIDAR
◦ Light detection and ranging – Télédétection par LASER
Technologi...
Séminaire ISIG
Avantages de la technologie LIDAR
◦ Indépendant des conditions météo, de l’heure, de
l’ensoleillement
◦ Plu...
Séminaire ISIG
Génération d’un nuage de points 3D :
◦ XYZ
◦ Intensité (liée à la surface impulsée)
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Technologie LiDAR …
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Séminaire ISIG
Différence LiDAR HD / BD
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Ortho 2012
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Modèle Numérique de Hauteur
LiDAR haute densité (13 pts / m2)
Séminaire ISIG
Modèle Numérique de Hauteur
LiDAR basse densité (0.8 pts / m2)
Bonne reconstruction des peuplements
résineu...
Séminaire ISIG
Validation largeur de CE LiDAR
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Séminaire ISIG
•RESULTATS: vallée du Viroin
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Caractérisation des secteurs PARIS
Calcul des données de base : cartographi...
Séminaire ISIG
•RESULTATS : vallée de la Houille
• Comparaison avec vérité terrain
• Comparable aux résultats avec du LiDA...
Séminaire ISIG
Validation MNS photo
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Séminaire ISIG
• Répartition des surfaces de référence au sein des BV
étudiés
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Caractérisation des secteurs PARIS
Calcul...
Séminaire ISIG
• Validation avec le MNT LiDAR BD : RESULTATS
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Caractérisation des secteurs PARIS
Calcul des données de b...
Séminaire ISIG
• Sous-estimation de la hauteur par le MNS
photogrammétrique :
• Lié à la régularisation des surfaces par l...
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Adrien MICHEZ : Gestion des 12 000 km de bandes riveraines en Wallonie

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En Belgique, les cours d’eau ayant un bassin versant d’une superficie supérieure à 1km² sont considérés comme appartenant au domaine public. En plus du lit mineur de ces cours d'eau, le domaine publique s’étire jusqu’à la « crête de berge ». Les différentes administrations en charge de ces 12 000 km de cours d’eau et bandes riveraines associées se sont engagées dans un processus de planification systématique des actes de gestion. Cette planification devant se faire base d’informations objectives, le projet de recherche présenté s’insère dans une volonté de caractérisation de près de 6000 secteurs de gestions (< 2km). Dans ce cadre, 2 principales sources de données couvrant l’ensemble de la Wallonie ont été explorées, l’imagerie LiDAR (MNT) et aérienne THRS (MNS photogrammétrique).

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Adrien MICHEZ : Gestion des 12 000 km de bandes riveraines en Wallonie

  1. 1. CAPTURE ET MESURE A DISTANCE DE DONNÉES A GRANDE ÉCHELLE : GESTION DES 12 000 KM DE BANDES RIVERAINES EN WALLONIE (BELGIQUE) À L’AIDE DE DONNÉES LIDAR ET IMAGERIE THRS ADRIEN MICHEZ 29/01/2015 SÉMINAIRE ISIG
  2. 2. Séminaire ISIG Contexte : les bandes riveraines de Wallonie 2
  3. 3. Séminaire ISIG 3 © Google Contexte : les bandes riveraines de Wallonie
  4. 4. Séminaire ISIG 4 © Google Contexte : les bandes riveraines de Wallonie
  5. 5. Séminaire ISIG 5 © Google Contexte : les bandes riveraines de Wallonie
  6. 6. Séminaire ISIG Contexte : gestion des BR wallonnes 12,000 km de cours d’eau classés (+ BR associées) géré par l’état Mise en place de plan gestion sectorisé ◦ 6 années (évaluation mi parcours) ◦ 6000 secteurs (2 km) Evaluation de l’apport de la télédétection comme source d’information (aide à la décision) 6
  7. 7. Séminaire ISIG Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie Cas d’étude pour le développement de la méthode régionale (12,000 km / 17,000 km²) ◦ 2 affluents de la Meuse ◦ BV : 725 km2 ◦ Linéaire : 487 km ◦ 192 secteurs de gestion 7
  8. 8. Séminaire ISIG Utilisation de données 3D dispo régionalement (17,000 km²): ◦ LiDAR aérien (MNT) ◦ Basse densité (0.8 pts / m²) (hiver 2012/13 et 2013/14) ◦ Modèle Numérique de Surface photogrammétrique ◦ 50 cm GSD, « recyclage » des images individuelles des campagnes ortho Modèle Numérique de Hauteur “hybride” 8 MNS photo MNT Lidar MNH DSM – DTM = MNH Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  9. 9. Séminaire ISIG Deux groupes d’attributs ◦ Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Hauteur relative, cartographie du lit mineur (surface en eau, largeur, sinuosité) ◦ Paramètres des ripisylves (MNH hybride) ◦ Hauteur relative (patch ripisylve), continuité lg, hauteur, indice de fragmentation (FRAGSTAT: Mean Core Area Index (CAI), Mean Fractal Dimension Index (FDI)) 9 Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie Michez et al., « LiDAR derived ecological integrity indicators for riparian zones: Application to the Houille river in Southern Belgium/Northern France », Ecol. Indic., vol. 34, p. 627-640, nov. 2013
  10. 10. Séminaire ISIG Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² 10 OBIA Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  11. 11. Séminaire ISIG 11 OBIA approach Nb ground return rasterParamètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  12. 12. Séminaire ISIG 12 OBIA approach Segmentation Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  13. 13. Séminaire ISIG 13 OBIA approach Wetted channel polygonParamètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  14. 14. Séminaire ISIG 14 Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  15. 15. Séminaire ISIG 15 Data in useChannel axis (toolbox arcgis) Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Carto.lit mineur (largeur/sinuosité) ◦ A partir de metric du LiDAR (densité) ◦ Approche OBIA pour les BV > 10 km² ◦ Approche MNT (1m GSD) : cours d’eau « topographiques » Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  16. 16. Séminaire ISIG Paramètres morphologiques (LiDAR) ◦ Hauteur relative ◦ Connectivité hydraulique ◦ Terrestrialization ◦ Anthropisation 16 Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  17. 17. Séminaire ISIG
  18. 18. Séminaire ISIG Paramètres des ripisylves ◦ Hauteur relative ◦ Caractère ripicole du boisement 18 Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  19. 19. Séminaire ISIG Paramètres des ripisylves ◦ Continuité longitudinale ◦ Continuité de la présence des ripisylves ◦ Core Area Index (CAI) / Fractal Dimension Index (FDI) ◦ Fragstat landscape metrics (McGarigal et al., 2002) ◦ Hauteur 19 McGarigal, K., S. A. Cushman, M. C. Neel, and E. Ene. 2002. FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Categorical Maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst Indic. intégrité écologique Indic. de gestion Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  20. 20. Séminaire ISIG Segmentation du linéaire ◦ Utilisation des secteurs de gestion + maillage DCE Secteur de gestion < Masse d’eau (WFD) < Bassin versant Processus de désaggrégation et ré-aggrégation ◦ Méthodo basée sur travaux de Alber and Piégay (2011) ◦ Etude de l’évolution amont/aval des paramètres extraits 20 A. Alber et H. Piégay, « Spatial disaggregation and aggregation procedures for characterizing fluvial features at the network-scale: Application to the Rhône basin (France) », Geomorphology, vol. 125, no 3, p. 343-360, févr. 2011 Secteurs homogènes délimités par opérateur (BD vecto) Caractérisation des BR Wallonnes : méthodologie
  21. 21. Séminaire ISIG Désaggrégation et ré-aggrégation
  22. 22. Séminaire ISIG Ech. longitudinal Désaggrégation et ré-aggrégation
  23. 23. Séminaire ISIG Identification de buffer d’analyse (+6m) Désaggrégation et ré-aggrégation
  24. 24. Séminaire ISIG Zone en eau +12m Désaggrégation et ré-aggrégation
  25. 25. Séminaire ISIG • Variables dérivées du LiDAR BD • Hauteur relative au pied de berge 25 Caractérisation des secteurs PARIS Méthode Segmentation pour la caractérisation des paramètres morphologiques : cas de la largeur Carto lit mineur (LiDAR BD)Découpage longitudinalCalcul d’une largeur médiane
  26. 26. Séminaire ISIG Résultats (préliminaires !) ◦ Premier cas d’étude … avant la régionalisation (échéance : septembre 2015) ! ◦ 192 secteurs de gestions caractérisés (ca. 500 km) 26 Caractérisation des BR Wallonnes : résultats Michez, A. (2014). Characterization of riparian zones in wallonia (belgium) from local to regional scale using aerial lidar data and photogrammetric DSM. EARSeL eproceedings, 13(2).
  27. 27. Séminaire ISIG Visualisation amont / aval des paramètres 27 Continuité lg (%) Linéaire (m) FP Lit majeur 6m 12m Zone d’habitat Caractérisation des BR Wallonnes : résultats
  28. 28. Séminaire ISIG 28 Ré-aggrégation ◦ Echelle masse d’eau (BV Viroin) ◦ Exemple de la continuité Lg Caractérisation des BR Wallonnes : résultats
  29. 29. Séminaire ISIG
  30. 30. Séminaire ISIG Zone fortement anthropisée ! (agriculture) Apports d’info pour la planification régionale de la gestion (rationalisation / priorisation)
  31. 31. Séminaire ISIG 31 Ré-aggrégation ◦ Par typologie d’occupation de sol Caractérisation des BR Wallonnes : résultats
  32. 32. Séminaire ISIG 32 Ré-aggrégation ◦ Par typologie d’occupation de sol Caractérisation des BR Wallonnes : résultats
  33. 33. Séminaire ISIG Ré-aggrégation ◦ Par typologie d’occupation de sol Caractérisation des BR Wallonnes : résultats
  34. 34. Séminaire ISIG Upscaling régional ◦ 500 km → 12,000 km ! Sélection/adaptation d’indicateurs de gestion ◦ Sessions d’échanges prévues avec gestionnaire terrain ◦ Ajout d’indicateurs de morphologie des berges Intégration de la multitemporalité ◦ Génération de série temporelle de DSM (et MNH) ◦ 2006/2009/2012 Intégration des résultats dans une plateforme en ligne (encodage / suivi des actes de gestion) 34 Caractérisation des BR Wallonnes : perpsectives
  35. 35. ? Questions ? Présentation téléchargeable sur http://orbi.ulg.ac.be Merci de votre attention !
  36. 36. Séminaire ISIG Technologie LiDAR … …un peu d’info LIDAR ◦ Light detection and ranging – Télédétection par LASER Technologie assez récente ◦ Expansion début années 2000 Système de télédétection actif (Vs passif) ◦ Emission d’énergie par un capteur (aéroporté) ◦ Interception avec la surface terrestre ◦ Enregistrement du signal renvoyé par récepteur ◦ Emission en proche-infrarouge (10.000 à 100.000 impulsions/sec) 36
  37. 37. Séminaire ISIG Avantages de la technologie LIDAR ◦ Indépendant des conditions météo, de l’heure, de l’ensoleillement ◦ Plusieurs échos possibles ◦ Une même impulsion peut générer plusieurs « retours » selon les objets interceptant sa trajectoire ◦ Information sur la structure verticale de la surface couverte 37 Technologie LiDAR … …un peu d’info
  38. 38. Séminaire ISIG Génération d’un nuage de points 3D : ◦ XYZ ◦ Intensité (liée à la surface impulsée) 38 Technologie LiDAR … …un peu d’info
  39. 39. Séminaire ISIG Différence LiDAR HD / BD 39
  40. 40. Séminaire ISIG 40 Ortho 2012
  41. 41. Séminaire ISIG 41 Modèle Numérique de Hauteur LiDAR haute densité (13 pts / m2)
  42. 42. Séminaire ISIG Modèle Numérique de Hauteur LiDAR basse densité (0.8 pts / m2) Bonne reconstruction des peuplements résineux denses Très mauvaise reconstruction des peuplements feuillus (ripisylves)
  43. 43. Séminaire ISIG Validation largeur de CE LiDAR 43
  44. 44. Séminaire ISIG •RESULTATS: vallée du Viroin 44 Caractérisation des secteurs PARIS Calcul des données de base : cartographie du lit mineur Couche de référence Différence Moyenne + /- écart-type (m) lit mineur LiDAR Différence Moyenne + /- écart-type (m) axes couche « secto » Pieds de berge relevés au DGPS C1 -0,75 +/- 1,17 6,28 +/- 4,48 Pieds de berge relevés au DGPS C2-C3 2,74 +/- 2,28 21,07 +/-40,07 Ortho 2012Atlas DCENNTracé LiDAR (approche MNT)
  45. 45. Séminaire ISIG •RESULTATS : vallée de la Houille • Comparaison avec vérité terrain • Comparable aux résultats avec du LiDAR HD • Même tendance à la sous-estimation 45 Caractérisation des secteurs PARIS Calcul des données de base : cartographie du lit mineur Ortho 2012Atlas DCENN Lit mineur LiDAR BD Couche de référence Différence moyenne + /- écart-type (m) Validation terrain théodolite (février 2012) – 6 sections - 0,31 +/- 1,01
  46. 46. Séminaire ISIG Validation MNS photo 46
  47. 47. Séminaire ISIG • Répartition des surfaces de référence au sein des BV étudiés 47 Caractérisation des secteurs PARIS Calcul des données de base : MNS photogrammétrique
  48. 48. Séminaire ISIG • Validation avec le MNT LiDAR BD : RESULTATS 48 Caractérisation des secteurs PARIS Calcul des données de base : MNS photogrammétrique Différence moyenne (m) Ecart-type (m) BV Type de surface -0,43 0,55 Viroin Terrain de football -0,33 0,57 Houille Terrain de football -0,33 1,08 Viroin Terrain de football -0,30 0,22 Houille Terrain de football -0,28 0,14 Viroin Prairie -0,28 0,13 Houille Prairie -0,27 0,19 Houille Terrain de football -0,25 0,41 Houille Terrain de football -0,24 0,15 Houille Prairie -0,24 0,51 Houille Terrain de football -0,20 0,19 Viroin Terrain de football -0,18 0,26 Viroin Terrain de football -0,17 0,35 Houille Terrain de football 0,02 0,10 Viroin Prairie 0,07 0,19 Viroin Prairie 0,11 0,12 Houille Prairie 0,14 1,71 Viroin Terrain de football 0,16 0,09 Houille Prairie 0,22 0,18 Viroin Prairie 0,22 0,15 Houille Prairie Moyenne -0,13 0,36 Moyenne -0,13 0,36
  49. 49. Séminaire ISIG • Sous-estimation de la hauteur par le MNS photogrammétrique : • Lié à la régularisation des surfaces par l’algorithme 49 Phénomène de « drapage »

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