1. Acquisition et caractéristique des données

L'objectif de l'acquisition LiDAR visait à la réalisation d'un Modèle Numérique de Terrain (MNT). Dès lors, l'obtention de points LiDAR au niveau du sol a été favorisée. Pour ce faire, le calendrier des acquisitions a été élaboré en tenant compte de l’évolution de la végétation. Les vols devaient donc avoir lieu entre le 1er janvier et le 31 mars, sauf contrordre du SPW. Les contrordres sont de deux types : Le premier était l’interdiction d’acquérir les données en cas de présence de couverture neigeuse, et le second était la prolongation de la période de vol en fonction de la météo.

Les acquisitions LiDAR se sont déroulées de l’Ouest vers l’Est, et ceci de manière étalée du 12 décembre 2012 au 9 mars 2014. Il n'y a eu qu'un vol réalisé en 2012 (12/12/2012).

Les plans de vol ont été déterminés en fonction des critères techniques suivants :
- Altitude Min 1015m et Max 1550m;
- Espacement entre 2 points : 1.13m dans le sens du vol et 1.14m transversalement;
- Densité : 0.8 pulse/m²;
- Distance entre deux axes de vol : 1732m
- Diamètre du spot (emprise au sol) : 0.45m

Les données ont été fournies par blocs (8 blocs au total) au format .LAS (LIDAR Data Exchange File de l’American Society for Photogrammetry and Remote Sensing) selon les caractéristiques suivantes :

- Coordonnées planimétriques en Lambert Belge 72 ;
- Coordonnées altimétriques selon le Deuxième Nivellement Général ;
- Précision planimétrique selon le RMSE = Max 1 m ;
- Précision altimétrique selon le RMSE = Max 0.4 m.

2. Contrôles sur les données

Les données ont fait l'objet de plusieurs contrôles
- Contrôle de la densité planifiée, fixée à 0.8 pts/m²;
- Contrôle des zones couvertes par l'emprise du capteur LiDAR;
- Contrôle des densités utiles pour la création du MNT et du MNS;
- Contrôle des différentes classes du LiDAR;
- Contrôle de la complétude dans le MNT et MNS de même que la présence d'un éventuel biais dans les couches.

Les rapports du contrôle et de la validation des données LiDAR par bloc sont disponibles en ressource associée.

3. Traitements

Des traitements ont réalisés sur le nuage de points LiDAR

3.1 Ajustement des bandes

Les nuages de points correspondant aux différentes bandes de vol doivent être ajustés. Cet ajustement permet d’affiner les paramètres de calibrage (angles résiduels et offsets) du système.

Un certain nombre de champs de référence sont mesurés sur le terrain.

Les différences suivantes sont calculées :
- En altimétrie en mesurant les différences de hauteur entre surfaces planes des nuages de points dans les zones de recouvrement, et entre les nuages de points et les champs de référence
- En planimétrie en exploitant les surfaces inclinées et les arêtes naturellement présentes dans les données (pans de toitures, lignes de faîtage).

Un calcul d’ajustement global permet de minimiser les écarts en adaptant les valeurs des paramètres de calibration.
A l’issue de ce processus, les écarts entre les bandes de vols, ainsi qu’entre le nuage de points LiDAR et les champs de référence sont inférieures à la tolérance fixée.

3.2. Filtrage des données

Les nuages de points LiDAR sont ensuite classifiés. La classification comprend les trois étapes :
- Analyse « full wave » permettant une première classification en "surface dure" et "végétation" ; la classe végétation comprend également des points pour lesquels la réflexion est plus faible que sur une surface dure (arêtes de bâtiments, balcons, terrasses, éléments aériens, pylônes, etc.), suivant les cas.
- Analyse morphologique combinant un ensemble de filtres permettant de définir le sol et les éléments hors sol, en plus de la végétation. Ces filtres comprennent un certain nombre d’opérations et sont paramétrisables suivant la nature du terrain.
- Contrôle de qualité et classification manuelle ou assistée, pour corriger les erreurs, et pour la définition des classes "EAU" et "PONT". Pour rappel, le LiDAR fonctionne sur base d’une onde lumineuse, et plus particulièrement un laser. Or le rayon laser émis par notre LiDAR, de par sa fréquence, est totalement réfléchi sur les surfaces d’eau. Ce qui, à l’exception de rares cas, empêche l’onde émise de revenir vers le récepteur. En conclusion, nous ne disposons pas de points LiDAR sur les plans d’eau.

Le contrôle porte principalement sur la définition du sol, qui doit comprendre suffisamment de points pour une représentation correcte, et ne plus comprendre de points hors sol.

Le contrôle se fait sur des vues ombrées.

Ceci ne garantit cependant pas que tout point situé effectivement au sol est classé comme sol.