La biomasse forestière aide à comprendre les ressources d’un peuplement et son rôle dans le stockage du carbone. Pour l’estimer sur une parcelle difficile d’accès, le LiDAR drone associe un relevé laser tridimensionnel à des méthodes de traitement adaptées.

Cette télédétection restitue à la fois la structure des arbres et la forme du terrain, sous réserve d’une méthode bien calibrée. Elle peut ainsi renforcer l’inventaire forestier et éclairer les choix liés à la transition écologique, à la gestion durable des forêts et à l’analyse des écosystèmes.

A retenir :

• Structure tridimensionnelle des peuplements et du terrain
• Estimations de biomasse liées aux mesures de terrain
• Cartes utiles aux opérations et au suivi écologique
• Résultats dépendants du capteur, du traitement et de la calibration

LiDAR drone et estimation de la biomasse forestière

Ces bénéfices reposent d’abord sur la façon dont le laser décrit la forêt, du sommet des arbres jusqu’au sol.

Comment le laser révèle la canopée et le terrain

Pour obtenir cette lecture verticale, le capteur émet des impulsions laser et enregistre leurs retours après rencontre avec la végétation ou le sol. Plusieurs échos peuvent donc renseigner sur les différentes couches d’un couvert forestier, y compris lorsque la canopée masque partiellement le terrain.

Le traitement transforme ensuite ces points en modèles numériques : terrain, surface et hauteur de canopée. Selon le SITN de Neuchâtel, les relevés LiDAR aéroportés servent notamment à produire des données cartographiques précises pour la gestion forestière.

Du volume des arbres au stockage du carbone

À partir des hauteurs et d’autres caractéristiques mesurées, des modèles peuvent estimer le volume des arbres et la biomasse aérienne. Le LiDAR ne mesure toutefois pas directement le carbone : l’estimation s’appuie sur des relations allométriques, des données d’essences et des mesures de terrain.

Selon les travaux consacrés au LiDAR spatial et à la biomasse forestière, ces estimations contribuent à documenter les stocks de carbone, mais leur précision dépend des données et des modèles utilisés. Des placettes de référence permettent de vérifier que les résultats correspondent aux peuplements concernés.

Pour une gestion fiable, le choix des produits cartographiques doit donc précéder l’interprétation des estimations.

Produits LiDAR utiles :

• Modèle numérique de terrain pour lire la topographie
• Modèle de hauteur de canopée pour comparer les strates
• Nuage de points pour décrire la structure des peuplements

Produit	Information principale	Usage forestier
Modèle numérique de terrain	Relief du sol sous la végétation	Lecture des pentes et des écoulements
Modèle de hauteur de canopée	Hauteur des éléments surélevés	Analyse des structures forestières
Nuage de points	Position tridimensionnelle des retours laser	Segmentation et description des arbres
Orthophotographie	Image aérienne corrigée géométriquement	Repérage visuel et comparaison spatiale

Cartographie forestière et usages opérationnels du drone

Une fois les données converties en cartes, l’analyse quitte l’échelle du capteur pour répondre aux besoins concrets des gestionnaires.

Des cartes adaptées aux décisions de terrain

La cartographie forestière peut montrer la hauteur, la densité ou la répartition des arbres, selon les capteurs et traitements retenus. Une carte de pentes issue du modèle de terrain aide, par exemple, à étudier le tracé de voies de débardage et l’accès des engins.

Selon les informations techniques du matériel présenté, certains systèmes combinent LiDAR et photographie pour produire un modèle de terrain et une orthophotographie. Les gestionnaires disposent alors d’une lecture complémentaire : relief mesuré d’un côté, détails visuels de l’autre.

Suivi des peuplements et prévention des risques

Cette complémentarité sert aussi à repérer les arbres dépérissants, à comparer des zones après une tempête ou à préparer une carte de combustibilité. Des données multispectrales peuvent compléter le relevé, notamment pour étudier la vitalité de la végétation.

Ces cartes ne remplacent ni la visite de terrain ni le diagnostic d’un professionnel. Elles orientent les vérifications vers les secteurs qui demandent une attention particulière, ce qui rend l’analyse des écosystèmes plus ciblée.

Applications cartographiques possibles :

• Localisation des zones de dépérissement à contrôler
• Repérage des pentes et des contraintes d’accès
• Comparaison spatiale après tempête ou incendie

Besoin du gestionnaire	Donnée mobilisable	Précaution d’interprétation
Préparer des accès	Modèle de terrain et carte de pentes	Vérification des conditions réelles sur place
Suivre la structure des peuplements	Hauteurs et densité issues du LiDAR	Prise en compte des essences et du contexte
Repérer des arbres fragilisés	Imagerie visible ou multispectrale	Confirmation par observation de terrain
Évaluer des dégâts	Cartes comparatives et relevés visuels	Distinction entre changement détecté et cause

Fiabilité des estimations et gestion durable des forêts

Parce que ces décisions peuvent influer sur les interventions et les bilans carbone, la qualité des données devient déterminante.

Calibrer les modèles avec des mesures de terrain

Un nuage de points détaillé ne garantit pas, à lui seul, une estimation exacte de la biomasse. Les modèles doivent tenir compte des essences, de la structure du peuplement et des relevés de terrain, puis être contrôlés sur des parcelles représentatives.

Selon la NASA, la mission GEDI utilise le LiDAR spatial pour étudier la structure des forêts et contribuer à l’estimation de la biomasse aérienne. À l’échelle d’un projet local, le drone peut apporter des observations plus détaillées, mais il ne dispense pas de vérifier la méthode.

Choisir le capteur selon l’objectif forestier

La surface à couvrir, la densité du couvert et le niveau de détail recherché guident le choix entre LiDAR, photographie et imagerie multispectrale. Pour une grande zone, des données satellitaires ou aéroportées peuvent compléter des relevés ciblés par drone et des placettes au sol.

La gestion durable des forêts repose ainsi sur des données cohérentes avec les décisions attendues, qu’il s’agisse de planifier des travaux ou de suivre le stockage du carbone. Le bénéfice écologique dépend autant de la qualité des mesures que de leur interprétation.

Repères pour cadrer un relevé :

• Objectif de mesure clairement défini avant le vol
• Capteurs choisis selon le couvert et le terrain
• Placettes de contrôle adaptées aux peuplements étudiés
• Résultats interprétés avec leurs limites documentées

Source : SITN de Neuchâtel, « LiDAR et gestion forestière » ; NASA, « Spaceborne lidar for forest aboveground biomass estimation ».