LiDAR

L’ACT a pu réaliser en 2017 un projet pilote d’un relevé 3D Lidar sur une zone de 10km sur 10km autour de la Nordstad. Sur la base du succès de cette phase d’essai, une mission nationale de Lidar est lancée depuis 2019 à un rythme de quatre ans sous la supervision de l’ACT. Lors de ces missions, un grand nombre de données topographiques sont produites et mises à la disposition du public. La grande précision des données et la richesse de l’information permettent d’en tirer des informations dans les domaines les plus divers. La mise à jour des données relatives à la morphologie de surface, à l’altitude et à la disposition spatiale permet de soutenir et d’accélérer la réalisation des objectifs de développement durable (ODD). Les données sont également utilisées dans les cas d’usage suivants :

  • la création d’un modèle numérique de terrain et de surface
  • les planifications dans les domaines de l'aménagement du territoire, des télécommunications, des risques naturels ainsi que des eaux et forêts
  • l’extraction d’objets 3D et de la détection d’obstacles aériens
  • la modélisation en trois dimensions de chemins forestiers ou cours d’eau en-dessous de la végétation
  • le calcul de pentes et de profils
  • les analyses du rayonnement solaire et d’ombres portées
  • les analyses de visibilité et de propagation de bruit
  • les évaluations de risques d’inondation et de simulations d’écoulement de l’eau
  • la détection de sites archéologiques potentiels

Détails techniques sur le Lidar

Le LiDAR (Light Detection And Ranging) est une technologie de télédétection active qui permet de mesurer des distances et des angles avec une grande précision. Le capteur Lidar, monté sur un aéronef, émet des faisceaux laser qui sont réfléchis par la surface terrestre. Le retour de l'impulsion est alors interprété pour déterminer la distance entre le capteur et l'obstacle, ainsi que d'autres métriques sur sa composition, sa surface et sa réflectivité.

Représentation simplifiée du signal de retour pour différentes couvertures de la surface terrestre. (Source: ACT)

La position du capteur Lidar dans l'espace est connue à tout moment grâce à des mesures GNSS (GPS) et inertielles. À partir des mesures de position et d'orientation du capteur et des mesures de distance, la position dans l'espace de chaque point mesuré peut être déterminée. En balayant la surface terrestre, un nuage de points géoréférencé représentant la morphologie de la surface terrestre peut être calculé. Ce produit est traité et classé, puis mis à disposition par l'ACT sous forme de nuage de points. D'autres produits dérivés sont également calculés, notamment le modèle numérique de surface (MNS) et le modèle numérique de terrain (MNT), les courbes de niveau et le modèle des arbres.

Zoom sur le nuage de points montrant les points distincts composant le nuage. (Source: ACT)

Le Modèle Numérique de Terrain (MNT) est une représentation en 2,5D de l'élévation sous forme raster. Chaque pixel de ce raster correspond à la valeur de l'élévation maximale du sol nu dans son périmètre. Le Modèle Numérique de Surface (MNS), quant à lui, représente la hauteur de la surface terrestre, incluant la végétation et les structures humaines. En calculant la différence entre le MNS et le MNT, il est possible d'obtenir un modèle numérique de hauteur qui représente la hauteur des éléments hors sol sur la surface terrestre.

La faible différence des valeurs de pixels voisins par rapport à la forte amplitude des valeurs sur l'ensemble du raster ne permet pas de différencier visuellement les éléments topographiques sur le MNS et le MNT à grande échelle. Un raster d'ombrage pour chaque modèle permet de mieux distinguer les différentes surfaces et les contours des objets. Ce raster d'ombrage multidirectionnel est basé sur l'exposition et l'inclinaison théorique de chaque pixel, simulant ainsi un effet d'éclairage solaire.

Ombrage du modèle numérique de surface (MNS à gauche) et du modèle numérique de terrain (MNT à droite) à l'exemple de l'Abbaye de Clervaux. (Source: ACT)

Mise à disposition des données

Les différents produits issus de la base de données Lidar peuvent être visualisés en ligne. Le nuage de points est consultable en entier sur le Viewer. Le Géoportail met à disposition les produits dérivés ainsi que des outils de visualisation avancés.

La BD-L-Lidar est aussi téléchargeable gratuitement sur le site data.public.lu ainsi que via la couche des tuiles Lidar et l’outil Profil Lidar du Géoportail.

Coupe du nuage de points téléchargeable de l'outil Profil Lidar du Géoportail. (Source: ACT)

Projet pilote 2017

Mission 2019

Mission 2024

  • Double capteur Riegl VQ780 II-S
  • 30 pts/m2
  • Classification en 10 classes
  • Colorisation avec orthoimage d’été de 2023
  • Période d’acquisition du 28 février au 30 avril 2024
  • Jeu de données sur le portail Open Data

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