Apport du LIDAR pour la recherche terrain sur la ligne Maginot

La mesure LIDAR se fait par avion ou drone équipé d’un émetteur laser et de récepteurs optiques. Le laser tire à une cadence permettant de balayer environ 100 points par m² de terrain (« définition » - encore que ce terme soit impropre – de l’ordre de 10 cm au mieux) à mesure que l'avion se déplace et quadrille le terrain. En pratique le nombre de points totaux du nuage se situe entre 20 et 80 millions de points par km².

Chaque impulsion de lumière envoyée revient réfléchie vers l’avion en un temps inférieur au tir de l’impulsion suivante. Cette lumière réfléchie par le terrain quelque soit sa nature revient avec des caractéristiques propres au terrain (temps de retour – donc distance à l’avion -, intensité de retour – donc capacité d’absorption du terrain -, nombre de retours – donc existence ou non de réflexions multiples -, …). Ces données élémentaires permettent de calculer la distance au sol mesuré, le type de terrain de réflexion, … et de classer les points mesurés.

L’IGN fait à la base un pré-classement des données brutes mesurées selon des critères suivants :

• Le temps de retour le plus long sur un carré élémentaire donné correspond au sol physique du terrain (le tir laser ne peut pas aller plus loin que le sol)
• Les retours avec une absorption déterminée, un temps de retour plus faible et un décalage de fréquence de couleur déterminé correspondent à différents niveaux de végétation
• Des retours avec réflexion franche, forte intensité de retour, etc , peuvent être assimilés à des bâtiments
• …etc.

Ces données sont librement accessibles sur le site Géoservice IGN sous forme totalement brute ou sous forme pré-classées par catégorie de terrain (sol, végétation, bâtiment, etc). Ce sont ces dernières qui doivent être utilisées.

Le site Géoportail ne mettra pas à disposition d'images de couche LIDAR de description du terrain (MNT) à court terme car ce type de données est « multi-intérêt » et nécessite un traitement pour chaque application visée (modélisation de relief, archéologie, étude de la végétation, du bâti…).
Par contre, l’IGN met dors et déjà à disposition les dalles LIDAR arrivées en fin de phase de préparation après mesure.

Le territoire national est divisé en secteurs, chaque secteur contenant un certain nombre de dalles de données LIDAR. Une dalle de base fait exactement 1 km x 1 km.
Chaque dalle est identifiée par les coordonnées de son angle supérieur gauche en coordonnées Lambert 93. Par exemple, la ville de Bitche est partiellement couverte par la dalle numérotée 1023_6894 dans le référentiel Lambert 93 (1023 km à l'est d'un méridien de référence à l'ouest d'Ouessant, et 6894 km de l'équateur). Les secteurs disponibles à l’instant de l’écriture de ce Mode Op sont :

Le traitement de base proposé dans le mode opératoire est amplement suffisant pour mettre en évidence les particularités les plus importantes du terrain de la position fortifiée (constructions CORF et MOM, délardements de champs de tir, tracés des voies de 60 ou des routes militaires en forêt, organisation détaillée de vestiges de casernements abandonnés, etc). L'exemple donné ci-dessous dans le cas de l'ouvrage du Hochwald-Est parle de lui-même.

• Tout ce qui émerge de plus de 1,5 m du sol naturel immédiatement environnant et n'est pas détecté comme une construction est classé dans la catégorie "végétation forte", de la même manière que le seraient les feuilles au sommet d'un arbre de 15 mètres. Or c'est justement la "végétation forte" que le traitement vise à effacer... Cependant, si un petit blockhaus est continument raccordé au terrain par un talus ou un fossé progressif ou une tranchée côté entrée, il apparaitra comme faisant partie du "sol" et sera pris en compte et aisément identifiable sur l'image.

• La classification des points faite par l'IGN pour ce qui relève du "sol" ne marche très bien que si les impacts laser sont proches (les 10 centimètres théoriques) et ne présentent pas de décrochements brutaux, genre mur vertical... Si la densité de points diminue, comme c'est naturellement le cas sous la forêt car le feuillage et les troncs arrêtent une partie des impulsions laser, la précision s'en ressent.
  Exemple concret : il est ardu avec les réglages de base proposés pour le traitement de détecter un tout petit blockhaus type "Vosges" qui fait quelques mètres carrés et est planté droit au-dessus du sol. Dans ce cas, la dalle de toit est pré-classée par l'IGN dans une autre catégorie que "sol" (typiquement "végétation forte" ou "non classé").