Thèse soutenue

Estimation de la distribution spatiale de surface et de biomasse foliaires de couverts forestiers méditerranéens à partir de nuages de points acquis par un LIDAR terrestre
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Auteur / Autrice : Maxime Soma
Direction : Jean-Luc DupuyFrançois Pimont
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'environnement
Date : Soutenance le 16/04/2019
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecologie des Forêts méditerranéennes (Avignon)
Jury : Président / Présidente : Philippe Lejeune
Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Durrieu, Frédéric Baret, Marc Saudreau
Rapporteurs / Rapporteuses : Grégoire Vincent, Cédric Vega

Résumé

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Pour mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes forestiers à échelle fine, les modèles écophysiologiques cherchent à intégrer les flux d’énergie et de matière. Ces échanges dépendent de la distribution de la végétation. Leur modélisation nécessite donc une description de la structure de la végétation en trois dimensions (3D) à un niveau de détail que seule la télédétection peut produire à haut débit. Les LiDAR terrestre (Light Detection And Ranging) possèdent un fort potentiel pour caractériser en 3D la végétation au sein des canopées. De précédents travaux qui relient la densité de points à la quantité de végétation ont montré des résultats prometteurs. Cette thèse développe ces approches en explorant les diverses sources d’erreurs. Les biais systématiques sont corrigés à l’échelle de la branche, de l’arbre et de la placette. Ce travail s’appuie à la fois sur des travaux théoriques et expérimentaux. Nous avons d’abord évalué des estimateurs théoriques sur des branches. Sur cette végétation réelle, les estimateurs se sont révélés sensibles à la taille de voxel utilisée et à la distance de mesure. Les corrections apportées sont demeurées robustes sur des arbres entiers. Cependant, l’échantillonnage au LiDAR terrestre est limité par l’occlusion végétale. Un travail spécifique a été conduit pour optimiser les estimations en tirant avantage des corrélations spatiales présentes dans la végétation. Cette approche permet de limiter les sous-estimations systématiques liées à l’occlusion. L’ensemble des outils présentés offrent la possibilité de dresser des cartes de végétation à l’échelle de la placette en fournissant des estimateurs non biaisés de la surface foliaire