# Arbres

- Générer les grilles d'élévation (rasters)

  - LiDAR vers MNT

  - LiDAR vers MNS

  - GeoTIFF vers ASCII

- Générer les arbres avec FINT

- Convertir FINT vers points

- Derniers prérequis

- Arbres customs / autres

Cette section traite des étapes pour générer les troncs d’arbres pour être facultativement considérés dans les simulations. La préparation des grilles d’élévation du terrain et de la surface (rasters MNT et MNS) nécessaires à l’identification automatique des troncs avec l’outil FINT du groupe ecorisQ est d’abord abordée. La conversion de grilles raster au format GeoTIFF vers le format ASCII y est aussi abordée. Ces étapes sont suivies de l’utilisation de FINT pour identifier les troncs, puis de l’outil stnFINT2points pour les convertir sous forme de nuage de points. Ensuite, les prérequis pour les simulations sont rapidement détaillées. Finalement, quelques informations supplémentaires concernant la validation des résultats générés avec FINT sont présentées conjointement aux instructions pour manuellement modifier les troncs pour par exemple attribuer certaines espèces ou diamètres de troncs à des secteurs donnés.

## Générer les grilles d'élévation (rasters)

L’outil FINT du groupe ecorisQ permet d’estimer automatiquement la position et le diamètre des troncs d’arbres basé sur les extrema (maxima) du modèle d’élévation matriciel (raster) de la différence entre le modèle de surface (MNS) et le modèle de terrain (MNT) (DEM of Difference [DoD]). Il est donc nécessaire de générer des grilles d’élévation (rasters) à partir des données d’élévation utilisées pour le projet. Cela est détaillé dans les sous-sections suivantes.

Si le projet est initialement réalisé à partir de MNT et MNS, il faut tout de même s’assurer, pour un fonctionnement optimal de FINT, que ceux-ci aient été générés en considérant l’élévation maximale des points dans chaque cellule, plutôt que la moyenne des élévations couramment utilisée. Cela limite le nombre de faux positifs de FINT au niveau des falaises et améliore l’estimation de la hauteur et du diamètre des troncs d’arbres, réduisant le post traitement manuel. Aussi, il faut s’assurer que le MNS utilisé ne représente que la surface liée aux arbres, sans les infrastructures. Autrement, du post traitement supplémentaire sera nécessaire afin de retirer manuellement les troncs identifiés par erreur au niveau des infrastructures (ex. lignes électriques, viaducs, bâtiments, etc.).

### LiDAR vers MNT

Cette étape consiste à générer une grille d’élévation du terrain (MNT) à partir de données d’élévation sous forme de nuage de points classées optimisée pour l’identification des troncs avec FINT. L’emprise des points utilisés pour la végétation et le terrain doit être identique avant de générer les rasters, pour le bon fonctionnent de FINT qui nécessite des grilles MNT et MNS alignées et de même taille. Un prédécoupage des données brutes à l’emprise souhaitée (ex. avec les outils Interactive Segmentation Tool et une vue verticale sans perspective ou Cross Section) peut s’avérer nécessaire avant de poursuivre avec les instructions de cette étape.

### LiDAR vers MNS

Cette courte étape répète rapidement les instructions de l’étape précédente afin de générer la grille d’élévation de surface (MNS) optimisée pour l’identification des troncs avec FINT.

### GeoTIFF vers ASCII

Cette étape consiste à convertir les grilles d’élévation MNT et MNS au format raster ASCII (.asc). Si l’emprise des rasters n’est pas identique, un découpage peut s’avérer nécessaire pour le bon fonctionnement de FINT qui nécessite des grilles MNT et MNS alignées et de même taille. Un découpage des rasters à l’emprise souhaitée (ex. avec les outils QGIS Clip raster by extent ou Clip raster by mask layer, ou l’outil ArcGIS clip [Data Management]) peut s’avérer nécessaire avant de poursuivre avec les instructions de cette étape.

## Générer les arbres avec FINT

Cette courte étape montre comment identifier les troncs avec FINT à partir de grilles d’élévation MNT et MNS. L’étape suivante se base des diamètres des troncs à hauteur de torse (DBH) estimés pour fixer la hauteur des arbres. Il est donc recommandé d’utiliser la relation par défaut : DBH = H1.25. De toute façon, les DBH et FE Ratio peuvent être modifiés ou remplacés par des valeurs customs par la suite dans CloudCompare avec l’outil Scalar fields/Arithmetic (voir section « Arbre customs / autres).

Il peut aussi être nécessaire de filtrer les résultats générés avec FINT afin de retirer toute erreur d’identification à cause d’artéfacts, d’infrastructures présentes dans le MNS ou de différences d’élévation importantes au niveau des falaises. Ce post traitement manuel est plus facile à réaliser une fois les troncs convertis en nuage de points pour être visualisés dans CloudCompare. C’est pourquoi les sections suivantes portent sur la conversion en nuage de point. Voir la dernière section « Arbres customs / autres » pour le post traitement manuel.

## Convertir FINT vers points

Cette étape montre comment convertir les troncs identifiés par FINT à l’étape précédente en nuage de point avec l’outil stnFint2points. Ce dernier utilise la relation DBH = H1.25 pour fixer la hauteur à laquelle la position des troncs doit être extrapolée à partir de l’élévation du MNT par des points également espacés.

Ces points du centre des troncs sont ensuite utilisés par stnParabel pour générer des troncs coniques de diamètre DBH à la hauteur de torse (1.3m) pour les simulations. Les larges troncs ont donc plus de chances d’intercepter des impactant, et il en va de même pour la probabilité qu’un large bloc intercepte un tronc.

Il est possible à cette étape de définir jusqu’à trois différents FE ratio pour les troncs identifiés en fonction de l’altitude à laquelle ils se trouvent, pour simuler différentes répartitions d’espèces. Voir la section « Arbres customs / autres » pour définir manuellement la position de certaines espèces.

## Derniers prérequis

Finalement, il faut s’assurer de n’avoir que la position des troncs, et les 3 scalar fields du DBH, FE Ratio et hauteur par rapport au sol : [ X, Y, Z, DBH, FE Ratio, ΔZ ].

Les éventuelles couleurs [ R, V, B ] et orientation des surfaces [ Nx, Ny, Nz ] doivent être retirés avant l’export des points du filet au format ASCII.

Le fichier ASCII doit être nommé « tree_pts.txt » afin d’être correctement pris en compte lors de l’importation du terrain pour les simulations.

## Arbres customs / autres

Tel que mentionné à la section « Générer les arbres avec FINT », il peut être bon de valider les troncs identifiés avec FINT afin de retirer d’éventuels « faux positifs » en les segmentant hors des troncs à conserver avec l’outil Interactive Segmentation Tool. Il est aussi possible de retirer des troncs erronément identifiés aux falaises si ceux-ci sont excessivement hauts. Cela peut être fait avec l’outil Scalar fields/Filter by Value en utilisant les DBH excessifs comme limite maximale, en validant au préalable visuellement la plage à utiliser dans les propriétés (SF display params).

Il est aussi possible d’appliquer une répartition manuelle de certaines espèces en découpant les troncs d’un secteur donné et en modifiant leurs valeurs de FE Ratio. Une approche similaire peut être utilisée pour modifier les DBH. Par exemple, les troncs de l’espèce 1 peuvent être extraits avec l’outil Scalar fields/Filter by Value et l’option « Split » en les isolant à partir de leur FE Ratio. Puis, leurs valeurs de DBH peuvent être modifiées avec l’outil Scalar fields/Arithmetic avant que ces troncs ne soient réintégrés à ceux des autres espèces.

La segmentation des troncs peut aussi être utilisée pour par exemple combiner deux différents outputs de stnFINT2points afin d’obtenir une distribution aléatoire d’espèces différentes pour un secteur donné. Par exemple, un output A) avec 20% de l’espèce 1 et 80% de l’espèce 2 peut localement être remplacé par un output B) de répartition des espèces à 50-50%.

stnParabel Docs March 2021

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