Exploiter la technologie LiDAR par drones pour cartographier la végétation du territoire
Description de la proposition
Description de la proposition
L’utilisation du LiDAR (nouvelle fenêtre) embarqué sur drones permet de produire une cartographie 3D précise de la végétation à l’échelle locale. Cette approche complète le programme national LiDAR HD et offre aux collectivités un outil opérationnel pour diagnostiquer, entretenir et développer les espaces verts.
En quoi consiste l’action ?
Commençons par le principe. Le LiDAR (pour Light Detection And Ranging) est une technologie qui mesure les distances grâce à des impulsions laser. En clair, le capteur envoie des milliers de petits faisceaux lumineux vers le sol, les bâtiments ou la végétation, puis calcule le temps de retour de chaque rayon. Résultat : on obtient une “photo en 3D” du relief et des objets naturels.
Et quand cette technologie est embarquée sur un drone, cela peut être encore plus précis ! Le drone survole le territoire, capture la végétation sous différents angles et produit un nuage de points géoréférencés. Ce nuage est ensuite transformé en modèles numériques :
- un MNT (modèle numérique de terrain) pour connaître le relief,
- un MNS (modèle numérique de surface) pour repérer tout ce qui “dépasse” du sol (bâtiments, arbres, etc.),
- et un MNH (modèle numérique de hauteur) pour visualiser la structure de la végétation.
Ces modèles offrent une vision de la hauteur des arbres, du volume de la canopée, de la densité des haies, de l’estimation de la biomasse… Bref, une radiographie complète du patrimoine vert.
A quelle taille de collectivité s’adresse la proposition ?
Le LiDAR national HD, piloté par l’IGN, fournit une base homogène sur tout le territoire. Mais attention : il reste à une échelle macro. Pour des besoins locaux ou opérationnels, le recours au drone LiDAR permet d’obtenir des relevés ultra-détaillés — par exemple, sur un parc urbain, une forêt communale ou une zone difficile d’accès.
- Petites communes et intercommunalités rurales : utile pour inventorier les haies, suivre la trame verte et bleue ou prévenir les incendies. Le coût d’un survol peut être mutualisé entre communes.
- Villes moyennes et métropoles : idéal pour le suivi du patrimoine arboré, les jumeaux numériques verts ou la planification de la végétalisation. Exemple : la ville de Marseille a recensé plus de 100 000 arbres grâce au LiDAR.
- Départements et Régions : rôle de soutien et de coordination, avec un appui financier et technique pour les communes, notamment sur la prévention des risques et la gestion forestière.
Dans quel cadre et pour répondre à quels besoins envisager cette proposition ?
Aménagement paysager et urbain : Dresser un état précis de la couverture arborée, repérer les zones à végétaliser et planifier des plantations adaptées aux conditions locales. Par exemple, identifier les quartiers les plus exposés aux fortes chaleurs pour y renforcer la présence d’arbres.
Biodiversité : Cartographier les haies, bosquets et corridors écologiques afin d’assurer la continuité de la Trame verte et bleue et de mieux cibler les actions de restauration.
Gestion opérationnelle : Constituer un inventaire complet des arbres (hauteur, santé, densité), suivre leur évolution dans le temps et planifier les interventions d’élagage ou d’arrosage.
Exemple : la Ville de Marseille a utilisé le LiDAR pour numériser 91 000 arbres et créer un jumeau numérique de son patrimoine arboré. Chaque arbre possède désormais une fiche d’identité numérique intégrant son état de santé, ses interventions et ses besoins futurs, permettant à la ville d’optimiser la gestion et le renouvellement de son couvert végétal.
Adaptation au changement climatique : Mesurer l’ombre générée par la canopée, évaluer le rôle de la végétation dans la lutte contre les îlots de chaleur et dans le stockage de carbone.
Prévention des risques naturels : Repérer les zones où la végétation peut constituer un enjeu de sécurité (incendies, glissements, érosion) pour anticiper les interventions.
Exemple : le projet VEGESCAN de SNCF Réseau illustre un usage similaire à grande échelle. Grâce à des capteurs LiDAR installés sur des trains de surveillance, 180 000 km de voies sont scannés chaque année pour repérer la végétation à risque près des caténaires. Cette analyse, fiable à 95 %, permet d’anticiper les interventions et de réduire les incidents liés à la croissance des arbres, tout en limitant l’impact environnemental des opérations de maintenance.
Quels sont les avantages et bénéfices attendus de la mise en place de cette action ?
L’utilisation du LiDAR permet aux collectivités de disposer d’une connaissance précise et objectivée de leur patrimoine végétal. Les données collectées facilitent le ciblage des zones réellement prioritaires, qu’il s’agisse de renforcer la végétation urbaine ou de réduire les risques liés aux incendies et à l’érosion. Cette précision permet d’optimiser les investissements publics, en orientant les actions là où elles auront le plus d’impact.
Les relevés peuvent être renouvelés régulièrement, ce qui offre la possibilité de mesurer dans le temps l’efficacité des politiques locales : évolution de la canopée, efficacité des plantations, entretien des espaces verts. Intégrées aux systèmes d’information géographique (SIG), ces données deviennent un véritable support pour la planification urbaine, les stratégies biodiversité ou les plans climat-air-énergie.
Enfin, disposer de données géographiques précises renforce la crédibilité de la collectivité auprès de ses partenaires et facilite la mobilisation de financements externes (région, État, Union européenne).
Pour les habitants, les bénéfices sont concrets et visibles au quotidien. Une végétation mieux répartie et entretenue favorise la création d’espaces ombragés et rafraîchis, essentiels lors des épisodes de fortes chaleurs. Ces aménagements améliorent le confort de vie, encouragent la pratique d’activités de plein air et participent à la qualité de l’air.
À plus long terme, cette démarche contribue à renforcer l’attractivité des quartiers et à reconnecter les habitants avec la nature en ville. Les collectivités peuvent également valoriser ces données auprès du grand public grâce à des modélisations 3D ou cartes interactives, qui rendent les politiques locales plus lisibles et participent à la sensibilisation environnementale.
Quelles sont les étapes de mise en œuvre ?
Étape 1 : Définir les objectifs et le périmètre du projet.
La première étape consiste à préciser les besoins : s’agit-il d’un inventaire complet du patrimoine arboré, d’un diagnostic climatique, d’une cartographie de la trame verte ou d’une action de prévention des risques ?
Cette phase permet de cibler les zones à survoler et d’ajuster la précision nécessaire selon les usages.
Étape 2 : Intégrer la démarche dans les documents stratégiques.
Le projet doit être relié aux outils de planification existants : plan climat-air-énergie, plan biodiversité, PLU, ou programme de gestion des espaces verts. Cela garantit la cohérence des actions et facilite leur financement.
Étape 3 : Collecter les données LiDAR.
Deux options sont possibles :
- Utiliser les données du programme national LiDAR HD de l’IGN, disponibles en open data ;
- Compléter ces données par des relevés plus précis, réalisés à l’aide de drones équipés de capteurs LiDAR sur les zones ciblées.
Cette étape peut être confiée à un prestataire spécialisé, qui assure la préparation des vols et le traitement initial des données.
Étape 4 : Traiter et analyser les données.
Les nuages de points LiDAR sont ensuite exploités par les services SIG ou un prestataire pour produire des cartes 3D : hauteur des arbres, densité de la canopée, zones d’ombre, surfaces à végétaliser, etc.
Étape 5 : Traduire les résultats en actions opérationnelles.
Les cartes obtenues permettent de prioriser les plantations, de planifier les opérations d’entretien et de suivre dans le temps les indicateurs clés (canopée, ombrage, biodiversité).
Étape 6 : Communiquer et partager les résultats.
Enfin, les collectivités peuvent valoriser ces données auprès des élus, partenaires et habitants, par exemple via des cartes interactives ou des modélisations 3D. Cela favorise la compréhension et l’adhésion autour des politiques de végétalisation et d’adaptation climatique.
Quels sont les moyens à mettre en place pour déployer la proposition ?
Ressources humaines
Un chef de projet environnement, urbanisme ou climat peut en assurer la coordination. Il travaille en lien avec un géomaticien ou un prestataire spécialisé en télédétection, chargé de l’acquisition, du traitement et de la mise en forme des données. Selon la taille de la collectivité, le projet peut être porté par un service existant (environnement, aménagement, SIG) ou mutualisé entre plusieurs acteurs territoriaux.
Technologies et outils
Le déploiement s’appuie sur : les données LiDAR HD de l’IGN, accessibles en open data, les drones équipés de capteurs LiDAR pour les relevés locaux et les logiciels de traitement et d’analyse (QGIS, ArcGIS, CloudCompare, ou outils de visualisation 3D). Ces outils permettent de produire des modèles numériques précis et des cartes exploitables par les élus et les services techniques.
Organisation interne et coopération
Une coordination transversale entre les services espaces verts, urbanisme, voirie et climat est indispensable. Le partage des données via un système d’information géographique commun facilite la planification et évite les doublons d’interventions.
Financement
Le recours à des financements externes peut alléger les coûts liés à l’acquisition et au traitement des données. Les collectivités peuvent mobiliser les dispositifs de l’ADEME, les programmes régionaux, ou encore les fonds européens (FEDER). Des partenariats avec des établissements publics (IGN, ONF, départements, parcs naturels régionaux) peuvent également être envisagés.
Comment mesurer la réussite de l’action ?
- Pourcentage de surface arborée supplémentaire créée dans les zones prioritaires.
- Part des habitants ayant accès à un espace vert dans un rayon de 300 mètres (règle du “3-30-300”).
- Progression de l’indice de canopée sur cinq ans.
Quelques données clés sur l'exploitation de la technologie LiDAR
Proposition applicable pour les collectivités suivantes
- Urbain
- Péri-Urbain
- Rural
- Montagne
- Littoral
