Création de MNT, MNS, MNSn dans QGIS à partir de données LiDAR ( QGIS 8/10)

Summary

Cette vidéo explique comment créer trois types de modèles numériques à partir d’un nuage de points : le modèle numérique de surface (MNS), le modèle numérique de terrain (MNT) et le modèle numérique de surface normalisé (MNSN). Elle détaille les différences entre ces modèles, les méthodes de calcul (grille raster, interpolation, TIN) ainsi que les étapes pratiques dans un logiciel SIG, incluant le filtrage des classes, l’export raster et le remplissage des données manquantes. Enfin, elle montre comment obtenir un rendu 3D réaliste et exploiter le MNSN pour analyser les hauteurs des bâtiments et de la végétation.

Takeaways

• 🌍 Un modèle numérique d'élévation (MNE) est une représentation 3D générale de la surface terrestre, pouvant être sous forme de raster, TIN ou nuage de points.
• 🏢 Un modèle numérique de surface (MNS) inclut toutes les élévations de la surface, y compris bâtiments, arbres et végétation.
• 🌱 Un modèle numérique de terrain (MNT) ne prend en compte que le sol, en éliminant les objets tels que bâtiments et végétation.
• 📏 La création d'un raster à partir d'un nuage de points peut se faire via une grille (moyenne, minimum, maximum ou moyenne pondérée) ou un réseau de triangles (TIN).
• 🖼️ Les cellules d'une grille peuvent utiliser différentes méthodes pour déterminer l'élévation : minimum, maximum, moyenne ou moyenne pondérée par distance.
• 💧 Les zones sans points (comme l'eau) doivent être remplies via interpolation basée sur les pixels voisins pour compléter le modèle numérique de surface.
• ➖ Un modèle numérique de surface normalisé (nDSM) se calcule en faisant la différence entre le MNS et le MNT : nDSM = MNS − MNT.
• 🏙️ Le nDSM permet de connaître les hauteurs relatives des bâtiments et de la végétation par rapport au terrain naturel.
• ☀️ Pour un rendu plus réaliste, on peut utiliser un hillshade en configurant la direction et la hauteur du soleil sur le nDSM.
• 💾 La cohérence de la résolution et de l'étendue entre les différents modèles (MNS, MNT, nDSM) est essentielle pour obtenir des résultats précis.
• 🛠️ La création des modèles numériques peut se faire entièrement via exportation de nuages de points ou en utilisant des TIN pour le même processus.
• 🔍 Le filtrage des classes de points est crucial : aucun filtre pour le MNS, uniquement la classe sol pour le MNT.

Q & A

Qu'est-ce qu'un modèle numérique d'élévation (MNE) ?

Un MNE est une représentation 3D générale de la surface terrestre. Il peut être sous forme de TIN, de raster ou de coordonnées, et sert de base pour d'autres modèles numériques.

Quelle est la différence entre un modèle numérique de surface (MNS) et un modèle numérique de terrain (MNT) ?

Le MNS inclut tous les objets présents sur la surface (bâtiments, arbres), tandis que le MNT ne prend en compte que le terrain naturel, sans objets.

Comment obtient-on un modèle numérique de surface normalisé (MNSN) ?

Le MNSN est obtenu en soustrayant le MNT du MNS. Il montre uniquement les hauteurs relatives des objets au-dessus du terrain.

Quelles sont les principales méthodes pour créer un modèle numérique à partir d’un nuage de points ?

On peut créer une grille et calculer la hauteur moyenne, minimale ou maximale par cellule, utiliser un réseau de triangles (TIN) ou faire une interpolation par inverse de distance (IDW).

Pourquoi est-il nécessaire de remplir les pixels vides dans un MNS ?

Les pixels vides peuvent représenter des zones non mesurées, comme l’eau ou des trous dans le nuage de points. L'interpolation permet d'estimer leur élévation pour éviter des trous dans le modèle.

Comment créer un MNT à partir d’un nuage de points ?

Il faut filtrer le nuage de points pour ne conserver que les points de la classe sol, puis exporter ces points en raster et remplir les pixels vides si nécessaire.

Quelle est l’utilité d’un MNSN dans l’analyse urbaine ?

Le MNSN permet de visualiser uniquement les bâtiments et la végétation au-dessus du terrain, facilitant les analyses d’urbanisme, de hauteur de bâtiments et d’occupation du sol.

Quels paramètres sont importants lors de l’export d’un nuage de points en raster ?

Il faut choisir l’attribut Z (hauteur), la résolution du raster, la taille des tuiles pour le traitement parallèle, et éventuellement appliquer un filtre pour sélectionner certaines classes de points.

Qu’est-ce que la moyenne pondérée par distance dans le contexte des grilles ?

C'est une méthode pour calculer la hauteur d'une cellule de la grille en donnant plus de poids aux points proches du centre de la cellule, ce qui permet d'obtenir une interpolation plus précise.

Comment peut-on réaliser un rendu 3D réaliste d’un MNSN ?

En utilisant un plugin de rendu 3D, en choisissant la direction et la hauteur du soleil pour créer des ombres, ce qui met en évidence les bâtiments et la végétation sur le modèle.

Que se passe-t-il si on utilise le MNS à la place du MNT pour calculer le MNSN ?

Cela entraîne une erreur car le MNSN doit être calculé comme MNS moins MNT. Utiliser le MNS à la place du MNT fausse les valeurs et ne montre pas correctement les hauteurs relatives des objets.

Pourquoi utiliser un réseau de triangles (TIN) plutôt qu’une grille pour certains modèles ?

Le TIN permet de représenter la surface avec des triangles formés entre les points, ce qui est particulièrement utile pour des surfaces complexes ou irrégulières où une grille uniforme serait moins précise.