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Reconstruction de l’architecture des arbres à partir de TLS et recherche de lois allométriques H #61115


Date de parution : 21-01-2020

Annonceur CIRAD
Contrat Stage
Secteur Recherche et environnement
Localisation Occitanie
Fonction(s) Études / Projets / Développement

Contexte du recrutement et définition de poste :

Le projet AgroBranche (https://recherche.agroof.net/fichesR&D/agrobranche.html ) porté par la SCOP AGROOF a pour objectif l’étude de la valorisation des branches en agroforesterie pour les filières matériaux et chimie biosourcées. Dans ce cadre l’UMR AMAP (http://amap.cirad.fr/fr) s’intéresse plus particulièrement à évaluation de la biomasse raméale qu’il est possible de récupérer lors de la taille des arbres. La méthodologie utilisée pour évaluer la biomasse sur pied repose sur la technologie LiDAR.

Diverses études ont montré l’intérêt du lidar terrestre (TLS) pour évaluer la biomasse des troncs et branches charpentières (Calders et al, 2015, Hackenberg et al, 2015). L’imprécision de la mesure du diamètre des rameaux ne permet cependant pas une évaluation directe de la biomasse raméale (Takoudjou et al, 2016).

L’approche suivie consistera donc à :

  • Reconstruire l’architecture ligneuse des arbres (Raumonen et al, 2013),
  • Puis à appliquer des lois allométriques pour estimer le diamètre des branches en tous points de la couronne
  • Evaluer les volumes de bois et les biomasses correspondantes

Cette méthodologie sera calibrée et validée sur des noyers ayant suivi différents protocoles d’élagage dans le dispositif expérimental de Roumassouze (http://arbratatouille.projet-agroforesterie.net/).

 

Détails:

Des logiciels ont été développés pour reconstruire l’architecture des arbres à partir d’acquisitions par lidar terrestres. Le logiciel treeQSM (Raumonen et al, 2013, Lau et al, 2018) est à l’heure actuelle le plus avancé mais la précision du lidar ne permet pas d’obtenir des mesures fiables des petits diamètres et on doit alors avoir recours à des lois allométriques, par exemple pour relier le diamètre des branches portées au diamètre de la branche porteuse (ex.). Une première étude sur les noyers du site de Roumassouze nous a permis d’évaluer cette démarche et de montrer la faisabilité des estimations de biomasse de "petit bois" à partir de scans lidar.

Travail à effectuer lors du stage :

  • Acquisition de scans lidar in situ sur le site de Roumassouze. Des scans croisés (3 positions autour d’un même arbre) devront être réalisés sur des noyers hors feuille pour obtenir des nuages de points précis et avec le minimum d’occlusions.
  • Le logiciel QSM sera alors mis en œuvre pour reconstruire l’architecture des arbres sélectionnés.
  • Parallèlement, quelques branches seront prélevées sur les mêmes arbres pour effectuer des mesures biométriques manuelles (description topologique, longueur et diamètre des axes, densité volumique des éléments ligneux...).
  • Les mesures réalisées seront alors analysées pour en déduire des lois allométriques qui seront appliquées sur les reconstructions QSM.
  • La qualité des estimations de biomasse sur les branches prélevées servira in fine de critère pour le choix des meilleures allométries

Profil recherché :

  • Le candidat pour ce stage devra être capable de prendre en main des logiciels (en particulier pour la reconstruction de l’architecture des arbres) et acquérir une certaine autonomie.
  • Le stage comportera des mesures de terrain (séjours d’environ un mois au total sur le site de Roumassouze) avec l’appui de personnel de l’UMR AMAP.
  • Une maitrise du logiciel R est souhaitée afin de valoriser les mesures de terrain par la recherche de lois allométriques.

Hormis les séjours sur le terrain, le stagiaire sera basé dans les locaux de l’UMR AMAP à Montpellier. Le stagiaire recevra une indemnité de stage de ~577€ / mois. Il aura accès à la cantine subventionnée du Cirad.