Waveform LiDAR : the recorded information and perspectives of use | Le Lidar à retour complet : nature de l'information enregistrée et perspectives d'utilisations

[Notes_IRSTEA]n° réalisé sous la direction de C. Puech [Departement_IRSTEA]DS [TR1_IRSTEA]METHODO / SYNERGIE

National audience

English. This review paper deals with the use of on board full waveform LiDAR systems for monitoring continental surfaces. The objectives are 1/ to give an outline of the nature of information recorded by these systems, 2/ to present the main data processing methods used to process data acquired by both large and small footprint LiDAR systems and 3/ to evaluate the quality of ground and over ground characterisation obtained by processing LiDAR waveforms. The measurement process is first described and the main existing full waveform systems are presented. A second part deals with waveform processing methods: data visualization, deconvolution, extraction of geometrical and thematic information. Finally the main kinds of methods used to provide ground and over ground characterization from 3D point cloud and additional information derived from the waveforms are mentioned (DTM computation, building extraction, forest stand characterization. Research conducted in this field show that full waveform LiDAR data are of real interest for many applications: urban cartography, infrastructure and forest monitoring

French. Cet article, basé sur une analyse bibliographique, présente les systèmes Lidar embarqués de type full waveform et montre leur potentiel pour l'étude du sol et du sursol. Les objectifs sont 1/ de donner un aperçu de la nature de l'information enregistrée par ces systèmes, 2/ de présenter les principales méthodes de traitement des données acquises par les systèmes à large ou petite empreinte et 3/ d'évaluer la qualité de l'information extraite pour caractériser le sol et le sursol. Dans un premier temps le processus de mesure est décrit et les principaux systèmes full waveform existants sont présentés. Une seconde partie concerne les méthodes de traitement des formes d'onde LiDAR : visualisation des données, déconvolution, extraction d'informations géométriques et thématiques. Enfin les grandes familles de méthodes permettant de caractériser le sol et le sursol à partir des nuages de points 3D et des informations additionnelles dérivés du signal LiDAR sont évoquées : calcul de MNT extraction de bâtiments, description de la végétation forestière Les résultats des recherches menées dans ce domaine montrent que les données LiDAR full waveform sont pertinentes pour fournir de l'information dans de nombreux domaines d'application tels que la cartographie en milieu urbain, le suivi d'infrastructures, la caractérisation et le suivi de peuplements forestiers...