Métriques - Lidar#

Vous trouverez ici la liste des métriques dérivées du lidar disponibles dans les algorithmes de traitement de données lidar de HedgeTools. Pour chaque métrique il y a un ensemble de paramètres (si nécessaire) et une liste des sorties obtenues avec la métrique. Ces sorties peuvent être disponibles ou non selon le type de format de sortie (vecteur ou raster), cette information est donnée par les colonnes Vecteur et Raster. Il y a plusieurs types de métriques, pour faciliter la compréhension elles sont étiquetées avec les badges décris en dessous.

Badge	Description
	Disponible avec une sortie raster.
	Disponible avec une sortie vecteur.
	Métrique calculée par strate.
	Métrique calculée à partir des voxels.
	Métrique calculée à partir des points.

Les sorties pour les métriques calculées par strates sont dupliquées pour chaque strate. Pour une strate spécifique la sortie sera S_{limite_inférieure}:{limite_supérieure}_{nom_de_la_sortie}. Pour la strate la plus basse la limité inférieure est min et pour la strate la plus haute la limite_supérieureest max afin de contenir tout les points du nuage de points lidar.

Couverture de canopée#

Calcule la fraction de couverture de la canopée en utilisant une grille de cellule de petite taille. Une cellule est considérée comme une cellule de canopée si elle contient au moins un point du nuage de point du lidar qui est un premier retour et qui a une hauteur supérieure ou égale à la hauteur minimale de canopée.

Paramètres#

Nom	Type	Description
`Résolution de la carte de canopée`	[numérique : double] Défaut: 0.1	Taille des cellules de la carte de canopée.
`Hauteur minimale de canopée`	[numérique : double] Défaut: 1.30	Hauteur minimale pour considérer un point comme étant un point de canopée.
`Taille de l'ouverture`	[numérique: entier] Défaut: 13	Taille en pixels pour les opérations morphologiques d’ouverture.
`Taille de fermeture`	[numérique: entier] Défaut: 21	Taille en pixels pour les opérations morphologiques de fermeture.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`CanopyCover`	[numérique : double]	Pourcentage de couverture de la canopée. Valeur entre 0 et 100.	Oui	Non

Ratio du relief de canopée#

Le Ratio de Relief de canopée est un descripteur quantitatif relatif à la forme de la canopée depuis des observations altimétrique (Geoffrey Parker & all).

\[\begin{split} CRR = \frac{H_{mean}-H_{min}}{H_{max}-H_{min}}\\ \end{split}\]

Où \(H\) est la hauteur des points.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`CRR`	[numérique : double]	Ratio du relief de canopée. Valeur entre 0 et 1.	Oui	Oui

Nombe de Couches Effectives#

Calcule le Nombe de Couches Effectives (Martin Ehbrech & all).

\[ ENL = \frac{1}{\sum_{n=1}^{n=N} (\frac{F_{n}}{T})^2} * V_{z} \]

Où:

\(N\) est le nombre de strates voxels qui contiennent au moins un voxel rempli
\(F_{n}\) est le nombre de voxels remplis dans la strate i
\(T\)est le nombre total de voxels non vides dans l’ensemble des strates
\(V_{z}\) est la hauteur des voxels

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`ENL`	[numérique : double]	Nombe de Couches Effectives.	Oui	Oui

Diversité de Hauteur du Feuillage#

\[ FHD = -\sum_{i=1}^{i=N} pi * \log{pi} \]

Où:

\(p_i\) est la proportion de points présents dans la strate i
\(N\) est le nombre de strates où \(p_i\) > 0

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`FHD`	[numérique : double]	Diversité de Hauteur du Feuillage.	Oui	Oui

Estimation des pics de hauteur#

Calcul le nombre de pics de hauteurs, le pic de hauteur maximal, le pic de hauteur minimal et l’écart entre le pic minimal et le pic maximal en utilisant une estimation de la densité de la probabilité de hauteur par noyau.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`KDE_n_modes`	[numérique : double]	Nombre de pics.	Oui	Oui
`KDE_min_mode`	[numérique : double]	Pic de hauteur minimal.	Oui	Oui
`KDE_max_mode`	[numérique : double]	Pic de hauteur maximal.	Oui	Oui
`KDE_mode_range`	[numérique : double]	Écart entre le pic minimal et le pic maximal.	Oui	Oui

Statistiques des moments L de hauteur#

Calcul du coefficient de variation, la mesure de Skewness et la Mesure de Kurtosis des moments L calculés sur la hauteur des points.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Height L Moments cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation des moments L de hauteur.	Oui	Oui
`Height LMoments skewness`	[numérique : double]	Skewness de variation des moments L de hauteur.	Oui	Oui
`Height LMoments kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis des moments L de hauteur.	Oui	Oui

Statistiques des moments L d’intensités#

Calcul du coefficient de variation, la mesure de Skewness et la Mesure de Kurtosis des moments L calculés sur l’intensité des points.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Intensity L Moments cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation des moments L de hauteur.	Oui	Oui
`Intensity LMoments skewness`	[numérique : double]	Skewness de variation des moments L de hauteur.	Oui	Oui
`Intensity LMoments kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis des moments L d’intensités.	Oui	Oui

Hauteur Moyenne de la Canopée Extérieure#

Calcule la moyenne de la canopée extérieure comme la moyenne de la hauteur des premiers retours avec, avec l’hypothèse que les premiers retours ne pénètrent pas la canopée et sont représentatifs de la surface extérieure (Jeff W. Atkins & all).

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`MOCH`	[numérique : double]	Hauteur Moyenne de la Canopée Extérieure.	Oui	Oui

Densité de Surface de Plante (PAD)#

Calcul la densité de plante et ses métriques dérivées. C’est une méthode de calcul simplifiée de la densité de plante utilisant la fraction de trou (Olivier Martin & all).

\[\begin{split} \begin{array}{l} NRD_{x,y,z} = \frac{N_{x,y,z}}{\sum_{i=0}^z N_{x,y,i}} \\[0.8em] GF_{x,y,z} = 1 - NRD_{x,y,z} \\[0.8em] PAD_{x,y,z} = \frac{-\ln(GF_{x,y,z})}{G(\theta) \times D} \end{array} \end{split}\]

où:

\(N_{x,y,z}\) est le nombre de points dans le voxel \(V_{x,y,z}\)
\(NRD_{x,y,z}\) est l’indice de retour normalisé
\(GF_{x,y,z}\) est la fraction de trou

Paramètres#

Nom	Description	Type
`K`	Le coefficient K applique une calibration inverse du LAD (Densité de Surface de Feuilles) vers un LAI (Indice de Surface de Feuille) connu et représente la capacité de la végétation à intercepté le laser du lidar.	[numérique : double] Défaut: 1

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`PAD_mean`	[numérique : double]	Moyenne de la densité de surface de plante (PAD).	Oui	Oui
`PAD_min`	[numérique : double]	Minimum de la densité de surface de plante.	Oui	Oui
`PAD_max`	[numérique : double]	Maximum de la densité de surface de plante.	Oui	Oui
`PAD_sd`	[numérique : double]	Écart-type de la densité de surface de plante.	Oui	Oui
`PAD_var`	[numérique : double]	Variance de la densité de surface de plante.	Oui	Oui
`PAD_cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAI`	[numérique : double]	Indice de surface de plante.	Non	Oui
`PAI_mean`	[numérique : double]	Moyenne de l’Indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAI_min`	[numérique : double]	Minimum de l’Indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAI_max`	[numérique : double]	Maximum de l’Indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAI_sd`	[numérique : double]	Écart-type de l’indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAI_var`	[numérique : double]	Variance de l’indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAI_cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’indice de surface de plante.	Oui	Non
`PAD_mean_of_ver_sd`	[numérique : double]	Moyenne de l’écart-type de l’indice de surface de plante vertical.	Oui	Non
`PAD_mean_of_ver_cv`	[numérique : double]	Moyenne du coefficient de variation vertical de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_sd_of_ver_mean`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’écart-type verticale de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_cv_of_ver_mean`	[numérique : double]	Coefficient de variation de la moyenne verticale de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_mean_of_hor_sd`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’écart-type verticale de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_mean_of_hor_cv`	[numérique : double]	Moyenne du coefficient de variation horizontal de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_sd_of_hor_mean`	[numérique : double]	Écart-type de la moyenne horizontale de la densité de plante.	Oui	Non
`PAD_cv_of_hor_mean`	[numérique : double]	Coefficient de variation de la moyenne horizontale de la densité de plante.	Oui	Non
`VCI`	[numérique : double]	Indice de complexité vertical.	Non	Oui
`VCI_mean`	[numérique : double]	Moyenne de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`VCI_min`	[numérique : double]	Minimum de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`VCI_max`	[numérique : double]	Maximum de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`VCI_sd`	[numérique : double]	Écart-type de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`VCI_var`	[numérique : double]	Variance de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`VCI_cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’indice de complexité vertical.	Oui	Non
`PAD_peak_height`	[numérique : double]	Hauteur du pic de densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_skewness`	[numérique : double]	Skewness de la distribution de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis de la distribution de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_Z_P25`	[numérique : double]	Centile 25 de la distribution de densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_Z_P50`	[numérique : double]	Centile 50 de la distribution de densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_Z_P75`	[numérique : double]	Centile 75 de la distribution de densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_mean_slope`	[numérique : double]	Pente moyenne de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_max_slope`	[numérique : double]	Pente maximale de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_min_slope`	[numérique : double]	Pente minimale de la densité de plante	Oui	Oui
`PAD_mean_curvature`	[numérique : double]	Courbure minimale de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_max_curvature`	[numérique : double]	Pente maximale de la densité de plante.	Oui	Oui
`PAD_num_inflection_points`	[numérique : double]	Nombre de points d’inflexions de la densité de plante.	Oui	Oui

Centiles de hauteur#

Calcule les centiles de hauteurs suivants: 1, 5, 10, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 95, 99.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Height percentile_1`	[numérique : double]	1er centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_5`	[numérique : double]	5e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_10`	[numérique : double]	10e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_20`	[numérique : double]	20e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_25`	[numérique : double]	25e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_30`	[numérique : double]	30e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_40`	[numérique : double]	40e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_50`	[numérique : double]	50e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_60`	[numérique : double]	60e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_70`	[numérique : double]	70e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_75`	[numérique : double]	75e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_80`	[numérique : double]	80e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_90`	[numérique : double]	90e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_95`	[numérique : double]	95e centile de hauteur.	Oui	Oui
`Height percentile_99`	[numérique : double]	99e centile de hauteur.	Oui	Oui

Centiles d’intensités#

Calcule les centiles d’intensités suivants: 1, 5, 10, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 95, 99.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Intensity percentile_1`	[numérique : double]	1er centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_5`	[numérique : double]	5e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_10`	[numérique : double]	10e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_20`	[numérique : double]	20e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_25`	[numérique : double]	25e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_30`	[numérique : double]	30e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_40`	[numérique : double]	40e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_50`	[numérique : double]	50e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_60`	[numérique : double]	60e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_70`	[numérique : double]	70e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_75`	[numérique : double]	75e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_80`	[numérique : double]	80e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_90`	[numérique : double]	90e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_95`	[numérique : double]	95e centile d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity percentile_99`	[numérique : double]	99e centile d’intensité.	Oui	Oui

Proportion de retours#

Calcul l’effectif et la proportion de retours et de premiers retours qui ont une hauteur supérieure à la hauteur moyenne.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Returns above mean height`	[numérique : double]	Nombre de retours avec une hauteur supérieure à la hauteur moyenne.	Oui	Oui
`Returns above mean height percentage`	[numérique : double]	Proportion de retours avec une hauteur supérieure à la hauteur moyenne.	Oui	Oui
`First returns above mean height`	[numérique : double]	Nombre de premiers retours avec une hauteur supérieure à la hauteur moyenne.	Oui	Oui
`First returns above mean height percentage`	[numérique : double]	Proportion de premiers retours avec une hauteur supérieure à la hauteur moyenne.	Oui	Oui

Rugosité#

Calcule la rugosité comme étant l’écart-type de la hauteur de la canopée extérieure en utilisant uniquement les premiers retour. La rugosité est une estimation de hétérogénéité basée sur la variabilité du système (Jeff W. Atkins & all).

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Rugosity`	[numérique : double]	Écart-type de la hauteur de la canopée extérieure.	Oui	Oui

Statistiques de hauteur#

Calcul des statistiques de hauteur.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Heights_min`	[numérique : double]	Hauteur minimale.	Oui	Oui
`Heights_max`	[numérique : double]	Hauteur maximale.	Oui	Oui
`Heights_mean`	[numérique : double]	Hauteur moyenne.	Oui	Oui
`Heights_median`	[numérique : double]	Médiane de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_mode`	[numérique : double]	Pic de hauteur.	Oui	Oui
`Heights_std`	[numérique : double]	Écart-type de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_var`	[numérique : double]	Variance de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_iqr`	[numérique : double]	Écart interquartile des hauteurs.	Oui	Oui
`Heights_skewness`	[numérique : double]	Skewness de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_aad`	[numérique : double]	Moyenne de l’écart-type absolu.	Oui	Oui
`Heights_mad_median`	[numérique : double]	Écart absolu médian calculé depuis la médiane de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights_mad_mode`	[numérique : double]	Écart absolu médian calculé depuis le pic de hauteur.	Oui	Oui
`Heights_quadratic_mean`	[numérique : double]	Moyenne quadratique de la hauteur.	Oui	Oui

Statistiques d’intensité#

Calcul des statistiques d’intensité.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Intensity_min`	[numérique : double]	Intensité minimale.	Oui	Oui
`Intensity_max`	[numérique : double]	Intensité maximale.	Oui	Oui
`Intensity_mean`	[numérique : double]	Moyenne de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_median`	[numérique : double]	Mediane de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_mode`	[numérique : double]	Pic d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_std`	[numérique : double]	Écart-type de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_var`	[numérique : double]	Variance de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_iqr`	[numérique : double]	Écart interquartile de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_skewness`	[numérique : double]	Skewness de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_aad`	[numérique : double]	Moyenne de l’écart-type absolu de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_mad_median`	[numérique : double]	Écart absolu médian calculé depuis la médiane de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_mad_mode`	[numérique : double]	Écart absolu médian calculé depuis le pic d’intensité.	Oui	Oui
`Intensity_quadratic_mean`	[numérique : double]	Moyenne quadratique de l’intensité.	Oui	Oui

Proportion de retours par strate#

Calcul l’effectif et la proportion de retours et de premiers retours par strates.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`returns`	[numérique : double]	Nombre de retours.	Oui	Oui
`returns_proportion`	[numérique : double]	Proportion de retours.	Oui	Oui
`returns_above_lower_bound`	[numérique : double]	Pourcentage de retours au dessus de la borne inférieure de la strate.	Oui	Oui
`percentage_of_returns_above_lower_bound`	[numérique : double]	Nombre de premiers retours.	Oui	Oui
`first_returns_above_lower_bound`	[numérique : double]	Proportion de premiers retours.	Oui	Oui
`percentage_of_first_returns_above_lower_bound`	[numérique : double]	Pourcentage de premiers retours au dessus de la borne inférieure de la strate.	Oui	Oui
`density_proportion`	[numérique : double]	Proportion de végétation présente dans la strate.	Oui	Oui

Statistiques de hauteur par strate#

Calcul des statistiques de hauteur pour chaque strate.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Heights std`	[numérique : double]	Écart-type de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights var`	[numérique : double]	Variance de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de la hauteur.	Oui	Oui
`Heights skewness`	[numérique : double]	Skewness de hauteur.	Oui	Oui
`Heights kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis de hauteur.	Oui	Oui
`Heights min`	[numérique : double]	Hauteur minimale.	Oui	Oui
`Heights max`	[numérique : double]	Hauteur maximale.	Oui	Oui
`Heights mean`	[numérique : double]	Hauteur moyenne.	Oui	Oui
`Heights median`	[numérique : double]	Médiane de hauteur.	Oui	Oui

Statistiques d’intensité par strate#

Calcul des statistiques d’intensité pour chaque strate.

Sorties#

Nom	Type	Description	Vecteur	Raster
`Intensities std`	[numérique : double]	Écart-type de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities var`	[numérique : double]	Variance de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities cv`	[numérique : double]	Coefficient de variation de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities skewness`	[numérique : double]	Skewness de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities kurtosis`	[numérique : double]	Kurtosis de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities min`	[numérique : double]	Intensité minimale.	Oui	Oui
`Intensities max`	[numérique : double]	Intensité maximale.	Oui	Oui
`Intensities mean`	[numérique : double]	Moyenne de l’intensité.	Oui	Oui
`Intensities median`	[numérique : double]	Mediane de l’intensité.	Oui	Oui