Des modèles pour faciliter la conception de nouvelles dessertes forestières

Route forestière

La conception de nouvelles dessertes forestières est l’un des points clés pour améliorer la mobilisation de la ressource forestière notamment en zone de montagne. L’Office National des Forêts via son pôle Recherche Développement Innovation (RDI) de Chambéry et SylvaLab collaborent pour mettre au point deux modèles permettant de faciliter le travail des forestiers dans l’élaboration de projets de desserte.

Le premier, SylvaRoaD, permet d’identifier automatiquement un itinéraire optimal entre un point de départ et une zone d’arrivée en fonction du relief et de différents critères de conception (pente en long, pente en travers, limitation du nombre de lacets…).

Le second, CubaRoad, effectue automatiquement le calcul de cubature le long d’un tracé afin d’obtenir les volumes de déblai et remblai.

Version des modèles : 1.0
Langage : Python 3.x
Financement : Office National des Forêts – Pôle RDI de Chambéry

Conception et développement : Sylvain DUPIRE – SylvaLab 2020

SylvaRoaD : outil d’aide au tracé de nouvelles dessertes forestières

Contexte et objectif

Les modèles numériques de terrain (MNT) dérivés de données spatiales à haute résolution (LiDAR, radar…) permettent aujourd’hui de représenter très fidèlement le relief. Cette représentation de qualité ouvre la porte à de nombreuses applications numériques pour faciliter le travail de terrain des forestiers, en particulier dans les zones les plus accidentées.

Dans le cadre de la conception de nouvelles dessertes forestières (route ou piste), ce type de MNT autorise l’utilisation d’algorithmes de recherche du meilleur itinéraire à la fois performants et précis.

SylvaRoaD s’inscrit dans cette logique et ambitionne d’aider les forestiers dans la conception de nouvelles dessertes forestières en leur permettant d’identifier un tracé optimal respectant plusieurs critères définis par l’utilisateur afin de desservir de nouvelles parcelles forestières. L’outil permet ainsi de tester rapidement plusieurs options d’itinéraires ou encore de rajouter des points de passages obligatoires. Les différents tracés ainsi identifiés peuvent être incorporés dans un GPS afin d’en valider la faisabilité sur le terrain.

Données en entrée du modèle :

Données spatiales obligatoires :

  • Modèle numérique de terrain (raster de préférence issu de données Lidar)
  • Points de passage obligatoires (shapefile de points) incluant le départ et l’arrivée de l’itinéraire à concevoir et (optionnellement) des points de passages intermédiaires.

Données spatiales optionnelles :

  • Un dossier contenant des couches d’obstacles (tous formats acceptés)
  • Une couche décrivant le foncier et permettant de discriminer les parcelles où le tracé peut passer de celles où ce n’est pas le cas

Paramètres de modélisation :

  • Pente en travers maximale
  • Pente en travers maximale pour un virage en épingle
  • Angle au-delà duquel un virage est considéré comme épingle
  • Pente en long minimale
  • Pente en long maximale
  • Pénalité de changement de direction
  • Pénalité de changement de pente
  • Taille du voisinage de recherche
  • Différence d’altitude maximale entre le tracé et le terrain
  • Longueur maximale cumulée où pente en travers > Pente en travers maximale

Sorties du modèle :

  • Document rappelant les paramètres de modélisation ainsi que les résultats par tronçon testé
  • Un polyligne (shapefile) par tronçon optimal identifié par le processus

 

Tracé optimal obtenu avec SylvaRoaD

 

CubaRoad : outil de calcul automatique des volumes de déblai/remblai le long d’un tracé

Contexte et objectif

Les modèles numériques de terrain (MNT) dérivés de données spatiales à haute résolution (LiDAR, radar…) permettent aujourd’hui de représenter très fidèlement le relief. Cette représentation de qualité ouvre la porte à de nombreuses applications numériques pour faciliter le travail de terrain des forestiers, en particulier dans les zones les plus accidentées.

Dans le cadre de la conception de nouvelles dessertes forestières (route ou piste), ce type de MNT permet d’effectuer un calcul automatique de cubature afin d’évaluer les volumes de déblai et remblai.

CubaRoad s’inscrit dans cette logique et ambitionne d’aider les forestiers dans la conception de nouvelles dessertes forestières en leur permettant de calculer automatiquement ces volumes le long d’un tracé. L’outil retourne un tableur récapitulant les informations utiles à la conception de nouvelle desserte pour chaque segment analysé. Il est aussi possible de visualiser le profil en travers théorique de la desserte avant et après la création de la route pour chaque point d’analyse.

Tracé d’un projet de desserte et emplacement des points (carrés verts et bleus) où le calcul de cubature est réalisé. Les flèches violettes montrent la largeur applicable à chaque point.

Données nécessaires en entrée du modèle

Données spatiales obligatoires :

  • Modèle numérique de terrain (raster de préférence issu de données Lidar)
  • Tracé (shapefile de ligne) avec pour chaque segment la définition de :
      • Largeur de la plateforme ou largeur d’assise
      • Pente du talus amont
      • Pente du talus aval

Paramètres de modélisation :

  • Pas d’analyse
  • Seuil maximal de pente en travers (ripage = 1)
  • Seuil minimal de pente en travers (ripage = 0)

Données en sortie du modèle

  • Document rappelant les paramètres de modélisation ainsi que les résultats généraux
  • Un tableur avec les résultats par segment
Tableur produit par CubaRoad
  • Le tracé reliant les points de niveau (shapefile)
  • Les points d’analyse (shapefile)
  • Un profil pour chaque point d’analyse