 Le leader ou Light Detection and Ranging utilisent des lasers pour mesurer l'élévation des choses comme le sol, les arbres et même les bâtiments. C'est un peu comme le sonar qui utilise les ondes sonores pour cartographier les objets ou encore le radar qui utilise les ondes radio, sauf qu'un système leader utilise la lumière projetée à partir d'un laser. Mais les lasers ne sont-ils pas utilisés pour autre chose comme lire des codes barres, vous faire vibrer dans les spectacles de musique ou pour vous épiler? Sérieusement, comment un système leader utilise des lasers pour mesurer des objets? Il y a différentes façons de collecter les données leader, soit à partir du sol, depuis un avion et même d'un satellite. Les données leader aéroportées sont les données les plus couramment disponibles. Au Québec, le ministère des Ressources naturelles et des forêts utilise lui aussi le leader aéroporté pour créer les produits dérivés du leader. Mais d'abord, pour comprendre comment les lasers sont utilisés pour calculer des hauteurs, il faut explorer ensemble quatre composantes du système leader. Premièrement, l'avion contient l'unité leader elle-même qui utilise un laser pour balayer la terre d'un côté à l'autre pendant que l'avion vole. Au fait, pour les amateurs de télé détection, le leader utilise une lumière verte ou proche infrarouge car ses longueurs d'ondes se reflètent fortement sur la végétation. La composante suivante d'un système leader est le récepteur GPS qui suit l'altitude et la position XY de l'avion. Le GPS nous permet de situer la position du système leader d'où parle l'impulsion. La troisième composante du système leader est ce que l'on appelle une unité de mesure inertielle ou IMU. Pas émeu, IMU. L'IMU suit l'altitude de l'avion pendant son vol, ce qui est important pour des calculs d'élévation précis. Enfin, le système leader comprend un ordinateur. L'ordinateur enregistre toutes les informations importantes que le leader recueille lorsqu'il balaie la surface de la terre. Pas d'ordinateur, pas de données. C'est tout si simple que cela. Maintenant, vous vous demandez peut-être comment le laser, le GPS, l'IMU et l'ordinateur travaillent tous ensemble pour fournir ces données fantastiques et utiles. Et bien, le laser de leader qui balaie la terre émet sa propre énergie lumineuse. Avant d'aller plus loin, clarifions deux termes clés de leader associés à cette énergie lumineuse qui est émise. Vous savez, pour qu'on puisse tous parler, le jargon leader. Tout d'abord, définissons le mot impulsion. Une impulsion fait simplement référence à un éclaire de lumière soit l'énergie émise par le système leader. Deuxièmement, définissons le mot retour. Un retour, c'est la portion de l'énergie lumineuse réfléchie par les objets et qui est enregistrée par le capteur leader. Donc, les impulsions d'énergie lumineuse voyagent jusqu'au sol et retournent au capteur leader. Maintenant, c'est bien beau de connaître ce jargon, mais cela ne nous dit pas comment la hauteur est obtenue. Pour obtenir la hauteur, le système leader enregistre le temps que prend l'impulsion pour aller jusqu'au sol et revenir. Le système utilise la vitesse de la lumière pour calculer la distance entre le sommet de l'objet et l'avion. Décomposons ce calcul de distance. D'abord, prenez le temps de voyage multiplié par la vitesse de la lumière. Puis, divisé par deux, puisque la lumière a fait un aller-retour. Cela nous donne la distance réelle que la lumière a parcouru jusqu'au sol. Donc, en utilisant ce calcul, nous connaissons la distance entre l'avion et le sol. Mais nous n'avons pas encore fini. Comment déterminer l'élévation réelle du sol? Pour calculer l'élévation, nous prenons l'altitude de l'avion obtenue grâce au récepteur GPS, puis on soustrait la distance parcourue par la lumière jusqu'au sol. Et voilà comment un système leader permet de mesurer la hauteur. Mais il y a deux autres choses à prendre en compte dans le calcul de la hauteur. Tout d'abord, l'avion se balance toujours un peu lorsqu'il vole en raison des turbulences de l'air. Ces mouvements sont enregistrés par l'unité de mesure inertielle ou IMU. Non non non, pas IMU, IMU. Ces valeurs sont prises en compte lorsque les hauteurs sont calculées pour chaque retour leader. Rappelez-vous aussi que le faisceau laser balaye d'un côté à l'autre pour couvrir une plus grande surface au sol lors des vols. Viens que certaines impulsions lumineuses voyagent verticalement de l'avion vers le sol ou directement au nadir, si on parle encore le jargon leader ici, la plupart des impulsions voyagent plutôt de façon oblique. Le système doit prendre en compte l'angle d'impulsions quand il calcule l'élévation. Mettons tout ça ensemble une dernière fois. Le système leader aimait des impulsions d'énergie lumineuse vers le sol à l'aide d'un laser. Il enregistre ensuite le temps que met l'impulsion à atteindre le sol et à revenir au capteur. Il convertisse ce temps en distance en utilisant la vitesse de la lumière. Le système utilise ensuite l'altitude de l'avion, son inclinaison et l'angle de l'impulsion pour calculer l'élévation. Il utilise également un récepteur GPS pour calculer l'emplacement du leader par rapport à la Terre. Toutes ces informations sont enregistrées dans un ordinateur également embarquées sur l'avion. Et voilà comment fonctionne le leader. Il y a une autre propriété du système leader qui rend cette technologie très utile. Une impulsion leader ne se reflète pas seulement sur un seul objet. En fait, bien souvent, une impulsion leader traverse les objets comme l'espace entre les branches et les feuilles des arbres. Imaginez-vous dans une forêt où la lumière du soleil filtre à travers les branches. Cette énergie lumineuse traverse la canopée et illumine les branches et les feuilles à l'intérieur de la forêt. Cette capacité d'un système leader a traversé partiellement les objets et, dansregistrer des informations à partir du sommet de la canopée à travers les arbres jusqu'au sol, rend les systèmes leader uniques et très précieux pour les scientifiques et qui étudient les arbres. Les retours depuis l'intérieur de la canopée nous en disent davantage sur ce qui se passe à l'intérieur de la forêt et sa structure. Par exemple, ils peuvent nous renseigner sur la forme des arbres, ou la densité des feuilles sur les arbres. Ils peuvent même parfois être utilisés pour estimer le suc couvert arbustif ou la végétation basse sur le sol de la forêt. Mais cela sera le sujet d'une autre vidéo. Maintenant, vous connaissez le fonctionnement général d'un système leader. Aussi, vous pouvez considérer que vous parlez couramment le jargon du leader.