LiDAR HD IGN: картографирование городского полога коммуны

С 2021 года IGN постепенно открывает доступ к LiDAR HD — набору данных воздушного лазерного сканирования, который покрывает всю территорию Франции с плотностью 10 точек на квадратный метр. Для местных органов власти, проектных бюро и исследователей городской среды это публичный ресурс огромной ценности, доступный бесплатно на geoservices.ign.fr. Тем не менее многие коммуны до сих пор не подозревают, что располагают на собственной территории трёхмерной картографией, пригодной для подсчёта древесного полога, выявления островов тепла и контроля за обязательствами по озеленению, закреплёнными в градостроительном плане (PLU).

В этой статье кратко изложено, как перейти от исходных данных LiDAR к строгой оценке городского древесного покрова и почему такой подход меняет сам способ управления планом развития древесного полога.

LiDAR HD IGN: недоиспользуемый публичный ресурс

Программа LiDAR HD нацелена на полное покрытие страны к 2026 году. Данные распространяются тайлами площадью в один квадратный километр в сжатом формате .laz под открытой лицензией Etalab. Каждая точка несёт координаты X, Y, Z в проекции Lambert 93, интенсивность отражённого сигнала и, что особенно важно, автоматическую классификацию ASPRS: земля (класс 2), низкая, средняя и высокая растительность (классы 3, 4, 5), здания (класс 6), вода (класс 9). Эта классификация, уже выполненная IGN, экономит недели обработки по сравнению с исходным облаком точек.

На практике загрузка тайлов для коммуны площадью 5 км² — это несколько сотен мегабайт и около получаса соединения. Настоящая работа начинается позже, при преобразовании этих точек в растровые модели, пригодные для обработки в ГИС.

От исходных данных к пригодной для работы модели

Любой анализ древесного полога строится на трёх моделях. ЦМР (цифровая модель рельефа) представляет голую землю и формируется только из точек, отнесённых к классу «земля» (ground). ЦМП (цифровая модель поверхности) представляет видимую сверху поверхность — первый отражённый сигнал каждой ячейки. Разность ЦМП минус ЦМР даёт nDSM (normalized Digital Surface Model), который выделяет реальную высоту объектов над землёй. Именно nDSM является ключевой моделью для древесного полога: пиксель со значением 12 метров соответствует взрослому дереву, пиксель в 3 метра — кустарнику, пиксель в 0 метров — голой земле.

Классическая цепочка обработки сочетает PDAL для фильтрации и растеризации облака точек, GDAL для растровых операций, laspy для тонких манипуляций на Python и geopandas для сопоставления результата с кадастром или зонированием PLU. После получения nDSM пороговое отсечение на уровне 3 метров выделяет площадь под древесной растительностью, а расчёт площади по каждому участку даёт долю древесного полога.

Применение: оценка городского древесного полога коммуны

Исследование, которое я провёл по коммуне Grigny, наглядно показывает весь этот процесс. Было подготовлено семь тематических карт: исходный nDSM, высота полога после порогового выделения, доля покрытия по кварталам IRIS, пересечение с общественными пространствами, наложение на зоны энергетической бедности, выявление потенциальных островов тепла и зон приоритетных усилий. Затем для оценки оказываемых экосистемных услуг была применена модель i-Tree Eco Лесной службы США (US Forest Service): тонны ежегодно связываемого CO2, кубометры перехватываемой дождевой воды, средний охлаждающий эффект на плотной городской застройке. Все технические подробности и визуализации представлены на странице проекта исследование LiDAR Grigny (i-Tree Eco).

Эта работа была представлена на академической защите 4 мая 2026 года в рамках моей текущей программы магистратуры (M1) по геоматике G2M.

Сценарии применения для местных органов власти

Оценка древесного полога — не просто формальное упражнение. Она ложится в основу целого ряда практических документов: зелёно-голубой каркас, закреплённый в SCoT, локальный план развития полога с количественной целью по покрытию на десять лет, контроль за обязательствами по компенсационным посадкам, предусмотренными в PLU, а также определение приоритетных для посадок кварталов, наиболее подверженных тепловой нагрузке. Сопоставление полога с городскими островами тепла (ГОТ), полученными по данным Landsat или Sentinel, также позволяет понять, где каждое посаженное дерево принесёт наибольшую пользу для здоровья населения. О комплексном подходе, объединяющем LiDAR, спутниковую съёмку и вегетационные индексы, читайте в моих работах по дистанционному зондированию.

Технические инструменты и сроки

Для коммуны среднего размера (от 5 до 15 км²) точечное исследование LiDAR по конкретному периметру (квартал ≤ 5 км², парк, зона застройки ZAC, один картографический результат и аналитическая записка) занимает две-три недели, от 1 500 €. Для более широкого периметра или нескольких результатов рассчитывайте скорее на 2 500–3 500 €. Полное исследование древесного полога в масштабе коммуны, с тематическими картами, расчётами i-Tree Eco и картографическим оформлением, готовым к печати, занимает от трёх до шести недель, от 5 500 € без НДС. Итоговая стоимость зависит от площади, плотности облака точек и глубины сопоставления с местными базами данных (кадастр, PLU, социальные данные): индивидуальное коммерческое предложение в течение 48 часов после бесплатного уточнения задач. Поэтапная оплата по контрольным точкам проекта для заказов свыше 2 000 € (30 % при подписании, 30 % в середине работ, 40 % при финальной сдаче). Чтобы обсудить конкретный проект, открыта страница контакты.

Подробности обо всех услугах и диапазонах цен смотрите на странице «Услуги и тарифы».