Les arbres bloquent désormais la ligne de visée

Un viewshed est la carte de tout ce que vous pourriez voir depuis un point. Il s’arrêtait jusqu’ici au sol nu, et la forêt ne cachait donc rien. Cochez « Inclure les arbres dans la simulation » et les zones boisées d’OpenStreetMap deviennent une canopée pleine de 15 m par défaut, que votre visée doit franchir. La carte 3D dessine ces bois arbre par arbre. Gratuit, dans le navigateur, sans compte.

Pourquoi la forêt change ce que vous voyez

Une vieille pessière, ce sont 15 à 30 m de vert plein. Ce que votre œil rencontre, c’est la canopée, le toit fermé de feuillage posé sur les troncs. Quelqu’un placé derrière ce bois n’est tout simplement pas visible, même sur un terrain plat et dégagé. Montez sur une tour d’observation de 30 m et vous passez au-dessus du même bois, jusqu’à la clairière qui le suit. Tout se joue sur la hauteur, et la part de hauteur faite d’arbres, la carte l’ignorait.

Une seconde raison tient aux données d’altitude. Les tuiles AWS Terrarium que lit le simulateur forment une mosaïque de modèles nationaux et mondiaux, et ces modèles ne traitent pas les arbres de la même façon. Aux États-Unis, au Canada, en Grande-Bretagne, en Norvège, en Autriche et en Nouvelle-Zélande, les altitudes viennent de modèles de terrain nationaux. Ceux-là décrivent le sol nu, parce que la végétation est retirée lors du traitement, et non parce que la mesure ne l’aurait pas vue. La majeure partie de l’Europe, Suisse comprise, est couverte par EU-DEM, le reste du monde par SRTM, et les terres au nord du 60e parallèle par ArcticDEM. SRTM et EU-DEM laissent une part de la canopée dans le sol qu’ils annoncent, si bien qu’un versant boisé y ressort quelques mètres trop haut. Le même versant est donc du sol nu dans un pays et en partie de l’arbre dans le suivant, et aucun modèle d’altitude ne dit où se trouvent vraiment les arbres. Un viewshed depuis un sommet a toujours été honnête sur les crêtes et muet sur le bois au pied de la pente. Tout ceci relève du mode LOS / Viewshed. La couverture RF est un calcul distinct, et cette case n’y change rien.

Ce que fait la case à cocher

En mode LOS, le panneau de contrôle porte désormais une case « Inclure les arbres dans la simulation ». Cochez-la et chaque zone boisée portée par les tuiles cartographiques devient un obstacle plein à la hauteur de canopée réglée dans la même case. La valeur par défaut est 15 m, le champ accepte de 1 à 150 m, et le même nombre pilote l’affichage 3D.

Deux détails pèsent plus lourd qu’il n’y paraît. Les cibles se posent sur le haut de la canopée, comme elles se posent déjà sur les toits, donc vous voyez la cime des arbres et non le sol en dessous. L’observateur fait exception. Une découpe de trois pixels sur trois garde le sol libre sous lui. Quelqu’un qui se tient dans le bois est donc mesuré depuis le sol forestier, et la canopée alentour le cache aussitôt.

Bâtiments et arbres se combinent au lieu de s’empiler. Une maison à l’intérieur d’une zone boisée s’arrête à la plus haute des deux valeurs, toit ou canopée, jamais à toit plus canopée. Le reste du comportement des obstacles ne change pas et se lit dans Inclure les bâtiments.

Le même viewshed, sans puis avec les arbres

Un observateur, un calcul, un seul réglage changé.

Sans les arbres, le vert court sur le fond de vallée et remonte le versant d’en face, et seul le terrain cache quelque chose. Avec les arbres, les bandes boisées s’éteignent, et il reste les clairières, les prairies et les sommets qui dépassent de la canopée. Le terrain n’a pas bougé. Seule a changé la surface que la visée doit franchir.

Comment les arbres sont dessinés

À partir du zoom 14, les styles 3D cessent de peindre la forêt en texture plate et dessinent les arbres un à un. Chaque arbre est placé à l’intérieur du polygone OpenStreetMap, sur une grille d’environ 15 m, soit près de 40 arbres à l’hectare, et chacun repose sur sa propre altitude de sol. Un peuplement qui grimpe une pente grimpe donc avec elle. Le placement est déterministe, aucun arbre ne saute quand vous zoomez ou vous déplacez, et la hauteur suit le réglage de canopée. En dessous du zoom 14, comme dans les styles 2D, c’est de nouveau une texture.

Tout cela se passe dans le navigateur. Chaque tuile forestière déjà à l’écran devient une tuile d’arbres à la volée, sans serveur et sans téléchargement supplémentaire.

Ce que le moteur calcule vraiment

C’est le même procédé que pour les bâtiments. Un build WebAssembly du convertisseur Aether rastérise les zones boisées dans les tuiles de terrain, relève le sol sous ce masque de la hauteur de canopée, puis lance le viewshed habituel sur le résultat. Les lignes de visée n’apprennent jamais l’existence des arbres. Elles rencontrent simplement un sol plus haut, pour environ une demi-seconde par tuile de 2048 sur 2048 pixels.

Où les données tiennent, et où elles ne tiennent pas

Le modèle ne vaut que ce que valent les polygones derrière lui. Le couvert arboré vient d’OpenStreetMap via la couche landcover d’OpenMapTiles, complété par les limites des forêts nationales et d’État des États-Unis, supposées boisées d’un bout à l’autre. Ces seules limites ont fait passer une tuile de test sur la Hoosier National Forest de 0 % à 97 %, mesuré comme la part de canopée réelle qui tombe dans un polygone cartographié. C’est tout ou rien par zone. Soit un bois est cartographié, soit il n’existe pas ici.

• L’Europe, le Canada et l’Australie sont bien cartographiés. Sur quatorze tuiles de test comparées à Global Forest Watch 2020, les tuiles européennes, canadiennes, boréales et tropicales retrouvent 75 à 99 % de la canopée haute.
• Aux États-Unis, c’est tout ou rien. Les terres publiques ressortent bien dès que les limites des forêts nationales et d’État sont comptées : l’Idaho Bitterroot et les Rocheuses du Colorado passent ainsi de 0 % à 100 %. La lacune, c’est la forêt privée. Des tuiles de test dans le Maine, la péninsule supérieure du Michigan, l’Alabama et la Géorgie n’ont rendu aucun polygone.
• Le Japon et le Kenya se situent autour de 75 %.
• Une grande partie du Sud global est peu cartographiée. Le résultat y paraîtra plus dégagé que le terrain ne l’est.
• Les bords des polygones se situent à 5 ou 20 m de la vraie lisière, ce qui suffit pour un viewshed mais reste grossier pour une visée qui rase une lisière.
• Les hauteurs sont totalement absentes des données, et c’est pour cela que la hauteur de canopée est un nombre que vous choisissez.

Vérifiez donc la carte d’abord. Activez la couche des forêts et regardez. Si le bois qui vous intéresse n’est pas dessiné, OpenStreetMap n’y a pas de polygone, et le calcul ne peut pas le deviner. Le saisir dans OpenStreetMap profite à tout le monde. Le couvert arboré vient d’OpenStreetMap, © OpenStreetMap contributors (ODbL), et arrive sous forme de tuiles vectorielles OpenFreeMap au schéma OpenMapTiles.

Ce qui n’est pas modélisé

• La couverture RF ignore toujours totalement la végétation. Il n’existe pas encore de modèle d’affaiblissement par le feuillage, UIT-R P.833 est une tâche distincte pour le moteur, un résultat RF n’est pas modifié par cette case, et l’onglet RF n’a pas de case pour les arbres.
• Tous les arbres ont la même hauteur. Une canopée supposée tient lieu de peuplements jeunes comme âgés.
• Chaque polygone est plein. Une forêt d’hiver sans feuilles se traverse du regard par endroits, une vieille futaie claire laisse voir plus de ciel que de vert. Le modèle cache tout de la même façon.
• Les cibles sous les arbres sont lues à la cime. Seul l’observateur reçoit la découpe au sol, donc une personne sur un chemin forestier compte comme visible tant que vous ne l’y placez pas.

La suite, ce sont des hauteurs mesurées et non supposées. Un raster mondial de hauteur de canopée publié par Meta et le World Resources Institute (CC BY 4.0) donne une hauteur par pixel.

Comment l’essayer

1. Ouvrez le simulateur et gardez le mode sur LOS / Viewshed.
2. Cochez « Inclure les arbres dans la simulation » dans le panneau de contrôle.
3. Réglez la hauteur de canopée : 12 m pour un bois jeune ou boréal, 15 m par défaut, 25 à 30 m pour une futaie de conifères ou une forêt tropicale, jusqu’à 150 m.
4. Réglez la hauteur des yeux : 1,7 m pour une personne à pied, davantage pour une tour ou une plateforme d’observation.
5. Placez l’observateur, lancez le calcul, décochez la case et relancez. L’écart entre les deux, c’est ce que la forêt vous coûte.

Sous le résultat, la légende indique « Arbres modélisés comme des obstacles opaques (hauteur de canopée supposée 15 m, polygones OSM + forêts nationales et d’État des États-Unis) ». Chaque capture d’écran porte donc ses propres hypothèses.

Outils associés

Pour la réponse rapide sans carte, trois outils suffisent. Le calculateur de distance à l’horizon convertit une hauteur d’œil en portée visuelle et montre quelle part d’un sommet lointain la courbure cache. Le profil altimétrique dessine le sol entre deux points avec la ligne de visée par-dessus et tranche « le voit-on de là ? » sans viewshed complet. Relèvement et distance donne ensuite la direction dans laquelle regarder.

Prenez un bois que vous connaissez

Choisissez une vallée boisée que vous avez parcourue, calculez-la des deux façons et voyez quelle part de ce vert n’était que de l’air.