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applications au niveau du couvert végétal sont rares. Nelson et al., (1988), estime la biomasse de forêt par 
l'utilisation de mesure laser. Vanderbilt (1977), Vanderbilt et al. (1979,1990), utilisent une technique laser pour 
la caractérisation de la géométrie de couvert végétaux. Cette technique consiste à mesurer avec un ruban 
métrique la position de l'impact du faisceau laser dans le couvert. L'acquisition est manuelle et de ce fait très 
fastidieuse. Dernièrement, Sinoquet et al. (1993), ont proposé un nouveau système laser : DALI (Device for 
Automated measurement of Laser beam Interception). Il est constitué d'un distancemètre laser qui fournit la 
distance moyenne des différents niveaux foliaires illuminés. Notre approche permet une amélioration notable de 
ce système en fournissant directement les niveaux et les surfaces de chaque feuille illuminée par le spot laser. 
Pour effectuer ces mesures nous avons utilisé un équipement prototype développé au LURE (Orsay, 
France) qui permet l'analyse de la réponse temporelle d'un couvert végétal à une impulsion laser. Cet instrument, 
du type LIDAR (LIght Détection And Ranging), est principalement destiné à l'analyse des signaux de 
fluorescence des végétaux, obtenus après illumination par une impulsion laser (Goulas et al., 1993,1994; Moya 
et al., 1994). Cependant, il permet aussi celle du signal réfléchi élastiquement par le couvert végétal, qui dépend 
largement de la distribution spatiale des éléments illuminés. Les possibilités offertes par le LIDAR pour la 
mesure du signal rétrodiffusé nous ont conduit à développer deux approches différentes pour caractériser 
l'architecture du couvert,, et que nous décrivons dans cet article en montrant leurs avantages comparativement 
aux méthodes existantes, avant d'analyser les résultats d'un essai de validation. 
2 - MATÉRIEL ET MÉTHODE 
2.1. Description du système de mesure 
Nos mesures s'appuient sur l'utilisation d'un LIDAR développé au LURE (Orsay, France). Pour une description 
complète de l'instrument, voir Goulas et al. (1993,1994) et Moya et al. (1994). Rappelons tout de même, qu'il 
est constitué d'un laser YAG mode-locked (Quanta Systems, Italie), qui fournit des impulsions laser millijoules 
de durée inférieure à 100 ps à la longueur d'onde de 355 nm. La section du faisceau laser émis est quasi 
circulaire et possède un diamètre de 6 cm lorsque la distance d'opération est de 15 m. 
La méthode consiste à mesurer la réponse élastique du couvert à une impulsion laser, c'est à dire le 
signal rétro-diffusé. Ce signal est collecté par une lentille de Fresnel de grand diamètre (40 cm). D est ensuite 
focalisé par un système optique sur la cathode d'un photomultiplicateur (Sylvania, modèle 502) qui transforme le 
signal lumineux en signal électrique. Ce signal électrique est digitalisé par un analyseur de transitoire rapide 
(Tektronix SCD 1000), puis est transmis à un micro-ordinateur pour y être traité. 
L'axe du faisceau laser est confondu avec l'axe du système optique de mesure. De cette manière, la 
partie du couvert qui est illuminée par le faisceau, et celle qui est vue par le photomultiplicateur, restent 
constamment en coïncidence quelle que soit l'orientation prise par le système. Les mesures sont effectuées sur un 
couvert végétal, situé à une distance de 15 mètres du LIDAR. Le faisceau est envoyé horizontalement sur un 
miroir à 45° pour être réfléchi verticalement vers le sol et le couvert (nadir). 
2.2. Matériel biologique 
Les mesures ont été réalisées sur un couvert de sorgho possédant des caractéristiques identiques à celle d'une 
culture au champ. La taille moyenne de ce couvert âgé de 3 mois était de 1,10 m. La distribution des plantes 
respectait une distance moyenne de 40 cm entre les rangs et un écart moyen de 6 cm entre chaque plante. 
L'indice foliaire LAI (Leaf Area Index) du couvert a été estimé à 237. 3 
3 - PREMIÈRE APPROCHE: MÉTHODE STATISTIQUE 
Nous nous sommes particulièrement intéressés au système DALI proposé par Sinoquet et al. (1993). Le principe 
de ce système est de déplacer un distancemètre laser au dessus d'un couvert végétal. A chaque impulsion, le 
distancemètre fournit la distance moyenne des différents niveaux foliaires illuminés. La répétition de cette 
mesure permet la description complète du couvert. Un traitement statistique des mesures fournit une estimation 
du profil vertical moyen d'interception du rayonnement dont on peut déduire la fréquence de trou et le profil 
vertical des surfaces projetées. 
Cependant, la précision du système DALI est altérée par l'utilisation même du distancemètre. En effet, 
chaque mesure donne la distance moyenne des différentes feuilles illuminées par le faisceau laser. Ainsi, par