Calculer l'ombrage d'une parcelle à partir du LiDAR et de la position du soleil

Cette fonction calcule l'ombrage projeté (cast shadows) d'une parcelle agricole en utilisant le MNE (Modèle Numérique de Surface) issu du LiDAR et les positions du soleil calculées avec le package suncalc. Elle utilise le package rayshader pour calculer de vraies ombres projetées par les éléments de surface (arbres, bâtiments).

Usage

calculer_ombrage(
  polygone,
  date = Sys.Date(),
  intervalle_heures = 1,
  dossier = NULL,
  mne = NULL,
  tz = "America/Toronto",
  zscale = 1,
  max_distance = 1000,
  lambert = TRUE,
  seuil_ensoleillement = 0.1
)

Arguments

polygone: Un objet `sf` représentant la zone d'intérêt ou un chemin vers un fichier vectoriel
date: Date pour laquelle calculer l'ombrage (format Date ou chaîne "YYYY-MM-DD"). Par défaut, la date du jour.
intervalle_heures: Intervalle en heures entre chaque calcul (défaut: 1 heure)
dossier: Dossier de sortie pour sauvegarder les résultats (optionnel)
mne: Objet SpatRaster optionnel contenant le MNE déjà chargé. Si NULL, télécharge automatiquement.
tz: Fuseau horaire (défaut: "America/Toronto")
zscale: Facteur d'échelle pour la hauteur (défaut: 1). Utilisez une valeur plus élevée (ex: 10) si les ombres semblent trop courtes, ou plus faible (ex: 0.5) si elles semblent trop longues.
max_distance: Distance maximale de projection des ombres en mètres (défaut: 1000)
lambert: Si TRUE, applique l'ombrage de Lambert (défaut: TRUE)
seuil_ensoleillement: Seuil pour considérer un pixel comme ensoleillé (défaut: 0.1). Les valeurs d'ombrage > seuil sont comptées comme ensoleillées. Valeur plus basse = plus permissif (compte plus d'heures). Valeur plus haute = plus strict (compte moins d'heures).

Value

Une liste contenant :

ombrage_par_heure: SpatRaster avec une couche par heure calculée (0-1, où 0 = ombre complète, 1 = plein soleil)
ombrage_moyen: SpatRaster avec l'ombrage moyen sur la journée (0-1)
heures_ensoleillement: SpatRaster avec le nombre d'heures d'ensoleillement par pixel
info_soleil: Data.frame avec les informations sur les positions du soleil par heure
mne: Le MNE utilisé pour les calculs
zscale: Le facteur d'échelle utilisé
max_distance: La distance maximale de projection utilisée
seuil_ensoleillement: Le seuil d'ensoleillement utilisé

Details

L'ombrage est calculé en utilisant la fonction `rayshader::ray_shade()` qui effectue un lancer de rayons (raytracing) pour déterminer quels pixels sont en ombre. Contrairement au hillshade classique, cette méthode calcule les ombres projetées par les éléments élevés (arbres, bâtiments) sur les zones avoisinantes.

Le paramètre `zscale` permet d'ajuster l'échelle verticale : - zscale > 1 : ombres plus longues (exagère la hauteur) - zscale < 1 : ombres plus courtes (minimise la hauteur) - zscale = 1 : échelle réelle

Examples

if (FALSE) { # \dontrun{
# Calculer l'ombrage pour aujourd'hui
champ <- sf::st_read("champ.shp")
resultats <- calculer_ombrage(champ)

# Calculer pour une date spécifique avec ajustement de l'échelle
resultats <- calculer_ombrage(champ, date = "2024-06-21", zscale = 2)

# Augmenter la distance de projection des ombres
resultats <- calculer_ombrage(champ, date = "2024-06-21", 
                              zscale = 1.5, max_distance = 1000)

# Visualiser les résultats
terra::plot(resultats$ombrage_moyen, main = "Ombrage moyen")
terra::plot(resultats$heures_ensoleillement, main = "Heures d'ensoleillement")
} # }