Martin Béland

Martin Béland

Professeur agrégé

Coordonnées

Département des sciences géomatiques
Pavillon Louis-Jacques-Casault
1055, avenue du Séminaire, local 2315
Université Laval
Québec (Québec)  G1V 0A6

Téléphone : 418-656-2131, poste 404611
Télécopieur : 418-656-7411
martin.beland@scg.ulaval.ca

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Profil Google Scholar
Digital Forest Lab website/Laboratoire Forêt Numérique (Anglais)

Formation

  • Chercheur postdoctoral - Laboratoire de biométéorologie, Department of Environmental Science, Policy and Management (Université de Californie, Berkeley)
  • Doctorat en télédétection - cheminement interdisciplinaire en environnement (Université de Sherbrooke)
  • Maitrise en environnement (Université de Sherbrooke)
  • Baccalauréat en géomatique (Université Laval)

Enseignement

1er cycle

  • GMT-2006 Télédétection fondamentale
  • GMT-2015 Levé aéroportés et terrestres

2e et 3e cycles

Recherche

Champs d'expertise

  • LiDAR terrestre
  • Modélisation biophysique
  • Surface foliaire (LAI)
  • Réflectance spectrale des forêts
  • Fonction et structure des forêts

Thèmes de recherche

  • Utilisation du lidar terrestre pour estimer les paramètres structuraux des arbres à l’échelle de la parcelle, incluant la distribution 3D de la surface foliaire (leaf area), l’agrégation du feuillage (foliage clumping) et l’architecture des couronnes.
  • Modélisation biophysique des interactions entre l'environnement (éclairement solaire, CO2 atmosphérique, vent, température, humidité de l'air, etc.) et les forêts pour l'étude des liens entre la structure de la canopée, la réflectance et l'interception de lumière, et les échanges de gaz au niveau de la canopée. Cette recherche vise entre autres l'amélioration des schémas de mise à l'échelle (upscaling) des feuilles vers la canopée dans les modèles de biosphère terrestre utilisés à l’échelle globale.
  • Développement de systèmes de suivi automatisé basés sur la télédétection satellitaire passive impliquant Google Earth Engine, principalement pour la surveillance de zones et activités spécifiques menant à la déforestation. 
  • Développement d’environnements forestiers virtuels basés sur de riches données lidar terrestre 3D fusionnées à des photographies numériques panoramiques. La création de forêts naturelles dans un système de réalité virtuelle présente un potentiel de réduction du stress chez les patients en séjour de longue durée dans un centre de soins de santé, et offre aussi au grand public l'occasion d'explorer des écosystèmes forestiers exceptionnels.

Centres et groupes de recherche

Fiche de recherche de l'Université Laval

Projets de recherche actifs en date du 2019-12-04

Projets de recherche terminés entre le 2018-04-01 et le 2019-12-03

  • Cartographie des zones à risque de glissements pelliculaires dans le parc national de la Jacques-Cartier, Partenariat, MITACS Inc., Accélération Québec (MITACS et gouvernement provincial), du 2018-01-01 au 2018-06-30
  • Fonds de démarrage: Télédétection, Subvention, Université Laval - démarrage nouveau chercheur, du 2014-04-15 au 2018-04-14
  • Suivi de la déforestation causée par la production d'huile de palme par télédétection, Partenariat, Conseil de recherches en sciences naturelles et génie Canada, Subventions de recherche et développement coopérative (RDC), du 2015-12-01 au 2019-11-30
  • Towards automatic tree selection through fusion of mobile lidar and computer vision information, Partenariat, MITACS Inc., Accélération Québec (MITACS et gouvernement provincial), du 2018-05-01 au 2018-12-31
  • Utilisation du lidar dans la planification de récolte des chantiers forestiers, Partenariat, Conseil de recherches en sciences naturelles et génie Canada, Programme de subvention d'engagement partenarial (SEP), du 2018-05-01 au 2019-02-28

Fiche de recherche de l'Université Laval

Étudiant(e)s à la maîtrise

  • Giroux, Philippe. Maîtrise en géographie (co-direction)
  • Reyes Consuelo, Miguel Alejandro. Maîtrise interdisciplinaire (co-direction)
  • Shaker, Amin. Maîtrise en génie informatique (co-direction)
  • Trudeau, Simon. Maîtrise professionnelle en sciences géomatiques - géomatique appliquée

Étudiant(e)s au doctorat

  • Perbet, Pauline. Doctorat en sciences géomatiques
  • Reisi Gahrouei, Omid. Doctorat en sciences géomatiques
  • Tarimy, Stella. Doctorat en sciences forestières (co-direction)

Étudiant(e)s à la maîtrise

  • Duchemin, Marc (2019). Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Flamant, Simon (2018). Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Isabel, Marc. (2018) Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Leinenweber, Alexia. (2017) Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Matte, Olivier. (2019) Maîtrise en sciences géomatique - avec mémoire
  • Perbet, Pauline (2019). Maîtrise en sciences géomatiques avec mémoire
  • Tremblay, Jean-François (2019). Maîtrise en informatique (co-direction)

Étudiant(e)s au doctorat

  • Roussel, Jean-Romain (2018). Doctorat en sciences forestières (co-direction)
  • Béland, M. & Kobayashi, H. (2021) Mapping forest leaf area density from multiview terrestrial lidar. Methods in Ecology and Evolution. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13550
  • Béland, M. & Baldocchi, D. (2020) Is foliage clumping an outcome of resource limitations within forests? Agricultural and Forest Meteorology, 295, 108185.
  • Tremblay, J.-F., Béland, M., Pomerleau, F., Gagnon, R. & Giguère, P. (2019) Automatic 3D Mapping for Tree Diameter Measurements in Inventory Operations. arXiv preprint arXiv:1904.05281.
  • Perbet, P., Fortin, M., Ville, A. & Béland, M. (2019) Near real-time deforestation detection in Malaysia and Indonesia using change vector analysis with three sensors. International Journal of Remote Sensing, 1-20.
  • Beland, M., Parker, G., Sparrow, B., Harding, D., Chasmer, L., Phinn, S., Antonarakis, A., & Strahler, A. (2019). On promoting the use of lidar systems in forest ecosystem research. Forest Ecology and Management, 450, 117484
  • Tremblay, J.-F. & Béland, M. (2018) Towards operational marker-free registration of terrestrial lidar data in forests. ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, 146, 430-435.
  • Roussel J-R, Béland M, Caspersen J, Achim A. 2018. A mathematical framework to describe the effect of beam incidence angle on metrics derived from airborne LiDAR: The case of forest canopies approaching turbid medium behaviour. Remote Sensing of Environment 209:824-834.
  • Roussel, J.-R., Caspersen, J., Béland, M., Thomas, S. and Achim, A. Removing bias from LiDAR-based estimates of canopy height: Accounting for the effects of pulse density and footprint size. Remote Sens. Environ., 198: 1-16. 2017,Elsevier
  • Béland, M., D. D. Baldocchi, J.-L. Widlowski, R. A. Fournier, and M. M. Verstraete. 2014a. On seeing the wood from the leaves and the role of voxel size in determining leaf area distribution of forests with terrestrial LiDAR. Agricultural and Forest Meteorology 184:82-97.
  • Béland, M., J.-L. Widlowski, and R. A. Fournier. 2014b. A model for deriving voxel-level tree leaf area density estimates from ground-based LiDAR. Environmental Modelling & Software 51:184-189.

 

Expertise

Champs d'expertise

  • LiDAR terrestre
  • Modélisation biophysique
  • Surface foliaire (LAI)
  • Réflectance spectrale des forêts
  • Fonction et structure des forêts

Thèmes de recherche

  • Utilisation du lidar terrestre pour estimer les paramètres structuraux des arbres à l’échelle de la parcelle, incluant la distribution 3D de la surface foliaire (leaf area), l’agrégation du feuillage (foliage clumping) et l’architecture des couronnes.
  • Modélisation biophysique des interactions entre l'environnement (éclairement solaire, CO2 atmosphérique, vent, température, humidité de l'air, etc.) et les forêts pour l'étude des liens entre la structure de la canopée, la réflectance et l'interception de lumière, et les échanges de gaz au niveau de la canopée. Cette recherche vise entre autres l'amélioration des schémas de mise à l'échelle (upscaling) des feuilles vers la canopée dans les modèles de biosphère terrestre utilisés à l’échelle globale.
  • Développement de systèmes de suivi automatisé basés sur la télédétection satellitaire passive impliquant Google Earth Engine, principalement pour la surveillance de zones et activités spécifiques menant à la déforestation. 
  • Développement d’environnements forestiers virtuels basés sur de riches données lidar terrestre 3D fusionnées à des photographies numériques panoramiques. La création de forêts naturelles dans un système de réalité virtuelle présente un potentiel de réduction du stress chez les patients en séjour de longue durée dans un centre de soins de santé, et offre aussi au grand public l'occasion d'explorer des écosystèmes forestiers exceptionnels.

Centres et groupes de recherche

Fiche de recherche de l'Université Laval

Projets de recherche

Projets de recherche actifs en date du 2019-12-04

Projets de recherche terminés entre le 2018-04-01 et le 2019-12-03

  • Cartographie des zones à risque de glissements pelliculaires dans le parc national de la Jacques-Cartier, Partenariat, MITACS Inc., Accélération Québec (MITACS et gouvernement provincial), du 2018-01-01 au 2018-06-30
  • Fonds de démarrage: Télédétection, Subvention, Université Laval - démarrage nouveau chercheur, du 2014-04-15 au 2018-04-14
  • Suivi de la déforestation causée par la production d'huile de palme par télédétection, Partenariat, Conseil de recherches en sciences naturelles et génie Canada, Subventions de recherche et développement coopérative (RDC), du 2015-12-01 au 2019-11-30
  • Towards automatic tree selection through fusion of mobile lidar and computer vision information, Partenariat, MITACS Inc., Accélération Québec (MITACS et gouvernement provincial), du 2018-05-01 au 2018-12-31
  • Utilisation du lidar dans la planification de récolte des chantiers forestiers, Partenariat, Conseil de recherches en sciences naturelles et génie Canada, Programme de subvention d'engagement partenarial (SEP), du 2018-05-01 au 2019-02-28

Fiche de recherche de l'Université Laval

Étudiants

Étudiant(e)s à la maîtrise

  • Giroux, Philippe. Maîtrise en géographie (co-direction)
  • Reyes Consuelo, Miguel Alejandro. Maîtrise interdisciplinaire (co-direction)
  • Shaker, Amin. Maîtrise en génie informatique (co-direction)
  • Trudeau, Simon. Maîtrise professionnelle en sciences géomatiques - géomatique appliquée

Étudiant(e)s au doctorat

  • Perbet, Pauline. Doctorat en sciences géomatiques
  • Reisi Gahrouei, Omid. Doctorat en sciences géomatiques
  • Tarimy, Stella. Doctorat en sciences forestières (co-direction)
Diplômés

Étudiant(e)s à la maîtrise

  • Duchemin, Marc (2019). Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Flamant, Simon (2018). Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Isabel, Marc. (2018) Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Leinenweber, Alexia. (2017) Maîtrise en sciences géomatiques - géomatique appliquée
  • Matte, Olivier. (2019) Maîtrise en sciences géomatique - avec mémoire
  • Perbet, Pauline (2019). Maîtrise en sciences géomatiques avec mémoire
  • Tremblay, Jean-François (2019). Maîtrise en informatique (co-direction)

Étudiant(e)s au doctorat

  • Roussel, Jean-Romain (2018). Doctorat en sciences forestières (co-direction)
Publications
  • Béland, M. & Kobayashi, H. (2021) Mapping forest leaf area density from multiview terrestrial lidar. Methods in Ecology and Evolution. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13550
  • Béland, M. & Baldocchi, D. (2020) Is foliage clumping an outcome of resource limitations within forests? Agricultural and Forest Meteorology, 295, 108185.
  • Tremblay, J.-F., Béland, M., Pomerleau, F., Gagnon, R. & Giguère, P. (2019) Automatic 3D Mapping for Tree Diameter Measurements in Inventory Operations. arXiv preprint arXiv:1904.05281.
  • Perbet, P., Fortin, M., Ville, A. & Béland, M. (2019) Near real-time deforestation detection in Malaysia and Indonesia using change vector analysis with three sensors. International Journal of Remote Sensing, 1-20.
  • Beland, M., Parker, G., Sparrow, B., Harding, D., Chasmer, L., Phinn, S., Antonarakis, A., & Strahler, A. (2019). On promoting the use of lidar systems in forest ecosystem research. Forest Ecology and Management, 450, 117484
  • Tremblay, J.-F. & Béland, M. (2018) Towards operational marker-free registration of terrestrial lidar data in forests. ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, 146, 430-435.
  • Roussel J-R, Béland M, Caspersen J, Achim A. 2018. A mathematical framework to describe the effect of beam incidence angle on metrics derived from airborne LiDAR: The case of forest canopies approaching turbid medium behaviour. Remote Sensing of Environment 209:824-834.
  • Roussel, J.-R., Caspersen, J., Béland, M., Thomas, S. and Achim, A. Removing bias from LiDAR-based estimates of canopy height: Accounting for the effects of pulse density and footprint size. Remote Sens. Environ., 198: 1-16. 2017,Elsevier
  • Béland, M., D. D. Baldocchi, J.-L. Widlowski, R. A. Fournier, and M. M. Verstraete. 2014a. On seeing the wood from the leaves and the role of voxel size in determining leaf area distribution of forests with terrestrial LiDAR. Agricultural and Forest Meteorology 184:82-97.
  • Béland, M., J.-L. Widlowski, and R. A. Fournier. 2014b. A model for deriving voxel-level tree leaf area density estimates from ground-based LiDAR. Environmental Modelling & Software 51:184-189.

 

Associations, ordres professionnels et comités

  • American Geophysical Union (AGU)
  • IEEE Geoscience and Remote Sensing Society
  • Société Canadienne de Télédétection
  • Association Canadienne des Sciences Géomatiques
  • Association Québécoise de Télédétection (AQT)
  • Révision d'articles scientifiques pour les revues : Agricultural and Forest Meteorology, Journal of Geophysical Research – Biogeosciences, Remote Sensing of Environment.