Bassin de visibilité : ce qu’une antenne voit vraiment

La ligne de visée répond à une question précise : A voit-il B ? Mais celui qui choisit l'emplacement d'une antenne, d'une tour de guet ou d'une éolienne se pose la question inverse : depuis ce point, qu'est-ce qu'on voit — et qu'est-ce qu'on ne voit pas ? Répondre ligne par ligne prendrait des heures. Le bassin de visibilité le fait d'un coup, pour chaque mètre carré autour du point.

Le nouvel outil de l'Explorateur de Québec 3D calcule ce bassin sur le relief LiDAR, en tenant compte de la forêt, du bâti et de la courbure terrestre. Il est gratuit, sans compte, et tout se calcule dans votre navigateur.

Qu'est-ce qu'un bassin de visibilité ?

C'est l'ensemble des lieux visibles depuis un point d'observation, dans un rayon donné. Les géographes l'appellent aussi viewshed, par analogie avec le bassin versant (watershed) : là où le bassin versant rassemble tout ce qui s'écoule vers un point, le bassin de visibilité rassemble tout ce que ce point « voit ». C'est l'outil de base des études de couverture radio, d'impact visuel et de surveillance du territoire.

Calculer un bassin en quatre gestes

1. Dans le panneau de la carte, cliquez sur « Bassin de visibilité ».
2. Réglez la hauteur du point d'observation au-dessus du sol (30 m pour un pylône, par exemple), la hauteur de la cible (1,5 m : un téléphone tenu en main ; 1,7 m : les yeux d'un marcheur) et le rayon d'analyse, jusqu'à 20 km.
3. Cliquez sur la carte à l'emplacement voulu (sur téléphone, touchez-la). Le disque se colore en une ou deux secondes.
4. Cliquez ailleurs pour déplacer le point : comparer plusieurs emplacements candidats devient l'affaire de quelques clics. Modifier une hauteur ou le rayon relance le calcul.

Trois couleurs, trois situations

• Vert — visible : une cible placée à la hauteur choisie au-dessus du sol est en vue directe du point d'observation.
• Ambre — couvert atteint : au sol, la cible est masquée par ce qui l'entoure immédiatement — les arbres d'une forêt, les bâtiments d'une rue —, mais le sommet de cette couverture, la cime ou le toit, est en vue. Ce n'est pas une ombre du relief : c'est un masque local. Pour une onde radio, la nuance compte : le signal arrive jusqu'au couvert et le traverse en s'affaiblissant, alors qu'une ombre de relief le coupe franchement.
• Ombré — masqué : une colline, une crête boisée ou un obstacle plus lointain s'interposent. Ni la cible ni le couvert ne sont en vue.

La couleur ambre n'apparaît que lorsque la case « Surface (bâti + forêt) » est cochée — c'est le réglage par défaut. Décochée, l'outil ne considère que le sol nu : utile pour isoler l'effet du relief seul, mais trop optimiste pour juger une couverture réelle.

Lire les résultats

Le résumé donne la part du disque visible et la part en couvert atteint, la surface visible en km², l'altitude du point d'observation et la résolution de calcul. Sous le résumé, une courbe montre la part visible selon la distance : en survolant l'histogramme, on lit, anneau par anneau, le pourcentage visible — et l'on voit d'un coup d'œil si la couverture s'effondre au-delà d'une crête, ou si elle reprend sur un versant qui fait face. Le bouton CSV exporte ces valeurs, avec les paramètres et l'attribution des données.

Comment c'est calculé

L'outil assemble d'abord une grille d'altitudes couvrant le disque : le sol nu et la surface (sol + hauteur de la canopée et du bâti). Il lance ensuite des rayons depuis le point d'observation, un par pixel de circonférence — plusieurs milliers. Le long de chaque rayon, il retient l'angle d'élévation le plus haut des obstacles déjà franchis : c'est l'horizon. Une cible est visible si elle se trouve au-dessus de cet horizon ; le sommet du couvert, s'il le dépasse, marque la zone ambre. La courbure terrestre et la réfraction atmosphérique sont prises en compte avec le coefficient standard k = 4/3, comme pour la ligne de visée.

La résolution s'adapte au rayon pour que le calcul reste rapide : environ 1,6 m de côté par cellule pour un rayon de 1 km, 6,5 m pour 5 km, 13 m pour 10 km et 26 m pour 20 km (dans le sud du Québec). Pour l'étude fine d'un secteur, mieux vaut donc un rayon réduit.

Pourquoi si peu de vert en ville et en forêt ?

La première surprise est souvent la même : depuis un mât de 30 m au cœur d'un quartier ou d'une forêt, le disque est presque entièrement ombré. Ce n'est pas une erreur. Des arbres de 15 à 25 m, ou des immeubles, ferment l'horizon en quelques centaines de mètres ; une cible à 1,5 m du sol, au pied d'autres arbres ou entre d'autres bâtiments, se trouve alors presque toujours sous cet horizon. Au milieu des plaines d'Abraham, à Québec, un mât de 30 m voit ainsi environ 1 % du disque de 3 km à hauteur de téléphone — contre 63 % si l'on ignore la forêt et le bâti.

C'est précisément pourquoi les réseaux cellulaires ne reposent pas sur la seule vue directe : les ondes contournent les obstacles par diffraction, traversent feuillages et murs en s'affaiblissant, se réfléchissent sur les façades. Le bassin de visibilité ne modélise pas ces phénomènes ; il montre la géométrie sur laquelle ils s'exercent. La zone ambre indique où le signal arrive au-dessus des obstacles, et l'ombre, où il devra compter sur la diffraction.

À quoi ça sert

Télécommunications cellulaires — Comparer des emplacements de pylône candidats, mesurer ce que rapportent 10 ou 20 mètres de hauteur supplémentaires, repérer les zones d'ombre d'un site existant, préparer une densification en visant les secteurs que le relief masque. Le bassin de visibilité est un premier tri, rapide, avant les outils de prédiction radio.

Radio et réseaux privés — Relais VHF/UHF des services d'urgence, passerelles LoRa, réseaux municipaux ou agricoles : d'où un relais couvre-t-il le plus de territoire ?

Éolien et paysage — Grâce à la réciprocité de la vue, le bassin calculé depuis le moyeu d'une éolienne, avec une cible à 1,7 m, montre d'où l'on verra l'éolienne. Même raisonnement pour un pylône, un silo, un bâtiment en hauteur.

Surveillance et sécurité — Placer une tour de guet contre les incendies de forêt, une caméra, un poste d'observation : le bassin révèle les angles morts.

Tourisme et plein air — Que voit-on depuis ce belvédère, ce sommet, cette tour d'observation ? Avec une hauteur d'observateur de 1,7 m, l'outil dessine le panorama sur la carte.

Les limites à connaître

C'est une visibilité géométrique, pas une prédiction de couverture. L'outil ne calcule ni la diffraction, ni l'affaiblissement à travers la végétation et les bâtiments, ni les réflexions, ni la puissance des émetteurs. La surface est lissée et, aux grands rayons, la résolution grossit : un obstacle étroit (arbre isolé, pylône, ligne électrique) peut échapper au calcul. Le couvert forestier date du survol LiDAR : les coupes et repousses ultérieures n'y figurent pas. Les hauteurs sont mesurées depuis le sol, et la réfraction réelle varie autour de k = 4/3 selon la météo. Pour dimensionner un réseau, ces résultats appellent une étude radio en bonne et due forme.

Ce qu'il faut retenir

Le bassin de visibilité transforme une question de terrain — qu'est-ce qu'on voit d'ici ? — en une carte. Sur le relief LiDAR du Québec, forêt et bâti compris, il distingue ce qui est en vue, ce qui n'est caché que par son propre couvert, et ce que le relief masque vraiment. Avec le profil altimétrique et la ligne de visée, il complète une boîte à outils gratuite pour lire le territoire en trois dimensions.