ÉTUDE DU tv\ILlEU FORESTIER À PARTIR D'IMAGES ...

Description

• cours - matière potentielle : mémoire de baccalauréat

ÉTUDE DU tv\ILlEU FORESTIER À PARTIR D'IMAGES SATELLITAIRES .. ~ _ . ..1 LAN DSAT TM PAR: ÉTIENNE ROMPRÉ DIRIGÉ PAR: DANIEL DE LISLE UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À RIMOUSKI 8?t ~LL4fJ()'K:471()1t/'1lI&e ?O~7 met[)ù& ~/l5'-SA'TJt7 -L~~&7t7 NOVEMBRE 1995

• géocodage des données tm
• images satellitaires
• images tm actuelles sans corrections géométriques
• excellente catégorisation du couvert forestier par combinaison des images panchromatiques
• version numérique de la carte écoforestière
• territoire
• territoires

Sujets

• Proulx
• Létourneau
• Belleau
• Université du Québec à Rimouski
• Rimouski
• Forestier
• Combinaison
• Donnée
• Territoire
• Actuel

Informations

• Publié par: erre
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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

ÉTUDE DU tv\ILlEU FORESTIER
À PARTIR D'IMAGES SATELLITAIRES
LAN DSAT TM
PAR: ÉTIENNE ROMPRÉ
DIRIGÉ PAR: DANIEL DE LISLE
UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À RIMOUSKI
8?t ~LL4fJ()'K:471()1t/'1lI&e ?O~7 met[)ù&
~/l5'-SA'TJt7-L~~&7t7
.. NOVEMBRE 1995
~
_ ...1Table des matières
i-Table des matières
jj- Liste des figures
iii- Remerciements
1-1ntroduction 4
2- Description du territoire pilote 6
3-Méthodologie employée
3.1) Les données images 8
3.2) Les vectorielles 9
3.3) Traitement de images
A) Géocodage des données TM 9
B) Classification supervisée 1a
3.4) Mise à jour du territoire 12
3.5) Masque appliqué aux surfaces non pertinentes 13
4- Résultats et analyse
4.1) Classification supervisée des types forestiers 14
4.2) Mise à jour du territoire 21
4.3) Masque appliqué aux surfaces non pertinentes 24
5-Conclusion synthèse 26
6- Bibliographie 29
7- Annexes 3111
Liste des figures
Figure 1: Localisation de territoire étudié 7
Figure 2: Classification supervisée des types forestiers
de la Seigneurie Nicolas- Rioux 15
Figure 3: Classification supervisée au environ du Lac des
Vi ngt-Quatre Arpents 19
Figure 4: Classification supervisée au environ du lac Valotte 20
Figure 5: Bande 3 (rouge) pour la miseà jour du territoire 22
Figure 6: Classification supervisée de la Seigneurie
Nicolas-Rioux avec superposition d'un masque 25111
Remerciements
Je tiens sincèrementà remercier les nombreux partenaires qui ont, de près ou de
loin, contribué à ce travail. D'une part, M. Guy Létourneau du centre St-Laurent
(Ministère de l'Environnement du Québec) qui par sa générosité à bien voulu
fournir les images satellitaires. D'autre part, M. Pierre Belleau ainsi que Gervais
Proulx de Forêt Modèle Bas St-Laurent pour leur confiance et pour leur soutient
/
tout au long de ce travail. J'aimerais aussi salué Martin Desruisseaux, étudiar.t à la
//
maîtrise à l'UQAR (océanographie) qui a consacré beaucoup de temps à
comprendre et à commenter le projet.
Finalement, je tiens à souligne le magnifique travail de Daniel, mon directeur de
/
recherche, qui a rendu ce projet possible par son soutien_t_ technique et sa vaste
expertise de la télédétection. Sa disponibilité ainsi que sa confiance témoignée ont
été remarquable tout au long de ce projet. Sans lui, ce travail aurait été impossible.4
1- Introduction
L'émergence des moyens techniques afin de traiter et de transformer des masses
de données a fait germer un nouveau domaine de connaissances qui s'intéresse à
l'étude des distributions spatiales. Les nouveaux moyens techniques tels que les
SIRS (systèmes d'information à référence spatiale) mis en oeuvre dans ce domaine
sont nombreux et deviennent de plus en plus diversifiés. Ces techniques
constituent en fait, des outils analytiques bien adaptés qui trouvent leur signification
dans le processus de prise de décision. L'intégration de nouvelles méthodes et la
mise en oeuvre effective du plein potentiel d'application des SIRS devient justifiable
dans notre contexte actuel (Bédard, 1987).
L'intégration de nouvelles techniques analytiques comme la télédétection dans
l'étude du milieu forestier se voit comme un outil pouvant apporter un niveau
supplémentaire d'information aux banques de données déjà existantes. Cette
science se définit comme la discipline scientifique qui regroupe l'ensemble des
connaissances et des techniques utilisées pour l'observation, l'analyse,
l'interprétation et la gestion de l'environnement à partir de mesures obtenues à
l'aide de plates-formes aéroportées, spatiales, terrestres ou maritimes (Bonn et
Rochon, 1993).
Cette technique représente le territoire sous forme d'images dont la résolution
spatiale varie selon la taille d'unités élémentaires appelées pixels. Ce format de
données divise l'ensemble du territoire étudié selon une grille régulière de cellules
(pixels) selon un ordre conventionnel pour former une matrice constituée de lignes
et de colonnes. Les propriétés optiques comme la réflectance et l'absorption des
objets sont utilisées pour acquérir de l'information sur la nature de ces objets. Le
terme absorption signifie la quantité d'énergie qui est conservée par une surface
quelconque. Parallèlement à cette définition, la réflexion est la quantité d'énergie
qui est rejetée par les surfaces. Les réponses spectrales d'une surface est donc la
quantité d'énergie qui est absorbée ou réfléchie.5
Ces qualités spectrales sont mesurées et transmisent par le rayonnement
électromagnétique vers le capteur sateliitaire. Ce dernier traduit l'information
captée en données numériques sous forme d'images ou de chiffres (Bonn et
Rochon,1992) facilement compréhensibles. La représentation visuelle des images
satellites se traduit par des niveaux de gris qui représentent les variations de la
réflectance. Le noir représente une réflectance nulle et le blanc une réflectance
totale (absorption nulle).
Cette technique intègre les développements les plus récents de la recherche
spatiale, de la physique et de l'informatique pour constituer aujourd'hui un outil
puissant et flexible pour la gestion du milieu. De plus, l'information acquise par ces
moyens est intégrable à d'autres types de systèmes d'information et permet de
combiner les données de télédétection à toutes gammes de données diverses. Par
contre, cette intégration n'est pas facile car les images satellites s'appuient sur des
univers informatiques différents, celui des données matricielles pour les images et
celui des données vectorielles pour les cartes (Bonn et Rochon, 1992). Avec les
progrès techniques réalisés, ces deux modes de représentation de l'espace sont
appelés à se jumeler davantage de façon plus conviviale.
Certains travaux de recherche ont déjà mis en valeur les possibilités de la
télédétection dans des applications forestières. Carignan et al. (1990) et
Laframboise et al. (1992) ont proposé au Ministère de l'Énergie et des Ressources
(MER) une méthode pour la mise à jour des cartes forestières en forêt privée à
partir d'images Landsat TM. D'autres travaux portant sur la variabilité des réponses
spectrales des essences forestières (Franklin et al. 1991) ainsi que sur la
surveillance temporelle du couvert forestier (Létourneau, 1993) ont été réalisés.
Les possibilités d'intégration des images TM à des SIRS ont aussi fait l'objet de
travaux (Baker, 1991, Edward, 1993, Cluis et al. 1991)6
Le présent projet d'étude vise essentiellement à démontrer les possibilités
d'utilisation de la télédétection à l'intérieur d'une application concrète dans
l'extraction d'information au niveau du couvert forestier. Cette recherche portera
l'accent sur les possibilités de images TM dans les travaux de cartographie des
types forestiers par classification supervisée. Par la suite, on évaluera aussi les
possibilités de mise à jour du territoire c'est à dire l'inventaire des activités qui
affectent ou modifient les peuplements forestiers.
Ce rapport décrit l'essai réalisé dans la Seigneurie de Nicolas-Rioux; méthodologie
utilisée, résultat obtenus et analyse des résultats. Par le fait même, il va mettre en
lumière les avantages et les inconvénients des images satellitaires dans les
problématiques soulevées. Cette ouvrage ne se présente surtout pas comme un
outil livrant les dernières percées de la télédétection dans le traitement de
l'informations forestière mais plutôt comme un exemple d'application concrète pour
comprendre la portée de ce moyen technique dans des applications en foresterie.
Ce projet s'inscrit dans le cadre du programme de géographie (milieu physique et
continental) à l'intérieur du cours de mémoire de baccalauréat. Il se réalise en
collaboration avec Forêt Modèle Bas-St-Laurent.
2- Description du territoire pilote
La zone d'étude se situe dans la région du Bas-St-Laurent, au sud-est de la
municipalité de St-Eugène-de-Ladrière dans le comté de Rimouski. Sur les cartes