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#1 Wed 24 November 2021 10:11

Laslier Marianne
Invité

[STAGE] Teledetection Ecologie H/F - Amiens (80)

Contact : marianne.laslier@texte-a-enlever.u-picardie.fr

Bonjour, une offre de stage est proposée à l'Université d'Amiens en télédétection appliquée à l'écologie

Titre du stage : Evaluation de la sévérité des ornières causées par les engins forestiers
à partir de levés Lidar aéroportés

I.    Contexte

Un travail de thèse récemment développé au sein d’EDYSAN (H. Mohieddinne Juin 2019) s’est intéressé à la caractérisation de la compaction des sols forestiers et de l’orniérage à partir de Modèles Numériques de Terrain (MNT) obtenus par Lidar aéroporté.
Plus précisément, les dépressions dans le sol (ornières) causées par le passage d’engins en forêts ont été localisées et digitalisées manuellement à partir des Modèles Numériques de Terrain (MNT) issus de nuages de point LiDAR, permettant ainsi de calculer la longueur totale d’ornières par unité de gestion forestière.

Ce travail préliminaire a ainsi permis de construire un premier indicateur d’orniérage des sols forestiers à l’échelle de l’ensemble d’un massif (Forêt domaniale de Compiègne). Il montre que la surface circulée dans les parcelles est en moyenne de 40% mais peut parfois atteindre 80%. Les premiers résultats suggèrent également que la mise en place de modalités de gestion forestière de type cloisonnements, qui vise à réduire cet impact, a au contraire tendance à conduire à une augmentation de la surface circulée (mauvaise signalisation des cloisonnements, non-respect par les exploitants…).
Ce travail a montré tout l’intérêt de l’utilisation de données Lidar pour mieux décrire la distribution spatiale de l’orniérage et ainsi de mieux comprendre l’impact des engins forestiers et des modalités de gestions sur l’état des sols forestiers.

Cependant, de nombreuses questions et limites ont pu être identifiées :
D’un point de vue thématique, les surfaces circulées déterminées par cet indicateur sont supérieures à celles décrites par les forestiers. Une hypothèse est que cet indicateur ne prend pas en considération la sévérité des ornières. Il intègre les ornières profondes mais aussi des ornières invisibles sur le terrain lorsque la végétation est un peu dense. Quantifier et cartographier la sévérité des ornières permettrait donc d’affiner cet indicateur et de mieux comprendre l’impact réel des modalités de gestion forestières sur l’état des sols forestiers. Cela pourrait aussi permettre de produire un indicateur de l'ancienneté de l'emprunte, les engins forestiers ayant aujourd'hui une voie plus importante que ceux du passé.
D’un point de vue méthodologique, deux problématiques restent en suspens : D’une part, réussir à détecter automatiquement les ornières, et ce afin de pouvoir cartographier le réseau d’ornières sur l’ensemble du massif forestier. D’autre part, réussir à quantifier la sévérité des ornières, en décrivant leur surface et leur profondeur.

II.    Objectifs du stage

L’objectif du stage est de développer une méthodologie permettant de cartographier de manière automatique la sévérité des ornières, en intégrant notamment la surface et la profondeur de celles-ci.

III.    Travaux programmés
Le travail se découpera en une phase de traitement de données LiDAR, une phase de terrain et une phase d’analyse de données.
•    Acquisition de données
Deux types de données seront acquis sur le terrain :
o    Données LiDAR
Une partie des données LiDAR est déjà acquise mais le stage pourra éventuellement faire l’objet de nouvelles acquisitions de données. En effet, une campagne d’acquisition de nuages de points LiDAR par drone et par LiDAR terrestre devrait être réalisée au printemps en forêt de Compiègne et/ou en forêt de Mormal.
o    Données de calibration
Afin de valider l’exactitude des cartes produites, des mesures de terrain concernant la sévérité des ornières seront réalisées en forêt de Compiègne et/ou Mormal. Une typologie des ornières pourra être réalisée à partir de ces données.
•    Traitement de données
Le gros du travail consistera au développement méthodologique.  Les MNT et nuages de points LiDAR seront traités pour extraire automatiquement les ornières, leur profondeur et leur surface. Trois types de données LiDARpourront être testés à trois échelles spatiales : A l’échelle locale, des données issues de LiDAR terrestre pourront être utilisées. A l’échelle supra-locale, des données issues de LiDAR monté sur drone pourront être utilisés et enfin à l’échelle du massif, des données issues de LiDAR aéroporté seront utilisées. Les données seront acquises soit en forêt de Compiègne, soit en forêt de Mormal, selon la pertinence des nuages de points observés. Une comparaison entre les deux massifs forestiers pourra être envisagée.
•    Analyse de données
Une fois les cartes produites, celles-ci pourront être mises en relation avec les mesures réalisées sur le terrain afin 1) de valider la précision des cartes et 2) de mieux comprendre l’impact des ornières sur l’état des sols forestiers.

IV.    Encadrement
Le stage sera encadré par M. Laslier pour l’aspect traitement de données LiDAR. E. Gallet, B. Brasseur, H. Horen et J. Buridant apporteront leur expertise respectivement en géomatique, pédologie, écologie historique et écologie forestière.

V.    Compétences requises :
Profil de master 2 en géomatique, télédétection, traitement d’images. Un profil en écologie avec une forte appétence pour la géomatique et la télédétection est aussi envisagé.
Compétences requises en analyses de données géographiques/ géomatique (ArcGis, QGis) et statistiques (R).
Motivation et intérêt fort pour l’environnement apprécié.
Permis B demandé.

VI.    Informations pratiques
•    Dates de début du stage
le stage pourra débuter début février/début mars, pour une durée de 6mois.
•    Localisation :
UMR 7058 EDYSAN– site pôle santé (GEP)
Université de Picardie Jules Verne
UFR de Pharmacie
1, rue des Louvels
80037 Amiens Cedex 1

•    Rémunération
Selon la grille en vigueur, environ 500 euros/mois.
VII.    Bibliographie du sujet
Mohieddinne, Hamza. « Impact du tassement actuel et ancien par les engins sylvicoles sur les pédosystèmes et la végétation ». These de doctorat, Amiens, 2019. https://www.theses.fr/2019AMIE0020.
Mohieddinne, Hamza, Boris Brasseur, Fabien Spicher, Emilie Gallet-Moron, Jérôme Buridant, Ahmad Kobaissi, et Hélène Horen. « Physical Recovery of Forest Soil after Compaction by Heavy Machines, Revealed by Penetration Resistance over Multiple Decades ». Forest Ecology and Management 449 (1 octobre 2019): 117472. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117472.
Pousse, Noémie, et Laurent Augusto. « Gestion durable des sols forestiers - nouvelles connaissances et boîte à outils », s. d., 29.

 

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