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Rencontres des Utilisateurs Francophones de QGIS 2019 à Montpellier

12 et 13 décembre 2019 à Montpellier.

Cet événement est organisé en partenariat entre Montpellier SupAgro et l’OSGeo-fr.

http://conf.qgis.osgeo.fr/

 

#1 Wed 13 November 2019 13:22

Damien Arvor
Invité

[Stage] Teledetection en milieu forestier amazonien - Montpellier (34)

Sujet de stage : Analyse de séries temporelles d’images satellitaires pour le suivi de la biomasse en milieu forestier amazonien

Période de stage : 6 mois dans la période février à septembre 2020 (M2) 
     
Responsable (s) de stage : Pierre Couteron (IRD, UMR AMAP), Damien Arvor (CNRS UMR LETG),  et Julie Betbeder  (Cirad, UR 105 F&S).

Tél. :
•    Pierre Couteron Tel. 04 67 61 49 08
•    Damien Arvor Tel. 02 99 14 18 68

Courriel : damien.arvor@texte-a-enlever.univ-rennes2.fr; pierre.couteron@texte-a-enlever.ird.fr; julie.betbeder@texte-a-enlever.cirad.fr

Laboratoire d’accueil : CNRS UMR AMAP

Directeurs du Laboratoire :
Equipe d’accueil : UMR AMAP Montpellier : Pierre Couteron

Résumé:

Problématique
La dégradation des forêts tropicales constitue une menace mondiale pour la fourniture de services écosystémiques, comme par exemple des services de régulation climatiques. La dégradation induit notamment une perte de biodiversité via les perturbations et la fragmentation des habitats naturels, une érosion des propriétés hydrologiques et des sols, une diminution des ressources en produits forestiers non ligneux et elle représente 68,9% des pertes globales actuelles en carbone forestier tropical.
L'accumulation des perturbations forestières au fil du temps (comme les coupes sélectives et les feux de sous-bois), résultant d’une surexploitation du bois, des feux et de la fragmentation forestière déterminent de multiples trajectoires de dégradation et créent un gradient de structures variées dans les paysages forestiers. Les gradients se superposent ou se combinent avec d’autres gradients naturels (climat, sols, chutes d’arbres …) susceptibles, aussi, de faire varier la structure forestière. La biodiversité des forêts et les services écosystémiques dépendent de la structure forestière et de ces variations dans les paysages forestiers. Être en mesure de cartographier à grande échelle ces variations, anthropiques comme naturelles, est donc essentiel pour les programmes de réduction des émissions dues à la déforestation et à la dégradation (REDD+, IPCC 2014; COP21) et de restauration des paysages forestiers.

S’il est aujourd’hui relativement aisé de suivre par télédétection la déforestation, il est beaucoup plus difficile d’évaluer les variations de structure forestière et donc le niveau de dégradation des forêts. Celui-ci peut être directement lié à la structure de la forêt et ainsi à son niveau de biomasse. Les analyses de texture de la canopée dérivées de données optique à très haute résolution spatiale fournissent des approximations pour évaluer les structures forestières, mais les mécanismes les reliant à la dégradation ont rarement été étudiés, et la performance de l’approche est donc contexte-dépendante. De plus, ces données ne sont pas libres d’accès. L’apparition des nouvelles données gratuites (Sentinel) à haute résolution spatiale et temporelle ouvre de nouvelles perspectives dans ce domaine.

Nous nous proposons ici d’évaluer l’apport possible des données Sentinel (ref site Esa) pour la compréhension et la cartographie des variations de structure forestière, à l’intérieur de l’état d’Amapa (Brésil). Ce dernier, très largement forestier, présente des zones de dégradation par exploitation forestière, et, plus localement, par des cultures. L’Amapa est entièrement couvert par des données de hauteur totale de la canopée (altimétrie), obtenues à partir de données radar aéroporté. Il s’agit d’un type de données exceptionnel et non reproductible, qui offre une opportunité rare pour tester des méthodes de caractérisation de la structure forestière à partir de données moins coûteuses ou même gratuites. En effet, la hauteur de la canopée et ses variations dans l’espace (trouées, …) est un paramètre de structure essentiel, permettant l’estimation d’autres variables, dont la biomasse.

Objectif
Le stage proposé vise à évaluer l’apport de séries temporelles d’images optiques pour caractériser les hauteurs de forêt et donc la biomasse en s’appuyant conjointement sur des analyses spectrales et texturales, et en confrontant les résultats obtenus avec la couverture altimétrique de l’état d’Amapa.

Méthodes et calendrier
1- Analyse bibliographique sur les outils et méthodes développées en télédétection pour caractériser la structure forestière et estimer la biomasse
2- Prise en main de données radar aéroporté à 2,50m pour estimer la hauteur de la canopée à des résolutions compatibles avec les analyses suivantes.
3- Application de la méthode FOTO pour l’analyse de la texture dans des images Sentinel 2 et mise en relation avec les hauteurs d’arbres
4- Application d’une méthode de pré-classification de signatures spectrales dans des séries temporelles Sentinel 2 et mise en relation avec les hauteurs d’arbres
5- Pré-classifications de séries temporelles d’images Sentinel 2 décrivant la texture et la signature spectrale.

Compétences requises
Nécessité de maîtriser les outils classiques de télédétection optiques

Maîtrise des outils d’analyses statistiques

Connaissance des SIG

Conditions de stage
Le stage s’effectuera à l’UMR AMAP (CNRS, IRD, CIRAD, INRA, UM) à Montpellier (possibles périodes à Rennes, à discuter). Pour toute la durée du stage, le stagiaire recevra une indemnité de 568,75 €/mois.

Contacts :
•    Pierre Couteron (UMR AMAP), pierre.couteron@texte-a-enlever.ird.fr, Tel. 04 67 61 49 08
•    Damien Arvor (UMR LETG 6554 CNRS, Univ. Rennes 2) Tel. 02 99 14 18 68

 

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