Le travail a été réalisé à l’atelier PASTEL, structure commune à l’EHESS, au CNRS et à l’ENS de Fontenay, établie dans les locaux de l’UMR 180 CNRS, laboratoire de biogéographie de l’ENS de Fontenay

# Problématique

Le thème de recherche porte sur les structures forestières et leur dynamique. Les objectifs thématiques poursuivis sont les suivants :

- caractérisation des structures forestières par télédétection et estimation de leur productivité en terme de biomasse,

- analyse des dynamiques intra et extra forestières,

- étude des rapports entre structures forestières et environnements ruraux.

L’objectif en matière de traitement des données satellitaires est de mettre au point une méthode permettant de généraliser les "observations terrain" disponibles, et reproductible sur d’autres espaces.

Les sites choisis correspondent à trois situations différentes :

En Pologne, la forêt de Bialowieza et le barrage de Siémianovka présentent à la fois une vieille forêt "climacique" et de nouvelles forêts dans une région affectée par une mutation rapide des paysages et sur laquelle les données restent très lacunaires. En France, la forêt domaniale de Saint-Gobain (Aisne) constitue un autre site-test intéressant (vieille forêt gérée et étudiée de longue date). Les îlots boisés du Gâtinais enfin sont un cas de structures forestières émiettées au milieu des terres agricoles.

# Les premiers résultats

Le travail sur la Pologne a porté jusqu’à présent sur les dynamiques de paysage et les lisières forestières. Au delà des étapes préalables indispensables (corrections radiométriques des images ; passage en réflectance en vue de comparaisons, recalage des images des deux dates, création de néo-canaux) les premiers traitements ont permis d’obtenir, à partir de classifications non supervisées, des cartes d’occupation des sols en 1986 et 1994. Le recodage de ces classifications en sept classes thématiques équivalentes a permis de réaliser une intersection d’images et d’obtenir une matrice de passage entre les deux dates qui traduit les principales modifications paysagères survenues (cf tableau 1).

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Figure 1 : Modifications paysagères survenues entre 1994 et 1996

La carte (figure 1) qui résulte de l’intersection d’images, après réduction du nombre des classes de passage permet une première spatialisation des modifications intervenues. La validation des résultats sur le terrain est en cours à partir d’unités d’échantillonnage obtenues sur image par analyse variographique. Ces dynamiques sont confirmées et précisées par l’étude des lisières forestières et des écotones. Une première méthode a consisté à isoler les éléments linéaires du paysage susceptibles d’être des lisières ou des écotones. L’utilisation de la morphologie mathématique (érosion/dilatation notamment) a permis de créer une image binaire isolant ces éléments. Une deuxième méthode a consisté à regrouper les grandes classes d’utilisation du sol. A l’intérieur de chaque classe, les opérateurs morphologiques ont permis de définir pour chaque unité les structures linéaires et, par réintroduction sur la classification d’analyser la signification thématique. D’autres traitements sont en cours de réalisation (analyse de texture, analyse de formes...) pour affiner les résultats. Le problème des structures intra-forestières n’a pas encore été abordé dans la mesure où la méthodologie élaborée sur la forêt de Saint-Gobain doit être validée sur les forêts de la région.

L’étude menée à Saint-Gobain en est encore à sa phase préliminaire. La caractérisation des structures forestières par télédétection et sa mise en rapport avec les données terrain disponibles suppose l’élaboration d’une base de données. Le travail a consisté à dresser une carte des structures forestières par photo-interprétation, à numériser le parcellaire ONF, à créer un MNT et à recaler les images satellitaires. Ce travail achevé, le traitement des images satellitaires (SPOT XS et Panchromatique) doit permettre d’aborder les problèmes de structures au moyen d’indicateurs de texture (matrice de cooccurrence, opérateurs morphologiques notamment) et de les corréler aux données terrain introduites dans la base de données. La validation de la méthode est prévue sur les forêts de Pologne orientale.

Les îlots boisés du Gâtinais, structures forestières émiettées apparaissent comme des noyaux de biodiversité, des refuges pour la faune et la flore forestières et un lien entre agrosystèmes et sylvosystèmes. Le premier travail réalisé a consisté à isoler, sur une date de juillet, les entités boisées en effectuant un indice de végétation suivi d’un filtre qui permet de saisir l’ensemble de la biomasse forestière, toutes essences confondues. Puis les structures internes sont saisies à l’aide des dates de printemps et d’automne. L’intersection de ces deux résultats permet de localiser les îlots boisés, de déterminer leurs structures dominantes et de repérer la présence du chêne. Une deuxième méthode a consisté à individualiser les lisières de ces îlots boisés par masques successifs, afin d’appréhender les différenciations morphologiques engendrées par les traitements exercés par les agriculteurs et de distinguer les nuances floristiques liées aux variations d’exposition. La vérification terrain s’effectue selon une procédure d’échantillonnage stratifié aléatoire. Les prochains travaux envisagés intégreront une analyse diachronique, avec un pas de temps de 10 ans, la combinaison des données satellitaires avec des données exogènes déjà collectées, mais non encore traitées et une étude de distance entre petits bois pour mieux comprendre les migrations des espèces d’un îlots à l’autre. La télédétection permet de dresser un bilan de l’occupation du sol à une date récente puis par comparaison avec des dates plus anciennes de définir des dynamiques paysagères.