# NOTE SUR L'UTILISATION DES PHOTOGRAPHIES AÉRIENNES POUR LES QUESTIONS FORESTIERES (I)

Le relevé cartographique précis des im-
menses territoires d'outre-mer n'est pos-
sible économiquement qu'avec les photo-
graphies aériennes. Depuis la guerre, les
Services Géographiques des différents territoires
travaillent beaucoup ces questions.

Sans rechercher le degré de précision des
topographes, les Services Forestiers ont intérêt
à consulter et à utiliser les documents photo-

graphiques, qui sont représentés surtout en
A.O.F. par les cheminements aériens effectués
par l'aviation américaine pendant la guerre (2).

Dans la présente note, on trouvera exposée
une méthode simple pour l'exécution des plans
avec les photographies et quelques exemples
succincets de leur utilisation en matière
ferestière.

## CHAPITRE I

### ETABLISSEMENT D'UN PLAN A L'AIDE DES PHOTOGRAPHIES

L'aviation américaine a effectué, pendant la
guerre, un nombre considérable de missions
photographiques au-dessus de l'A.O.F., en appli-
quant la technique de prises de vue décrite
ci-dessous.

L'avion vole à 6.000 mètres d'altitude suivant
une direction rectiligne et prend des clichés

simultanément avec trois appareils montés sur
une armature rigide placée sous la carlingue.
Le premier appareil est placé de telle manière

<footnote>(1) Ce travail a pu se faire grâce à l'amabilité du colonel Fouque, chef du service géographique de l'A.O.F., qui nous a communiqué toutes photos et documents utiles.</footnote>

<footnote>(2) Depuis 1945, l'aviation française a exécuté des missions analogues, suivant le même principe.</footnote>
Croquis montrant les zones de terrain recouvertes par les photographies verticales et obliques d'une même prise de vues.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure I
Schéma du dispositif de prise de vues</figcaption></figure>

Axes optique des appareils photographiques concourant au point F

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure II</figcaption></figure>

que son axe optique soit vertical, l'avion étant en position normale ; les deux autres à droite et à gauche du premier ont leurs axes optiques inclinés de 60° sur la verticale. Les trois axes concourent au même point F (fig. 1).

Les trois photos prises simultanément sont donc : une photographie verticale, correspondant à une vue perspective verticale (quand l'avion est en position normale) ; deux photographies obliques, droite et gauche, donnant des vues perspectives obliques, contenant la ligne d'horizon, et chevauchant légèrement sur la vue verticale (fig. 2).

L'appareil de déclenchement des prises de vues est réglé de telle sorte que, l'avion ayant atteint sa vitesse de croisière, les photos se recouvrent aux deux tiers. Les clichés sont des carrés de 22,8 cm. de côté.

Le croquis précédent montre les zones de terrains recouvertes par les photographies sur une carte au 1/200.000°. Alors que la photographie verticale ne recouvre que 81 km², les photographies obliques intéressent chacune, jusqu'à la ligne d'horizon (située à 276 km. de l'avion quand celui-ci se trouve à 6.000 mètres), plus de 70.000 km² de terrain ; mais, comme nous le verrons plus loin, une très faible partie est utilisable.

## A. — Utilisation des photographies verticales pour l'établissement de la planimétrie du terrain

Les photographies verticales portent au milieu de chacun de leurs côtés un repère, A, B, C, D.

Le point de rencontre des médianes, qui joignent les repères deux à deux, est le centre O de la photographie et correspond au point d'intersection de l'axe optique avec le sol, qui ne coïncide pas forcément avec la verticale de l'avion, qui peut être incliné sous l'effet du roulis.

Les photographies obliques ne portent que deux repères : Ag, Bg ; Ad, Bd, alignés avec ceux qui leur correspondent sur la photographie verticale, puisque les axes optiques sont concourants.

La droite Bd, B, Ad, Bg, A, Ag est appelée axe des photographies (fig. 2).

Le chevauchement des photographies obliques sur la photographie verticale fait qu'une certaine partie du terrain a son image à la fois sur une vue oblique et une vue verticale.

Connaissant la distance focale $f = 15,3$ cm., on peut construire le segment de droite du
terrain situé dans le plan des axes optiques et
commun aux photographies verticales et obli-
ques (fig. 3).

Soit : F le foyer commun ;

Pv le plan focal de l'appareil vertical ;

Po le plan focal de l'appareil oblique ;

A, B, Bg, Ag, les repères définis ci-dessus ;

h le point d'intersection de la perspective
de la ligne d'horizon avec le plan des axes
optiques.

Les segments de droite EB et EgBg sont
l'image du segment eeg du terrain commun
aux deux photographies.

La droite XY, intersection des plans focaux
des deux appareils est très importante ; on peut
la déterminer de deux manières différentes sur
les clichés.

1° Par construction. — Elle est à une distance fixe du point O ; il suffit de mesurer la longueur OX sur la figure construite à l'échelle et de la reporter sur la photo verticale, on obtient immédiatement la droite XY ; ceci fait, on peut la reporter sur la photo oblique en repérant les détails du terrain sur lesquels elle passe.

2° Par tâtonnement. — On sait en effet (pro-
priété de la perspective) que l'échelle croît
lorsqu'on se déplace de Ag vers Bg sur la photo
oblique. Il suffira donc de mesurer les distances
séparant deux détails planimétriques communs
aux deux photographies et situés sur une per-
pendiculaire à l'axe des photographies, jusqu'à
ce que la distance soit la même, auquel cas on
obtiendra XY.

Nous avons vu que les photographies se re-
couvraient aux deux tiers (fig. 4). Soit O₁, O₂,
O₃, les centres de trois photos successives, il
apparaît immédiatement sur le schéma que la
photographie n° 2 contient les trois centres O₁,
O₂, O₃; les autres étant repérés sur la photo-
graphie n° 2, le triangle O₂O₃O₄ permet l'assem-
blage rigoureux des photographies 1, 2, 3 (fig. 5)
lorsque la route de l'avion n'est pas rectiligne ;
et ainsi de suite...

L'observation stéréoscopique facilite beau-
coup le repérage des centres.

L'échelle des photographies e peut se cal-
culer ainsi :

Soit : f la distance focale égale à 15,3 cm. ;

H l'altitude de l'avion (6.000 m.) ;

h la cote moyenne du terrain.

On a :

$$
c = \frac{f}{H - h}
$$

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure IV</figcaption></figure>

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure V Assemblage de trois photographies verticales</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /></figure>
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Axe des photographies verticales et obliques</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Kilomètres à l'échelle des photographies</figcaption></figure>

Au Sénégal, la cote est de 50 mètres environ pour la majeure partie du pays. Nous avons donc :

$$e = \frac{15,3}{595.000} = \frac{1}{39.000}$$

Le report à l'échelle du cheminement aérien et son rattachement à deux points géodésiques connus G, R, choisis au voisinage des extrémités ne va pas sans une certaine compensation. Cette compensation étant réalisée, l'échelle obtenue, ci-dessus, peut être corrigée pour obtenir l'échelle vraie e. On a :

$$e_v = \frac{K_1}{K} e$$

où K est la distance kilométrique séparant les points G et R, rattachés au cheminement.

$K_1$, la distance réelle des deux points G et R mesurée sur la carte.

e, l'échelle.

On peut, soit compenser graphiquement le cheminement, ou le refaire avec la nouvelle échelle vraie.

Tout ce qui vient d'être dit est vrai lorsque l'axe optique de l'appareil est vertical, s'il est incliné (cas où l'avion a du roulis), les différentes parties du cliché ne sont pas à la même échelle.

Le roulis peut se voir en observant la position de la ligne d'horizon sur deux photographies obliques (droite et gauche), par rapport au bord.

Un calcul simple montre que si l'angle de roulis est plus petit que 8°, les erreurs relatives sont inférieures à 1/100 et à 1/200 si l'angle est égal à 5°. (Cette précision est aussi grande que celle obtenue avec des levers expédiés à la chaîne et à la boussole Peigné.)

Les centres étant fixés sur le plan, on peut ensuite reporter le détail du terrain à l'aide d'une grille kilométrique appliquée sur la photo, ou simplement, si l'on veut garder l'échelle de la photo, à l'aide d'un calque.

Le carroyage de la grille tracée en prenant le centre de la photographie comme origine est placé de telle façon qu'il soit orienté parallèlement aux axes des traits de repère. On obtiendra par la même occasion l'axe des photographies obliques (fig. n° 6).

On peut ainsi restituer avec une grande précision, une bande de 9 kilomètres de large.
## B. — Utilisation des photographies obliques

Le cliché obtenu est une perspective oblique du terrain. Toutes les lignes du terrain parallèles à l'axe des photographies convergent en un point appelé point de fuite qui est l'intersection h de l'axe des photographies avec la ligne d'horizon. (Ceci n'est d'ailleurs pas tout à fait vrai, car il y a abaissement de la ligne d'horizon du à la courbure de la terre et à la réfraction de l'atmosphère.)

La perspective des droites du carroyage parallèles à l'axe des photographies s'obtient aisément. Il suffit, sur la droite XY définie plus haut, de porter les distances kilométriques à l'échelle photo et de tracer les droites qui les joignent au point de fuite.

Le problème peut être résolu graphiquement pour les droites parallèles à l'axe de marché de l'avion.

Soit : F le foyer ; f la distance focale ; P le plan focal de l'appareil vertical et Po celui de l'appareil oblique qui se coupent en XY ; O le centre du cliché vertical.

Portons, à partir de O, les distances kilométriques à l'échelle de la photographie ; joignons le point F aux points kilométriques 4, 5, 6... (n-1), n, etc..., nous obtenons en 4', 5', 6' (n-1)', n',... l'échelle kilométrique correspondant sur le cliché oblique (fig. 7).

Il est donc possible de construire une grille, perspective du carroyage kilométrique sur la photographie oblique, en menant par les points obtenus précédemment des parallèles à XY. Cette grille permet la restitution de la planimétrie carreau par carreau (fig. 8).

Ceci est théorique, car il faut tenir compte de l'abaissement de la ligne d'horizon et du roulis.

### 1° Abaissement de la ligne d'horizon.

La terre étant représentée par la circonférence de centre C et de rayon CT, le point A indique la position de l'avion à 6.000 mètres d'altitude, le point O impact du rayon vertical (fig. 9).

En supposant que l'altitude du sol soit voisine de zéro, un calcul simple montre que l'abaissement de la ligne d'horizon est de 21,8 mètres par kilomètre, ce qui donne à l'échelle des photographies 1 m/m pour 5 cm. En terrain montagneux, il faut faire intervenir la cote moyenne du terrain dans les calculs.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure VIII. — Perspective du carroyage Kilométrique sur la photographie oblique.</figcaption></figure>

2° Correction due au roulis.

Elle se traduit par une variation de la distance Xh, h étant le point de fuite.

Le phénomène peut être mis en évidence graphiquement.

Sur un papier transparent, traçons une figure analogue à la figure 7. Soit :

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure IX.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_11.png" /></figure>

P<sub>v</sub> le plan de l'appareil vertical situé à la distance f du foyer F;

P<sub>o</sub> le plan oblique, XY la droite définie plus haut (fig. 11).

Sur un papier fort, traçons : F' O' = f, le plan vertical P<sub>v</sub> avec les distances kilométriques à l'échelle photo, les droites FH' horizon théorique et Fh' horizon vrai (fig. 10).

Appliquons la feuille de papier transparent sur la feuille de papier fort ; faisons coïncider F et F', le roulis se schématisé par une rotation autour des points F et F' de la feuille transparente.

Portons sur (XY) H la distance Xh mesurée sur la photographie oblique. Amenons par un

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

mouvement de rotation de la feuille transparente le point h sur la ligne F'h, nous aurons à l'échelle de la photographie la valeur exacte du roulis (arc O'O").

Lorsque le roulis est faible, ce qui est généralement le cas, l'arc O'O' peut être confondu avec la tangente. O'' correspond au centre de la photographie verticale et, pour construire le carroyage, il faudrait théoriquement reporter les distances kilométriques à partir de O''. Pour éviter d'avoir à refaire cette opération sur chaque cliché, faisons subir au papier transparent, après rotation, une translation t = O'' O'. La distance X h n'est pas modifiée, F' vient en F'' ; il suffit de tracer les rayons visuels issus de F'' passant sur les points kilométriques 4, 5, 6... n, leur intersection avec X h donne sur l'axe de la photographie oblique les points d'impact des kilomètres correspondants.

Soit alors H la ligne d'horizon, h le point de fuite, la construction précédente (fig. 8) permet de construire un canevas de droites composées :

1° d'horizontales passant par les points kilométriques déterminés par intersection des rayons visuels et de la droite X h ;

2° d'obliques concourant au point h et issues des points a, b, c, d ; a', b', c', d' correspondant à l'intersection de la droite X Y avec les droites du carroyage des photos verticales perpendiculaires à l'axe de marche.

Comme le roulis est insensible sur la plupart des clichés, on utilise souvent le même canevas.

Sauf sur les clichés très nets, il est de plus en plus difficile de reporter avec exactitude les détails au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe de marche de l'appareil. Alors que sur les photographies verticales, 1 km correspond à 2 cm 5, il n'est plus représenté sur les obliques que par 7 mm au kilomètre 10 et 2 mm 5 au kilomètre 20, si bien qu'au-delà on peut tout au plus fixer d'une manière approximative les rivages de la mer, les fleuves, les chemins de montagne.

### C. — Observations stéréoscopiques

L'emploi du stéréoscope est possible puisque les clichés se recouvrent au 2/3. Malgré l'altitude, on obtient une forte sensation de relief. Nous avons utilisé au cours de nos recherches un stéréoscope à prismes de l'Armée de l'Air (modèle 1923). Nous n'insisterons pas sur le maniement de cet appareil ou d'appareils similaires, la notice jointe à tout instrument permettra à l'opérateur novice de s'en servir.
# CHAPITRE II

## QUELQUES APPLICATIONS PRATIQUES DES PHOTOGRAPHIES POUR LES QUESTIONS FORESTIERES

Les services topographiques établissent la plupart du temps avec les photographies aériennes des plans au 1/200.000', en portant naturellement leur attention sur les détails spécifiquement géographiques : fleuves, rivières, routes, pistes, villages, lagunes, accidents du relief. La collaboration avec ces services sera à rechercher quand le forestier travaillera sur une région déjà levée ou en cours d'étude ; les canevas ou les cartes fournies éviteront bien des tâtonnements et des erreurs et, à l'aide des clichés, on pourra établir rapidement une carte forestière de la région.

Cependant, lorsqu'il s'agit de massifs boisés classés ou à classer, d'exploitation de bois d'œuvre ou de bois de feu, il y aura souvent intérêt à établir des cartes à l'échelle de la photo en y portant tous les détails technique-ment intéressants.

### Classement et délimitation des forêts

Les reconnaissances terrestres d'un massif boisé ne portent généralement que sur les contours extérieurs.

Dans les régions de savanes, les cultures occupent généralement les abords des pistes et l'on ignore si les frondaisons des arbres visibles à quelques centaines de mètres corres-pondent à un massif étendu ou à une mince galerie forestière. Inversement lorsqu'on che-mine dans des flots de forêt intacte, on juge difficilement de leur étendue, de la proportion des savanes ou de cultures qu'ils renferment, de l'extension de telle association ou formation végétale.

Cependant il faut, pour n'avoir qu'une vue incomplète du massif à classer, des déplace-ments pénibles, longs et coûteux ; d'autant plus que le relevé des principales routes et pistes, des cours d'eau et l'ouverture des limites arti-ficielles est nécessaire si l'on veut fixer dans l'espace le massif boisé pour en assurer le classement.

L'observation des clichés aériens fournit d'emblée tous les renseignements. Le contour des massifs boisés, des cultures, des jachères, la position des villages, le tracé des routes, pistes et rivières, les barres rocheuses appa-raissent avec une grande netteté.

Avec ces documents, on peut, au bureau, tracer les contours du massif à classer, en réservant aux villages, compte tenu de leur population, des surfaces suffisantes pour leurs cultures.

Les orientements étant calculés d'après les photos, il suffit d'envoyer sur place des gardes forestiers connaissant bien le maniement de la boussole pour ouvrir rapidement et avec préc-i-sion les limites artificielles.

La carte ci-après, rédigée par M. MADEC, Inspecteur des Eaux et Forêts à Saint-Louis, montre ce que l'on peut tirer des photogra-phies aériennes pour l'établissement des cartes forestières.

### Evaluation du volume des peuplements

La grande hauteur à laquelle sont prises les photographies américaines limite les observa-tions, même en faisant usage de la loupe. A basse altitude, 1.000 à 1.500 mètres, un obser-vateur exercé doit pouvoir identifier certaines essences et estimer avec précision le volume des peuplements. Quand il s'agit d'établir d'im-portantes exploitations forestières des clichés à faible altitude donneraient des renseignements de grande valeur, justifiant largement l'affrète-ment d'un avion.

Le stéréoscope grossissant permet de dis-cerner les cimes des arbres et d'évaluer leur hauteur relative : grands arbres, arbres moyens, brousse arbustive.

Nous avons essayé de déterminer des indices de richesse du peuplement et de les comparer aux volumes exploitables des peuplements mesurés sur le terrain en utilisant la méthode ci-dessous :

On applique sur la photographie une petite lame de verre sur laquelle est gravé un carré de 1 cm de côté (400 mètres sur le terrain) ; avec le stéréoscope, on compte le nombre de cimes d'arbres de grande taille et de taille moyenne à l'hectare ; on obtient ainsi l'indice de richesse en arbres moyens. Il y a corrélation entre les indices et le volume exploitable à l'hectare mesuré sur le terrain, si bien qu'avec un planimètre on peut généraliser les volumes exploitables à des peuplements entiers.
REGION DE BAHANGA — DUESI ROUTE TOBOR - BIGNONA

ECHELLE

4.000

PEUPLEMENT CLAIRSEME

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

PEUPLEMENT MOYEN

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

PEUPLEMENT RICHE

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

TANES

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

TERRAINS

INONDABLES

<figure><img src="image_18.png" /></figure>
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>CARTE N° 2
Extrait de la carte Forestière N°1 (Centre)
de la CASAMANCE
Echelle
40.000</figcaption></figure>

1. On voit sur cette carte :

1° Un marigot important, le marigot de Dioutoulou, et ses affluents. Ces marigots étant bordés par un rideau de palétiwiers rouges (Rhizophora racemosa) de 10 à 15 mètres d'épaisseur, recherchés pour le bois de chauffage ; on peut avoir une idée de la possibilité de ces peuplements.

2° La route de Dioutoulou à Baïla.

3° Différentes zones de végétation :

a) Une zone marécageuse inondable, couverte par des peuplements de palétiwiers blancs (Avicaenia albida). Ces terrains n'ont aucune valeur.

b) Une zone de « banes », terrains salés stériles portant par place quelques rares touffes de graminées ou d'arbustes.

c) Une zone de cultures avec quelques rares arbres isolés entourant généralement les villages. Cette zone comprend des cultures de l'année et des jachères.

d) Une zone de brousse arbustive, contenant quelques arbres de taille moyenne, correspondant à une très violette jachère.

e) Une zone de peuplements d'arbres moyens à santun dominant avec quelques caillcédrals, des manapalos, des mombodas ; les indices de richesses da = 6 et da = 10 correspondent à un volume exploitable à l'hectare de 5 à 12 m3 de bois d'œuvre.

f) Une zone de grands arbres avec fromagers, caillcédrals ; les indices de richesse DA = 0,8 — DA = 0,9 correspondent à 10 et 15 m3 de bois d'œuvre exploitables à l'hectare.

Cette méthode a donné en Casamance (1) de bons résultats, mais il faut être prudent et comparer toujours les résultats théoriques avec

ceux recueillis sur le terrain. Certaines essences de grands arbres : Ficus, Fromagers, etc., sont sans valeur, il faut en tenir compte.

La carte n° 2, extraite de la carte forestière aérienne de la Casamance, illustre le procédé.

<footnote>(1) Au sud du Sénégal, à la frontière de la Guinée portugaise.</footnote>
CARTE III

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

Exécutée d'après la photographie n° 93 du cheminement 45 du S. G.

CYCLES CULTURAUX D'UN VILLAGE DE LA ZONE SOUDANIENNE

## Travaux préliminaires à l'exploitation des forêts

Pour la vidange des bois, il faut de multiples tâtonnements pour rechercher les tracés de routes les moins coûteux, éviter les marécages, les marigots, les barres rocheuses. Il en est de même pour l'établissement des wharfs, des appontements.

L'observation stéréoscopique des clichés permet de résoudre aisément ces problèmes, de déterminer le tracé des voies de vidange sur les photographies avant de les construire sur le terrain et de choisir judicieusement les points d'embarquement.
<figure><img src="image_21.png" /></figure>

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

Exécutée d'après la photo n° 55 du cheminement 44 du S. G.

BOWALS LATERITIQUES DE PENTE DE LA REGION COMPRIS ENTRE GAOUAL ET YOUKOUNKOUN

## Pédologie et dégradation des sols

Les photographies rendent les plus grands services, mais, sous peine d'erreurs, il faut comparer soigneusement l'aspect du terrain et celui des photographies, la meilleure technique est de circuler avec constamment à la main les photographies de la zone traversée.

Au cours d'une mission de pédologie au Soudan et en Guinée, nous avons utilisé 3.000 kms de cheminements aériens recouvrant près de 60.000 km2 ; nous avons pu ainsi juger de l'ampleur considérable des dégradations des sols rouges d'alluvions des savanes souda-
niennes et des sols latéritiques. Les environs des grandes agglomérations sont particulièrement touchés.

Le caractère périodique des cultures indigènes apparaît sur les photos, alors que sur le terrain on ne voit souvent pas grand chose. La carte n° 3, qui met en évidence les cycles culturaux d'un village de la zone soudanienne, montre la zone actuelle de culture d'un village avec ses jachères de 5 à 10 ans, tandis qu'on devine à l'Ouest toute une zone anciennement cultivée, absolument invisible sur le terrain, actuellement abandonnée, mais qui sera probablement remise en cultures d'ici une vingtaine d'années.

Sur certains sols latéritiques, les photographies révèlent l'action dégradante des cultures de l'homme en des lieux maintenant déserts. La carte n° 4 montre que les restes de végétation forestière, qui occupent le sommet de mame-lons à faible pente, sont limités par des contours polygonaux dus à l'existence de culture plus ou moins anciennes.

L'examen au stéréoscope des photographies relatives aux formations latéritiques appelées

« bowals » (mot qui désigne en foulah une surface subhorizontale, latéritique et sans végétation) montre leur relation avec les anciennes pénéplaines et les cycles d'érosion. Le phénomène est à l'échelle géologique.

Dans la région du Cap-Vert aux environs de Dakar, l'action des vents alizés, qui mobilisent le sable des terrains dégradés par le pâturage abusif, apparaît nettement sur les photos ; c'est un phénomène récent, on voit les limites des champs qui s'effacent progressivement, tandis que les dépressions fertiles appelées Niayes sont peu à peu comblées.

Nous n'avons fait qu'esquisser quelques applications des photographies aériennes pour les sciences forestières.

Elles peuvent rendre des services inappréciables à conditions : d'avoir un observateur et un dessinateur exercés, d'éviter les généralisations hâtives et de comparer toujours soigneusement les données des clichés et celles du terrain.

P. BELLOUARD,
Inspecteur principal des Eaux et Forêts.

<figure><img src="image_23.png" /></figure>