| Titre : |
Estimation et suivi de la ressource en bois en France métropolitaine par valorisation des séries multi-temporelles à haute résolution spatiale d'images optiques (Sentinel-2) et radar (Sentinel-1, ALOS-PALSAR) |
| Type de document : |
Thèse/HDR |
| Auteurs : |
David Morin, Auteur ; Gérard Dedieu, Directeur de thèse ; Milena Planells, Directeur de thèse |
| Editeur : |
Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier |
| Année de publication : |
2020 |
| Importance : |
147 p. |
| Format : |
21 x 30 cm |
| Note générale : |
bibliographie
Thèse de Doctorat de l'Université de Toulouse 3, École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse) : Surfaces et interfaces continentales, Hydrologie |
| Langues : |
Français (fre) |
| Descripteur : |
[Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] biomasse forestière
[Termes IGN] carte forestière
[Termes IGN] données multitemporelles
[Termes IGN] France (administrative)
[Termes IGN] image ALOS-PALSAR
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] inventaire de la végétation
[Termes IGN] modèle de régression
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] ressources forestières
[Termes IGN] structure de la végétation
[Termes IGN] volume en bois
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| Index. décimale : |
THESE Thèses et HDR |
| Résumé : |
(auteur) L'estimation et le suivi du carbone et de la ressource forestière sont des enjeux majeurs pour la gestion des territoires. Les forêts ont un rôle important dans les plans nationaux et internationaux pour l'atténuation du changement climatique (stockage du carbone, régulation du climat, biodiversité, énergies renouvelables). Dans les forêts tempérées, de nombreuses mesures des paramètres de structure forestière sont acquises sur des petites zones, des statistiques au niveau national ou sur de larges zones administratives sont délivrées annuellement par les organismes gouvernementaux. Les forêts tempérées sont fortement anthropisées (forte variabilité spatiale et fractionnement des peuplements), il y a actuellement un besoin fort d'une spatialisation plus fine et continue des ressources forestières dans ces régions. Les images satellitaires optiques et radar apportent des informations sur l'état de la végétation, la structure des arbres et l'organisation spatiale des forêts. Dans un contexte exceptionnel de disponibilité mondiale et gratuite, de diversité, de qualité des images à haute résolution spatiale et temporelle, le travail de thèse a pour objectif de mettre en place les bases méthodologiques et scientifiques pour une production nationale semi-automatique d'une cartographie des paramètres forestiers (biomasse, diamètre, hauteur, etc.). Nous avons évalué le potentiel des séries temporelles Sentinel-1 (radar en bande C), Sentinel-2 (optique), et des mosaïques annuelles ALOS2-PALSAR2 (radar, bande L) pour estimer les paramètres de structure forestière. Ces données satellitaires ont été combinées à l'aide d'algorithmes d'apprentissage supervisé et de mesures terrain pour construire des modèles d'estimation de la biomasse, du diamètre moyen des arbres (DBH), de la hauteur et d'autres paramètres de structure. Ces modèles peuvent ensuite être spatialisés sur l'ensemble du territoire à l'aide des images satellitaires, et fournir une information continue à la résolution spatiale des images utilisées (10 à 20 mètres). Notre approche a été conçue et testée sur quatre sites d'étude avec des essences forestières et des propriétés structurales et environnementales différentes : la zone intérieure et la zone dunaire de la forêt des Landes (pins maritimes), la forêt d'Orléans (chênes et pins sylvestres), et la forêt de Saint-Gobain (chênes, charmes et hêtres). Les principaux développements portent sur les données satellitaires à utiliser, la sélection des variables explicatives, le choix des algorithmes de régression et leur paramétrisation, la différenciation des types de forêt et la cartographie des estimations de paramètres forestiers. Les primitives issues des données satellitaires fournissent des informations sur les propriétés optiques du sol et de la végétation, l'organisation spatiale des arbres, la structure et le volume de bois vivant des houppiers et des troncs. L'utilisation d'algorithmes de régression multivariée non-linéaire permet d'obtenir des estimations des paramètres forestiers avec des performances en termes d'erreur relative de l'ordre de 15 à 35 % pour la surface terrière (~2.8 à 5.9 m2/ha) selon les types de forêt, 5 à 20 % pour la hauteur (~1.3 à 3 m), et de 5 à 25 % pour le DBH (~1.5 à 8 cm). Les résultats montrent l'apport de la combinaison de plusieurs types de données satellitaires (optique, radar multi-fréquence et indices de texture spatiale) ainsi que l'importance de différencier les types de forêt pour la construction des modèles. L'application des modèles sur les images satellitaires permet de produire des cartes à haute résolution spatiale de ces paramètres forestiers, utilisables de l'échelle locale à l'échelle régionale/nationale. |
| Note de contenu : |
1- Introduction
2- Construction de la méthode
3- Généralisation de la méthode
4- Cartographie des forêts
5- Conclusion |
| Numéro de notice : |
28533 |
| Affiliation des auteurs : |
non IGN |
| Thématique : |
FORET/IMAGERIE |
| Nature : |
Thèse française |
| Note de thèse : |
Thèse de Doctorat : Sciences de l'environnement : Toulouse 3 : 2020 |
| Organisme de stage : |
CESBIO |
| nature-HAL : |
Thèse |
| En ligne : |
https://theses.hal.science/tel-02426260/document |
| Format de la ressource électronique : |
URL |
| Permalink : |
https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97367 |
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Estimation et suivi de la ressource en bois en France métropolitaine par valorisation des séries multi-temporelles à haute résolution spatiale d'images optiques (Sentinel-2) et radar (Sentinel-1, ALOS-PALSAR) (2020)
