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Modelling forest dynamics to assess and improve forest management at a regional scale: an analysis of forest changes in Wallonia (southern Belgium) / Jérôme Perin (2020)
Titre : Modelling forest dynamics to assess and improve forest management at a regional scale: an analysis of forest changes in Wallonia (southern Belgium) Titre original : Modéliser la dynamique forestière pour évaluer et améliorer la soutenabilité de la gestion forestière à l'échelle régionale: une analyse des changement forestiers en Wallonie Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jérôme Perin, Auteur Editeur : Gembloux [Belgique] : Université de Liège - Gembloux Agro-Bio Tech Année de publication : 2020 Importance : 182 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Dissertation originale présentée en vue de l’obtention du grade de docteur en sciences agronomiques et ingénierie biologiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] capital sur pied
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] gestion forestière durable
[Termes IGN] inventaire forestier étranger (données)
[Termes IGN] modèle de croissance végétale
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] sylviculture
[Termes IGN] Wallonie (Belgique)
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) Couvrant un tiers des terres de la planète, les forêts fournissent de nombreuses ressources et services essentiels dont plus de 25% de la population mondiale dépend directement pour sa subsistance. En raison de leur importance dans le cycle du carbone et de l'eau et dans la production de matériaux renouvelables, les forêts sont également l'un des principaux moyens d'atténuer les conséquences du changement climatique mondial actuel et futur. La nécessité d'équilibrer les rôles écologiques, économiques et sociaux pour parvenir à une gestion durable des ressources forestières à toutes les échelles est donc évidente.
Des informations précises et actualisées sur la dynamique des forêts sont essentielles pour concevoir et mettre en œuvre des plans de gestion durable. En particulier, l'élaboration de scénarios de gestion personnalisés tenant compte des caractéristiques des peuplements forestiers nécessite des estimations précises de la croissance et de la production qui ne peuvent être obtenues qu'à partir de données d'inventaire forestier permanentes.
Cette thèse se concentre sur la pertinence de la modélisation à partir des données d'inventaire forestier permanent pour améliorer l’évaluation des ressources existantes et de leur évolution et aider à concevoir une politique de gestion durable des forêts. La zone d’étude est la Wallonie, la région qui occupe la moitié sud de la Belgique. Les forêts de Wallonie représentent un cas d'étude intéressant car elles sont très fragmentées, hétérogènes dans leur structure et leur composition, soumises à une gestion intensive et subissent des changements rapides pour s'adapter aux nouvelles conditions environnementales et économiques.
La première partie de cette thèse qui concerne ainsi la recherche d'une méthodologie de modélisation appropriée pour évaluer le niveau de productivité et l'adéquation essence-station des plantations résineuses. Une méthodologie facilement reproductible s'appuyant sur des données d'analyse de tiges a ainsi été développée pour ajuster des modèles robustes permettant d'estimer le niveau de productivité des plantations en fonction de leur hauteur de sommet et de leur âge. De nouveaux modèles de productivité ont ainsi été calibrés pour les trois principales essences résineuses de plantations de Wallonie : épicéa, douglas et mélèzes. Ils permettent de tenir compte de l’évolution récente de la productivité qui entrainait des biais dans les modèles précédents. Nos travaux suggèrent que cette évolution est due à une récolte plus tardive et à un taux de replantation plus faible des plantations résineuses situées sur des sites moins productifs, des pratiques qui ne sont certainement pas exclusives à la Wallonie.
La seconde partie de ce travail concerne le développement de modèles permettant d'estimer avec précision l'effet de scénarios de gestion originaux sur l'évolution des ressources forestières. Des modèles de croissance harmonisés pour les peuplements purs équiennes d'épicéas, de douglas et de mélèzes ont ainsi été développés sur base de nos nouveaux modèles de productivité et de milliers de données issues de dispositifs expérimentaux. Ces nouveaux modèles ont une validité plus large que ce qui est possible avec des données régionales. Ils mettent en évidence l'effet très significatif de la densité et du statut social sur la croissance des arbres individuels et démontrent un effet durable des éclaircies sélectives précoces sur la croissance qui ne décline pas aussi rapidement avec l'âge qu'on le pensait auparavant. Nous avons également constaté que dans des conditions de croissance similaires, la production du douglas est supérieure d'un tiers à celle de l'épicéa et du mélèze. Une analyse économique de l'évolution des revenus issus des prélèvements dans les plantations d'épicéas de Norvège et de douglas montre également que, bien que la valeur actualisée des récoltes finales culmine à environ 60 ans, les éclaircies sélectives peuvent longtemps continuer à fournir un revenu régulier.
La partie finale de cette thèse concerne la conception d'une méthodologie de modélisation forestière pour A) fournir des estimations détaillées sur le stock, la croissance, la production et les volumes récoltés, B) permettre une utilisation directe des données d'inventaire forestier permanent pour le calibrage et le lancement de la simulation, et C) être compatible avec une application à l’échelle régionale. Elle a abouti à l'élaboration de SIMREG, un simulateur « arbre » indépendant des distances basé sur les données permanentes de l'Inventaire forestier permanent de Wallonie (IPRFW). Cette approche a permis d'identifier plusieurs incohérences dans les estimations précédentes de l'IPRFW. En particulier, nous concluons que la capitalisation du stock sur pied entre le premier et le deuxième cycle de l'IPRFW était auparavant surestimée de plusieurs millions de m³ alors que la production totale était sous-estimée d'environ 25%. Ces différences résultent de la prise en compte par SIMREG de ressources forestières jusqu'alors non mesurées et de changements méthodologiques importants entre les deux cycles de l'IPRFW.
Nos simulations confirment également le déclin rapide de l'épicéa au profit du douglas et de diverses essences feuillues. Elles suggèrent néanmoins que la production plus élevée du douglas et le renouvellement des pessières vieillissantes et peu productives pourraient en grande partie compenser le déclin net des surfaces enrésinées.
Nous concluons que, dans l'ensemble, le stock sur pied des forêts wallonnes est géré durablement, mais pas pour chaque espèce. Le déclin des plantations d'épicéas est certainement justifié par de nombreuses raisons pertinentes telles que sa présence dans des stations inadaptées, sa sensibilité à la sécheresse, aux dommages causés par les scolytes et les chablis, la production plus élevée du douglas, etc. L’épicéa reste néanmoins toujours la principale essence de production en Wallonie et nos travaux ont abouti à plusieurs nouvelles recommandations pour améliorer sa gestion et celle du douglas qui est sa principale essence de substitution.
La modélisation et la simulation forestière est une question d'actualité et des travaux similaires sont actuellement menés dans le monde entier. Bien que notre étude se soit concentrée sur la Wallonie, nos méthodes de modélisation ont été conçues pour ne nécessiter que des données collectées par la plupart des inventaires forestiers nationaux permanents. Par exemple, SIMREG a été adapté avec succès aux inventaires flamands et bruxellois afin d'élaborer le National Forest Accounting Plan de la Belgique. Nous sommes donc convaincus que nos méthodes et nos modèles sont généralisables à d'autres pays.Numéro de notice : 17653 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : sciences agronomiques et ingénierie biologique : Liège : 2020 En ligne : https://orbi.uliege.be/bitstream/2268/252139/1/PhD_Thesis_JPerin_2020.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97911 Increasing temperatures over an 18-year period shortens growing season length in a beech (Fagus sylvatica L.)-dominated forest / Quentin Hurdebise in Annals of Forest Science, Vol 76 n° 3 (September 2019)
[article]
Titre : Increasing temperatures over an 18-year period shortens growing season length in a beech (Fagus sylvatica L.)-dominated forest Type de document : Article/Communication Auteurs : Quentin Hurdebise, Auteur ; Marc Aubinet, Auteur ; Bernard Heinesch, Auteur ; Caroline Vincke, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : 12 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Belgique
[Termes IGN] carbone
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] écosystème forestier
[Termes IGN] Fagus sylvatica
[Termes IGN] phénologie
[Termes IGN] production primaire brute
[Termes IGN] température de l'air
[Vedettes matières IGN] Végétation et changement climatiqueRésumé : (auteur) Key message: Using long-term measurements in a mature beech (Fagus sylvatica L.)-dominated forest located in east Belgium, this paper showed that spring and autumn temperature increases during the last two decades led to an earlier end and a shortening of the growing season. These phenological shifts impact negatively but not significantly the forest annual net ecosystem productivity.
Context: The mechanisms controlling temperate forest phenology are not fully understood nor are the impacts of climate change and the consequences for forest productivity.
Aims: The aim of this paper is to contribute to the understanding of how temperate forest phenology and net ecosystem productivity (NEP) interplay and respond to temperature and its evolution.
Methods: Indicators of leaf phenology and productivity dynamics at the start and the end of the growing season, as well as combinations of these indicators (length of the growing season), were derived from a long-term (1997–2014) dataset of eddy covariance and light transmission measurements taken over a mature beech-dominated temperate forest.
Results: The start and the end of the growing season were correlated to spring (and autumn, for the end) temperatures. Despite no trends in annual average temperatures being detected during the observation period, April and November temperatures significantly increased. As a result, an earlier but slower start and an earlier end, inducing a shorter length of the growing season, were observed over the studied period. The first shift positively impacts the mixed forest NEP but is mainly related to the presence of conifers in the subplot. The earlier end of the growing season, more related to beech phenology, negatively impacts the forest NEP. Overall, these two effects partially compensate each other, leading to a non-significant impact on NEP.
Conclusion: Increasing temperatures over the 18-year studied period shortened the growing season length, without affecting significantly the mixed forest NEP. However, as beeches are only affected by the earlier end of the growing season, this suggests a phenologically driven beech productivity reduction in the forest.Numéro de notice : A2019-305 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s13595-019-0861-8 Date de publication en ligne : 29/07/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/s13595-019-0861-8 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93242
in Annals of Forest Science > Vol 76 n° 3 (September 2019) . - 12 p.[article]Evaluating the capability of the Sentinel 2 data for soil organic carbon prediction in croplands / Fabio Castaldi in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 147 (January 2019)
[article]
Titre : Evaluating the capability of the Sentinel 2 data for soil organic carbon prediction in croplands Type de document : Article/Communication Auteurs : Fabio Castaldi, Auteur ; Andreas Hueni, Auteur ; Sabine Chabrillat, Auteur ; Kathrin Ward, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 267 - 282 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] Allemagne
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] analyse multivariée
[Termes IGN] Belgique
[Termes IGN] bilan du carbone
[Termes IGN] capacité de stockage
[Termes IGN] image APEX
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] image multibande
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] Luxembourg
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] sol
[Termes IGN] surface cultivéeRésumé : (auteur) The short revisit time of the Sentinel-2 (S2) constellation entails a large availability of remote sensing data, but S2 data have been rarely used to predict soil organic carbon (SOC) content. Thus, this study aims at comparing the capability of multispectral S2 and airborne hyperspectral remote sensing data for SOC prediction, and at the same time, we investigated the importance of spectral and spatial resolution through the signal-to-noise ratio (SNR), the variable importance in the prediction (VIP) models and the spatial variability of the SOC maps at field and regional scales. We tested the capability of the S2 data to predict SOC in croplands with quite different soil types and parent materials in Germany, Luxembourg and Belgium, using multivariate statistics and local ground calibration with soil samples. We split the calibration dataset into sub-regions according to soil maps and built a multivariate regression model within each sub-region. The prediction accuracy obtained by S2 data is generally slightly lower than that retrieved by airborne hyperspectral data. The ratio of performance to deviation (RPD) is higher than 2 in Luxembourg (2.6) and German (2.2) site, while it is 1.1 in the Belgian area. After the spectral resampling of the airborne data according to S2 band, the prediction accuracy did not change for four out of five of the sub-regions. The variable importance values obtained by S2 data showed the same trend as the airborne VIP values, while the importance of SWIR bands decreased using airborne data resampled according the S2 bands. These differences of VIP values can be explained by the loss of spectral resolution as compared to APEX data and the strong difference in terms of SNR between the SWIR region and other spectral regions. The investigation on the spatial variability of the SOC maps derived by S2 data has shown that the spatial resolution of S2 is adequate to describe SOC variability both within field and at regional scale. Numéro de notice : A2019-037 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2018.11.026 Date de publication en ligne : 06/12/2018 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.11.026 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91974
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 147 (January 2019) . - pp 267 - 282[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2019011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 081-2019013 DEP-EXM Revue LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 081-2019012 DEP-EAF Revue Nancy Dépôt en unité Exclu du prêt Combining land cover products using a minimum divergence and a Bayesian data fusion approach / Sarah Gengler in International journal of geographical information science IJGIS, vol 32 n° 3-4 (March - April 2018)
[article]
Titre : Combining land cover products using a minimum divergence and a Bayesian data fusion approach Type de document : Article/Communication Auteurs : Sarah Gengler, Auteur ; Patrick Bogaert, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : pp 806 - 826 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géomatique
[Termes IGN] Belgique
[Termes IGN] carte d'occupation du sol
[Termes IGN] classification bayesienne
[Termes IGN] distance de Kullback-Leibler
[Termes IGN] entropie maximale
[Termes IGN] entropie relative
[Termes IGN] fusion de données
[Termes IGN] source de donnéesRésumé : (Auteur) Land cover mapping plays an important role for a wide spectrum of applications that are ranging from climate modeling to food security. However, it is a common case that several and partially conflicting land cover products are available at the same time over a same area, where each product suffers from specific limitations and lack of accuracy. In order to take advantage of the best features of each product while at the same time attenuating their respective weaknesses, this paper is proposing a methodology that allows the user to combine these products together based on a general framework involving maximum entropy/minimum divergence principles, Bayesian data fusion and Bayesian updating. First, information brought by each land cover product is coded in terms of inequality constraints so that a first estimation of their quality can be computed based on a maximum entropy/minimum divergence principle. Information from these various land cover products can then be fused afterwards in a Bayesian framework, leading to a single map with an associated measure of uncertainty. Finally, it is shown how the additional information brought by control data can help improving this fused map through a Bayesian updating procedure. The first part of the paper is briefly presenting the most important theoretical results, while the second part is illustrating the use of this suggested approach for a specific area in Belgium, where five different land cover products are at hand. The benefits and limitations of this approach are finally discussed by the light of the results for this case study. Numéro de notice : A2018-045 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/MATHEMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/13658816.2017.1413577 En ligne : https://doi.org/10.1080/13658816.2017.1413577 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89267
in International journal of geographical information science IJGIS > vol 32 n° 3-4 (March - April 2018) . - pp 806 - 826[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 079-2018022 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 079-2018021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible
Titre : Into the woods : Overlapping perspectives on the history of ancien forest Type de document : Monographie Auteurs : Sandrine Paradis-Grenouillet, Éditeur scientifique ; Chantal Aspe, Éditeur scientifique ; Sylvain Burri, Éditeur scientifique Editeur : Versailles : Quae Année de publication : 2018 Importance : 434 p. ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7592-2907-9 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Angleterre
[Termes IGN] anthropisation
[Termes IGN] Argentine
[Termes IGN] Atlas marocain
[Termes IGN] botanique
[Termes IGN] coutume
[Termes IGN] forêt ancienne
[Termes IGN] forêt méditerranéenne
[Termes IGN] gestion forestière (antérieure à 2002)
[Termes IGN] histoire
[Termes IGN] Massif central (France)
[Termes IGN] patrimoine culturel
[Termes IGN] Pyrénées-orientales (66)
[Termes IGN] République Tchèque
[Termes IGN] Wallonie (Belgique)
[Vedettes matières IGN] SylvicultureRésumé : (éditeur) At the centre of concerns related to curbing the decline in forest biodiversity caused by increasing anthropogenic pressure and global change, old-growth forests are mainly characterised by the continuity of their tree cover. This has been defined mainly by their appearance on historical maps and by ecological criteria dating back to certain temporal cut-off points (about two centuries). Inherited over hundreds, even thousands, of years of interaction between Man and Nature, these ancient forests have been managed and shaped by past societies to meet their various needs, both domestic and industrial. Also, studying the historical trajectories of such forests, their responses to environmental and anthropogenic stress, and the long-term consequences of past human activities, is essential in order to better understand their current ecology and rethink their conservation. The development of pluridisciplinary and interdisciplinary research (ecology, paleoecology, history, archaeology, geography, sociology) now makes it possible not only to push back the hitherto accepted thresholds of ancientness, but in particular to understand old forests in their entirety and complexity over the longer term. This book, comprising both theoretical and methodological contributions along with case studies, reflects the diversity of current approaches and thinking and promotes interdisciplinarity as the only route to a comprehensive understanding of ancient forests as natural and cultural assets. Note de contenu : I- Perception and management of ancient forests as a natural and cultural heritage
II- Investigating forest ancientness: advocating for interdisciplinarity
III- “At the edge of the forest”: other ways to think about ancient and old-growth forests
ConclusionsNuméro de notice : 25938 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Monographie DOI : 10.35690/978-2-7592-2907-9 En ligne : https://www.quae-open.com/produit/96/9782759229079/into-the-woods Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96294 Localisation des caméras ANPR sur le réseau routier pour le profilage géographique / Marie Trotta in Revue internationale de géomatique, vol 27 n° 4 (octobre - décembre 2017)PermalinkEstimation of ash mortality induced by Hymenoscyphus fraxineus in France and Belgium / Benoît Marçais in Baltic forestry, vol 23 n° 1 ([01/01/2017])PermalinkDirect measurement of evapotranspiration from a forest using a superconducting gravimeter / Michel Van Camp in Geophysical research letters, vol 43 n° 19 (15 October 2016)PermalinkOptimal resolution for linking remotely sensed and forest inventory data in Europe / Adam Moreno in Remote sensing of environment, vol 183 (15 September 2016)PermalinkThe ecosystem service assessment challenge: Reflections from Flanders-REA / Sander Jacobs in Ecological indicators, vol 61 (February 2016)PermalinkAutomated annual cropland mapping using knowledge-based temporal features / François Waldner in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 110 (December 2015)PermalinkImpact de l’anisotropie du milieu dans les études de profilage géographique / Marie Trotta in Revue internationale de géomatique, vol 25 n° 4 (octobre - décembre 2015)PermalinkFORESTIMATOR : un plugin QGIS d'estimation de la hauteur dominante et du site index de peuplements résineux à partir de Lidar aérien / Laurent Dedry in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 211 - 212 (juillet - décembre 2015)PermalinkAtlas des Bryophytes (mousses, hépatiques, anthocérotes) de Wallonie (1980-2014) : Publication du Département de l’Etude du Milieu Naturel et Agricole (SPW-DGARNE), tome 1. Anthocérotes et hépatiques / André Sotiaux (2015)PermalinkAtlas des Bryophytes (mousses, hépatiques, anthocérotes) de Wallonie (1980-2014) : Publication du Département de l’Etude du Milieu Naturel et Agricole (SPW-DGARNE), tome 2. Mousses / André Sotiaux (2015)Permalink