Inventaire forestier : collecte de données multisources

Comment peut-on effectuer un inventaire significatif des ressources forestières, de manière rentable, dans un territoire aussi vaste et généralement difficile d’accès que les Territoires du Nord-Ouest (T.N.-O.) du Canada?

Rassembler des données d’inventaire exactes et à jour a toujours été un défi dans bon nombre des régions éloignées du Canada, mais ces données sont essentielles à notre compréhension de l’état des forêts du pays et à notre capacité de produire des rapports sur ces ressources à l’échelle régionale, territoriale et nationale.

Évaluer l’inventaire forestier à partir de nombreuses sources : l’aperçu

Un projet en cours dans les T.N.-O. permet d’appliquer une nouvelle approche d’évaluation des attributs d’inventaire forestier. Au moyen d’une variété de nouvelles méthodes élaborées par les chercheurs du Service canadien des forêts (SCF) de Ressources naturelles Canada (RNCan) et plusieurs organismes partenaires, on peut collecter l’information à partir de nombreuses sources de données :

• parcelles de terrain
• unités LiDAR (détection et télémétrie par ondes lumineuses) installées sur des aéronefs et des satellites
• images satellites du Thematic Mapper de Landsat
• inventaire forestier existant, le cas échéant

On combine ensuite ces divers ensembles de données pour produire un inventaire de cartes numériques connu sous le nom de Multi-source Vegetation Inventory (MVI). Le MVI couvre un territoire plus grand que celui couvert par le Forest Vegetation Inventory (FVI) [376 Ko PDF - en anglais seulement] actuel des T.N.-O.

Le projet MVI est entrepris par le SCF de RNCan en partenariat avec le ministère de l’Environnement et des Ressources naturelles des T.N.-O. Les premières étapes du projet ont été également appuyées par le Programme d’initiatives gouvernementales en observation de la Terre de l’Agence spatiale canadienne et par l’Initiative de recherche scientifique sur le pétrole et le gaz dans le Nord.

Zoom sur le projet MVI

La création du MVI commence par la collecte de données à partir de quatre composantes clés, notamment les technologies de télédétection :

Les données de terrain sont habituellement recueillies à partir de mesures individuelles d’arbres (comme le diamètre, la hauteur et l’essence) et utilisées pour l’évaluation de la hauteur, du volume total et marchand, et de la biomasse aérienne à l’échelle des parcelles et des peuplements.

Dans le cas du projet des T.N.-O., les attributs susmentionnés ont été évalués, comme l’a été la fermeture du couvert à partir des mesures prises au sein de chaque parcelle. On a utilisé ces données pour calibrer les modèles LiDAR de structure des peuplements. Des carottes ont également été prélevées des arbres dominants et codominants pour l’évaluation de l’âge des arbres et des peuplements.

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Les télédétecteurs LiDAR montés sur plates-formes aéroporteur ou satellite émettent des impulsions laser à la surface de la Terre, fournissant des données que l’on peut utiliser pour générer de l’information détaillée sur la structure de la forêt. On utilise une combinaison d’échantillons de données captées par LiDAR aéroporté sur de petites parties des T.N.-O. avec des données captées par LiDAR satellitaire à partir d’ICESat. Le Geoscience Laser Altimeter System (GLAS), à bord d’ICESat, envoie des impulsions laser qui illuminent les empreintes, en théorie, de 70 mètres de diamètre et qui sont distribuées à des intervalles de 170 mètres, créant ainsi un vaste réseau de données captées par LiDAR satellitaire qui couvre l’ensemble des T.N.-O.

Les mesures faites par LiDAR dans le projet des T.N.-O. ont été utilisées pour la création de modèles de hauteur, de fermeture du couvert, de volume et de biomasse aérienne. Ces modèles décrivent le lien entre le profil vertical et l’étendue des valeurs des attributs des peuplements recueillies sur le terrain.

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La couverture terrestre sert de base à la compréhension de l’étendue et du type de renseignements des essences forestières de l’ensemble du paysage.

Dans le cas des travaux des T.N.-O., les nouveaux renseignements sur la couverture terrestre ont été produits à partir d’images du Thematic Mapper de Landsat obtenues entre 2006 et 2008. La carte de la couverture terrestre qui en découle indique l’emplacement des zones de conifères, de feuillus, de forêts mixtes et de terre humide arborée et les différents types de secteurs non boisés. (Pour obtenir de plus amples renseignements sur le système de cartographie des forêts, lisez sur le projet Observation de la Terre pour le développement durable des forêts [OTDD]). Un accord d’échange de données conclu avec Canards illimités a permis d’obtenir des renseignements généraux qui, combinés aux renseignements sur les forêts du GTNO, ont été utilisés pour la production de la carte de la couverture terrestre.

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Iconocartes des données de l’inventaire forestier

Dans le cas du projet des T.N.-O., les cartes ont ensuite été produites à partir d’un exercice de modélisation spatiale et de cartographie, ce qui a permis de mettre à l’échelle les attributs de l’inventaire évalués par LiDAR au moyen du Thematic Mapper de Landsat et d’autres données biophysiques.

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On a formaté les données satellitaires sous le nom de « Satellite Vegetation Inventory (SVI) » pour constituer un ensemble de données conventionnelles d’inventaire forestier. Au-dessus d’une zone d’intérêt, le MVI se compose du FVI et du SVI aux endroits où les données du FVI sont inexistantes. Les données du MVI peuvent être facilement consultées et utilisées dans un Système d’information géographique (SIG) par des techniciens forestiers et des gestionnaires.

Les nombreux avantages prévus du MVI

L’utilisation d’une telle combinaison de nombreuses technologies de télédétection pour évaluer les attributs de l’inventaire forestier améliorera grandement l’évaluation des ressources et la production de rapports par le ministère de l’Environnement et des Ressources naturelles des T.N.-O. et par le SCF.

Les renseignements les plus à jour de l’inventaire obtenus par la méthode du MVI seront également inestimables au Système national de surveillance, de comptabilisation et de production de rapports concernant le carbone des forêts (qui calcule les émissions de gaz à effet de serre et leur élimination des forêts du Canada) et pour la mise à jour de la partie des T.N.-O. de l’Inventaire forestier national.

Personne-ressource : Guillermo Castilla

 

Publications du Service canadien des forêts

• The Multisource Vegetation Inventory (MVI): A satellite-based forest inventory for the Northwest Territories Taiga Plains (2022) [en anglais seulement]
• Improved k-NN mapping of forest attributes in northern Canada using spaceborne L-band SAR, multispectral and LiDAR data (2022) [en anglais seulement]
• A forest attribute mapping framework: a pilot study in a northern boreal forest, Northwest Territories, Canada (2018) [en anglais seulement]