Suivi de la dégradation forestière en forêt tropicale humide par analyse du «grain de canopée» Projet CANOPY, programme Planet Action

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2 Suivi de la dégradation forestière en forêt tropicale humide par analyse du «grain de canopée» Projet CANOPY, programme Planet Action

3 Enjeux : Cadre : REDD : Reducing Emissions from Deforestation Degradation Constat : 20 à 25% des émissions de GHG d origine humaine, Principalement dans des pays n appartenant pas à l annexe 1 du Protocole de Kyoto : Brasil, Indonésie, Malaisie Lié à la dynamique agricole et aux habitudes sociales. Contexte : Volonté internationale de construire un mécanisme encourageant les pays à diminuer ces émissions, Des récompenses adaptées devraient être mises en place en lien avec les efforts effectués pour la réduction des émissions à la déforestation et la dégradation des forêts. Objectif : besoin d outils de suivi et d estimation précise.

4 Contexte Planet Action Mission : Fournir des images satellites, des informations géographiques et de la technologie pour supporter des projets locaux agissant sur les thématiques relatives au changement climatique. Buts : Développer des capacités à comprendre et agir sur les sujets relatifs au changement climatique et supporter des projets engagés en ce sens, Informer le public de ces sujets, des apports de l imagerie satellitale et plus largement des SIG, du rôle des ONG locales et des scientifiques dans la lutte contre le changement climatique.

5 Projet CANOPY Initialement : Mise au point de l algorithme FOTO «FOurier-based Textural Ordination» par l IRD*, Création de carte de grain de canopée à partir d'images satellites optiques ou radars de résolution variable, Relations existantes entre ce grain de canopée et les paramètres forestiers (biomasse, peuplement...) permettant de définir des lois d'estimation de ces derniers, Efficacité déjà démontrée dans l estimation de paramètres du couvert forestier sur les zones de mangrove de Guyane française. * Proisy, C., Couteron, P., & Fromard, F. (2007). "Predicting and mapping mangrove biomass from canopy grain analysis using Fourier-based textural ordination of IKONOS images." Remote Sensing of Environment, 109 (3), Couteron, P., Pélissier, R., Nicolini, E., & Paget, D. (2005). Predicting tropical forest stand structure parameters from Fourier transform of very high-resolution remotely sensed canopy figures. Journal of Applied Ecology,

6 Projet CANOPY Objectif général : Développer une méthode reproductible capable de mesurer la texture des images appelée «grain de canopée» sur forêt, Au final, les paramètres forestiers extraits seront une source d information pour les gestionnaires du milieu et l estimation de stocks de carbone. Plus précisément : Tester et valider la méthodologie existante FOTO de caractérisation des peuplements forestiers par analyse texturale sur imagerie satellitaire haute résolution et sur des zones étendues, Etendre la méthode à d autres peuplements forestiers mais également à d autres capteurs satellitaires en abaisser le seuil de détection de dégradation, Construction d'une solution logicielle s'appuyant sur les capacités de traitement de l'information géographique des solutions ArcGIS et des capacités de calcul du langage C.

7 Partenariat Equipes : Partenaires brésiliens : Partenaires africains :

8 Sites d étude et d implantation Brésil : IEPA, UFPA, FRM Montpellier : IRD UMR AMAP, FRM Guyane : Nev@ntropic Afrique centrale : IFO, ROUGIER, PARPAF, SETRAF Bassin de l Amazone Bassin du Congo

9 Organisation IRD : Développement de l ensemble de la méthode utilisée dans le programme CANOPY. FRM : Mise à disposition d une base de données unique et de qualité d'inventaires forestiers et d analyses sur des grandes échelles pour la calibration et la validation de la méthode. Nev@ntropic : Développement d une solution informatique permettant l exploitation opérationnelle et la valorisation de l algorithme FOTO.

10 Méthode FOTO Principe : extraction de spectres radiaux de Fourier : Vue par satellite la densité d'arbre au sol peut être approximée par la densité de houppier, Dans le domaine fréquentiel, la répartition spatiale de ces houppiers correspond à des fréquences dominantes dans toutes les directions. Spectres de Fourier obtenus pour une large gamme de structures forestières en mangrove.

11 Méthode FOTO Etapes de réalisation : utilisation d images à très haute résolution spatiale < à un pixel de 4 m sinon effets d'ombres / houppiers dominants, masquage des surfaces non-forestières, découpage en imagettes, analyse de sa transformée de Fourrier, représentant le nombre de répétition d un motif à l intérieur de l imagette (donc la texture), analyse en composante principale pour définition d un indice de texture, représentation d une carte de répartition des nombres d onde à l intérieur de l imagettes, estimation de paramètres forestiers.

12 Méthode FOTO Création d une carte de grain de canopée : Scène d origine en THR. Masque/découpe Fourier + ACP Carte de grain de canopée. Masquage des surfaces non-mangroves et découpage en imagettes.

13 Méthode FOTO Définition d un indice de texture mis en relation avec des paramètres forestiers : Estimation du grain de canopée par imagerie satellitaire. Données sur la structure de la forêt : carte d'indice de texture FOTO. Estimation de biomasse à partir du grain de canopée.

14 Objectif : standardisation informatique de la méthode car pour l instant : ne permet pas de travailler sur un flux important d'images, reste dépendante de l environnement d un logiciel propriétaire. Développement : implémentation de l algorithme FOTO en langage C/C++, interfaçage de l algorithme avec un composant développé pour ArcGIS, composant ArcGIS permettant : la préparation des images à l'analyse FOTO, la production des paramètres forestiers, la visualisation des résultats. Technologie : EDN d ESRI, GDAL/OGR. Développement informatique

15 Mangrove de palétuviers blancs sur la crique Macouria. Merci de votre attention