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CARTOLIS : un outil innovant de cartographie des lisières forestières

L'UMR Inra DYNAFOR de Toulouse a développé un nouvel outil cartographique CARTOLIS qui permet l’identification et la caractérisation des lisières, éléments paysagers essentiels en milieu rural. Grâce à cet outil, les acteurs du territoire vont pouvoir inscrire les lisières dans leur plan d'aménagement et de gestion.

CARTOLIS: towards a geomatic tool to identify and characterize the segments of forest edges. © inra, Ladet
Mis à jour le 06/03/2013
Publié le 06/07/2011

La prise en compte des rôles fonctionnels des lisières forestières passe par la caractérisation de leur diversité, tenant compte de leur histoire, de leur physionomie, de leur orientation et de leur dynamique. Cela suppose de disposer de données spatialisées et d’outils de géomatique pour les caractériser. Dans cet objectif, l’équipe DYNAFOR s’est appuyée d’une part, sur l’utilisation de GUIDOS proposé par l’Union Européenne (Graphical User Interface for the Description of Image Objects and their Shapes) pour caractériser, quantifier et cartographier la diversité des éléments boisés d’un paysage forestier fragmenté (métriques de taches) et d’autre part, sur le concept de « segments de lisière » représentant les lisières par des lignes à partir desquelles des métriques sont calculées. Dans le cadre de cette recherche, les segments de lisières qui correspondent à des unités spatiales pertinentes pour les écologues, ont pu être caractérisés plus finement grâce à CARTOLIS, une chaîne de traitement innovante qui ouvre la voie à la construction d’un outil géomatique intégré de mesure des métriques paysagères.

Les logiciels SIG, ArcGis 9.3 de la société ESRI (enrichi de scripts libres) et GUIDOS du Joint Research Centre, sont les deux outils mobilisés par l’équipe de recherche pour enregistrer les données vectorielles (identifiant du segment, détection des sommets, coordonnées X et Y de chaque sommet) servant à la cartographie des lisières souvent rectilignes (en régions tempérées, la morphologie des lisières est souvent contrainte par la linéarité des opérations agricoles).

La chaîne de traitement cartographique s’élabore en trois phases chronologiques cohérentes. Le point de départ de la méthode CARTOLIS est initié à partir d’une carte d’occupation des sols sur large étendue, en mode raster, à partir de laquelle est obtenue une image binaire bois / non bois (ne sont conservées que les classes d’éléments boisés) qui est ensuite importée sous GUIDOS. Son traitement par le logiciel permet alors de faire ressortir sept classes, parmi lesquelles le cœur de bois, les lisières, les trouées ou les branches. Dans un second temps, ces données importées sous ArcGis, sont converties en vecteur : les segments de lisière sont ainsi créés et identifiés (simplification des contours de forêts et extraction des segments de lisières). Enfin, une dernière phase les caractérise par des variables définies par les écologues selon leurs besoins. Celle-ci tient compte des caractéristiques propres à chaque lisière (localisation, longueur, orientation, appartenance à un bois) et des données extraites par croisement avec d’autres données géographiques (Modèle Numérique de Terrain, carte d’occupation des sols). Les métriques paysagères sont calculées à partir de trois variables des lisières: l’Orientation Cardinale (OC), l’Orientation par rapport à la Pente (OP), l’Occupation du Sol voisine (OS).

Afin d’assurer une bonne transmission de l’information, une sémiologie graphique adaptée à la représentation des lisières a été définie. La grille sémiologique « CartolisSymbol » tient compte des contraintes de représentation : elle gère à la fois la pluralité des variables pour un même segment, qu’elles soient qualitatives (OP et OS) ou quantitatives (OC) et permet de différencier les segments par des signes visuels (forme géométrique simple, couleur, figuré du transect).

Le projet SIG ainsi construit permet à la fois de naviguer dans la base de données obtenues, d’interroger les caractéristiques des segments de lisières dans leurs dimensions spatiales et attributaires. Une cartographie synthétique, accompagnée d’un tableau de caractéristiques des segments de lisières, rend compte de ces résultats.

Ce travail original, inséré dans le cadre d’une thèse, a reçu le soutien financier du département de recherches Sciences pour l’Action et le Développement (SAD) de l’Inra et du ministère de la Recherche et de l’Enseignement Supérieur. En opérationnalisant le concept de lisière, il offre désormais la possibilité d’user de nouvelles métriques pour analyser les paysages, tout en révélant les fonctions d’interfaces entre milieux jouées par les lisières. La méthode cartographique CARTOLIS, innovante et éprouvée pour un diagnostic du paysage à grande échelle, est un outil dont vont pouvoir se saisir les gestionnaires des espaces ruraux pour mieux gérer le devenir et les usages de leur territoire.

Sources

Audrey ALIGNIER, Philippe ESPY, Marc DECONCHAT, Sylvie LADET. Cartolis : vers un outil géomatique pour identifier les segments de lisières forestières. Conférence internationale de Géomatique et Analyse Spatiale SAGEO’10, Outils Méthodes et Modèles en Géomatique pour la production de connaissances sur les territoires et le paysage, 2010/11/17-19, Toulouse. [en ligne : http://sageo10.univ-toulouse.fr/IMG/pdf/S1A1_LADET.pdf]