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Notions fondamentales de télédétection

5.3.1 Cartographie des coupes à blanc / déforestation

Contexte général
La déforestation est un problème global dont les implications sont nombreuses. Dans l'Europe industrialisée, la pollution (pluies acides, suie et produits chimiques des cheminées industrielles) ont endommagé une grande partie des forêts. En ex-Tchécoslovaquie, la moitié des forêts ont été détruites ou endommagées par des polluants. Des effets similaires se font sentir en Allemagne, en Pologne et même dans les pays scandinaves. Dans les pays tropicaux, de précieuses forêts ont été détruites pour faire place à des terres cultivables et des pâturages. Il en résulte de grandes pertes à travers l'Amérique latine (Amérique centrale, le sud du Mexique, Haïti), l'Amérique du Sud (Brésil), l'Afrique et l'Asie. En Haïti et à Madagascar en particulier, les résultats en sont catastrophiques. La perte des forêts accentue l'érosion du sol et l'envasement des rivières, ce qui affecte la navigation, la pêche, les habitats sauvages, les réserves d'eau potable ainsi que la productivité et l'autosuffisance agricoles.

Des environnements estuaires sensibles sont protégés par les forêts de palétuviers qui sont coupées ou perdues pour le développement urbain et l'aquaculture ou endommagées par les polluants ou la boue. Le suivi de la santé de ces forêts est une étape vers la protection de côtes contre l'érosion, la dégradation et l'inondation des terres avoisinantes.

La perte des forêts affecte aussi la diversité génétique des espèces sur Terre qui contrôle notre habileté intrinsèque à nous adapter aux conditions changeantes et à l'environnement. Les forêts amazoniennes abritent environ la moitié des espèces de plantes et d'animaux sur Terre; leur destruction massive ne peut que réduire le potentiel génétique et la diversité des espèces.

Le taux et l'étendue de la déforestation, ainsi que le suivi de la régénération sont les paramètres clés mesurés par des méthodes de télédétection.

Pourquoi la télédétection?
La télédétection regroupe une multitude d'outils pour mieux analyser l'étendue et l'échelle du problème de la déforestation. Les données multitemporelles permettent l'analyse de la détection des changements. Les images des années antérieures sont comparées aux scènes récentes afin de mesurer concrètement les différences de l'étendue des coupes à blanc et des pertes de forêts. Les données de sources variées sont utilisées pour obtenir de l'information complémentaire. Le radar, combiné avec des données optiques, peut être utilisé pour surveiller efficacement l'état des coupes existantes ou l'émergence des nouvelles coupes, et peut même servir à examiner les conditions de régénération. Dans les pays où les coupes sont contrôlées et régies, la télédétection sert d'instrument de surveillance pour assurer que les compagnies respectent les limites et spécifications des coupes.

Les données à haute résolution offrent une vue détaillée du déboisement des forêts, tandis que le radar permet d'obtenir des images de régions autrement voilées par les nuages. Tous les instruments de télédétection procurent une vue de régions souvent éloignées et inaccessibles, où les coupes illégales et les dommages pourraient se poursuivre durant de longues périodes s'il n'y avait pas de surveillance aérienne.

Exigences des données
Des initiatives de surveillance à l'échelle du globe, comme l'étude du déboisement des forêts amazoniennes, dépendent de la couverture de grandes régions et de la continuité de l'acquisition des données; il est donc important d'utiliser un capteur à grande couverture temporelle. La cartographie et la surveillance de la coupe à blanc demandent aussi des images à l'échelle régionale et des données de résolution modérée ou grande, selon qu'on désire simplement détecter ou tracer une coupe. Comme pour plusieurs applications multitemporelles, une image avec une plus grande résolution peut être utilisée pour définir l'image de base, et des images à faible résolution peuvent être employées pour surveiller les changements de cette image.

Le Canada et les autres pays
Les capteurs optiques sont encore les plus appropriés pour la cartographie et la surveillance des coupes à blanc au Canada parce que la végétation forestière, les coupes et la régénération ont des signatures spectrales distinctives, et que ces capteurs peuvent recueillir suffisamment de données sans nuages.

Comparaison d'une photographie (inférieure) et d'une image RSO (supérieure) de coupe forestière le long d'une route

Le radar est plus utile pour les applications dans les régions tropicales humides parce que sa capacité à capter des images en tout temps permet de surveiller tous les types de déboisements, incluant les coupes à blanc, dans les zones sujettes aux conditions nuageuses. Les coupes peuvent être définies sur images radar parce qu'elles produisent moins de rétrodiffusion que le couvert forestier, et que la limite des arbres est rehaussée par les ombres et une rétrodiffusion brillante. Cependant, les coupes de régénération sont plus difficiles à détecter, puisque les régions de régénération avancée ne sont pas discernables des forêts matures. Les forêts de palétuviers se retrouvent habituellement dans des zones côtières tropicales souvent cachées sous un couvert nuageux, ce qui requiert un outil de surveillance fiable pour mesurer adéquatement le taux de déboisement. Les radars ont prouvé qu'ils pouvaient différencier les palétuviers des autres types de couverture, et certaines bandes avec de larges longueurs d'onde sont capables de pénétrer les nuages et la pluie. La seule limitation réside dans la différenciation des espèces de palétuviers.

Étude de cas
En Alberta, la plupart des forêts provinciales ont été vendues à des investisseurs étrangers intéressés à la production de pâtes et papiers. Dans la région de Whitecourt, la coupe à blanc des forêts de conifères a duré plusieurs décennies. Mais dernièrement, la demande croissante pour les produits du bois a accéléré la coupe des forêts, avec pour résultat le découpage du paysage en échiquier. En plus des coupes pour le bois d'oeuvre, le déboisement se produit aussi pour des coupes de lignes sismiques pour l'extraction et l'exploration du gaz naturel. Les deux types de capteurs, optiques et radars ont été utilisés pour effectuer la surveillance des coupes à blanc et la régénération.