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réaliser une étude diachronique des peupleraies

mis à jour le 01/12/2005


peupleraies

Un système d'information géographique (SIG) est utilisé pour localiser et évaluer la surface des peupleraies à deux époques différentes dans les basses vallées angevines. Ce travail d'EDD montre que des mesures réglementaires ont ralenti la transformation des pâturages inondables en plantations.

mots clés : fGIS, SIG, photographies aériennes, peupleraies, EDD, Tice, tutoriel


Dans le cadre d'un travail pédagogique autour de la populiculture dans les basses vallées angevines, la présente page constitue une fiche technique pour tracer et mesurer les surfaces de peupleraies à différentes époques. Auparavant le logiciel fGIS aura été téléchargé, installé et francisé et une image satellitale géoréférencée au format BMP aura été produite avec le logiciel Titus 2. Cette image présentant des défauts de calage, elle a été redressée avec Aerial Imagery Corrector pour que les mesures réalisées sur le terrain soient insérables dans le système d'information géographique. Dans ce projet l'image satellitale est utilisée comme fond de carte géoréférencé dans le SIG. Une excursion sur le terrain a été organisée pour faire des relevés sur les plantations de peupliers. Des couches d'informations ponctuelles, linéaires ou surfaciques ont été créées. Des couches d'informations ponctuelles, linéaires et surfaciques ont été placées sur le fond de carte. Pour déterminer l'âge et la surface exacte des plantations nous avons eu recours à l'interprétation de photographies aériennes. Les plantations étant situées principalement dans une plaine d'inondations, nous avons intégré au SIG des données hydrologiques et géologiques et tracé des contours pour évaluer des surfaces.

Nous allons maintenant reprendre le travail de délimitation des parcelles plantées de peupliers sur deux jeux de photos aériennes réalisées en 1992 et 2002. Une estimation de l'âge des arbres sera intégrée à la base de données associée.

Afficher les photos aériennes redressées
Tracer les contours des parcelles et procéder au codage de l'âge
Mesurer la surface des parcelles
Mettre en évidence l'évolution des surfaces
Exporter les résultats du travail

Afficher les photos aériennes redressées

Après redressement les photos aériennes seront insérées une à une dans fGIS. Pour des raisons de taille de document en mémoire il n'est pas souhaitable de constituer une mosaïque avec ces photos lors du redressement avec Aerial Imagery Corrector.

Photos aériennes IGN 2002
http://www.ign.fr/

On vérifiera avant de commencer que les transitions entre les différents fragments sont satisfaisantes. Pour alléger le fonctionnement de l'ordinateur. On ne gardera à l'affichage qu'une seule des photographies scannées et la couche de traçage des parcelles.

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Tracer les contours des parcelles et procéder au codage de l'âge

Sélectionner le thème "parcelles" qui a été précédemment créé (voir la page concernant les créations de thèmes). Activer ensuite la mise à jour du thème. Il apparaît en rouge dans la liste. Utiliser les différents outils de zoom pour rendre bien visible la parcelle et ses arbres

Utiliser le crayon pour cliquer chacun des sommets du polygone qui couvre la parcelle. Terminer en faisant un clic droit pour obtenir la commande de fermeture du polygone (Close Shape).

Sélectionner le bouton d'information et cliquer sur le polygone pour créer les champs nécessaires à l'étude par "add field".

Ici il s'agira de trois champs de type numérique. Renseigner les champs "age2002" et "numparc" et cliquer sur OK pour enregistrer.

 

Pour faciliter l'étude de l'âge des arbres, afficher les propriétés du thème et sélectionner l'onglet "Area" pour choisir un affichage transparent.

Pour afficher le numéro de la parcelle, passer à l'onglet "Label" et utiliser le contenu du champ "NUMPARC".

A partir de maintenant il faut pour chaque parcelle, la délimiter, la fermer, activer les informations et renseigner les champs "age2002" et "numparc" avant de valider.

Au terme de ce travail toutes les parcelles occupées par du peuplier dans la plaine alluviale sont délimitées et pourvues d'un numéro.

Photos aériennes IGN 2002
http://www.ign.fr/

 

Le codage de l'âge utilise la table de correspondance suivante :

0 = La parcelle est plantée en 2002 mais ne l'était pas en 1992 (ce code n'est attribué qu'à partir des études successives des images de 1992 et 2002).
1 = plantation à peine visible (le sol est presque dénudé et des alignements apparaissent.
2 = jeunes arbres bien visibles mais sol très apparent.
3 = jeunes arbres laissant un peu voir le sol.
4 = arbres laissant à peine voir le sol.
5 = arbres jointifs.
6 = parcelle plantée en 1992 mais dépouvue d'arbres en 2002 (ce code n'est attribué qu'à partir des études successives des images de 1992 et 2002).

Pour affecter à chaque parcelle une couleur dépendant de l'âge du peuplement, il faut demander l'affichage des propriétés du thème après la fin de mise à jour.

Dans le panneau de contrôle, sélectionner "SOLID","Use renderer" et "Include in legend" dans l'onglet "Area".

Passer ensuite à l'onglet "Renderer" et sélectionner d'abord le nom du champ qui sert à "discrétiser" c'est ici "AGE2002" puis indiquer 6 pour le nombre de zones car le codage de l'âge est effectué de 1 à 6, sélectionner le minimum et le maximum ainsi que les couleurs de début et de fin. La couleur par défaut correspond aux valeurs de la variable non comprises dans l'interval minimum/maximum. Tester en cliquant sur "Apply".

La légende s'affiche dans la marge gauche et les couleurs affectées aux parcelles permet de constater que l'âge des peupleraies est très variable.

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Mesurer la surface des parcelles

Pour mesurer une parcelle particulière, utiliser le bouton et faire un double clic sur la parcelle à étudier. Voilà le résultat pour la parcelle 31 qui fait 5,7 hectares et pour laquelle l'âge des arbres en 2002 est codé 3.

Pour calculer la totalité des surfaces des parcelles, faire un clic droit sur le thème et ouvrir la table du fichier 'shapefile'

.

Utiliser "Sélection/Tout" et mettre en surbrillance le titre de la colonne "HECTARES"

 

 

Utiliser ensuite "Champs/Analyse statistique" qui renvoit plusieurs fonctions statistiques. On voit ici que les 192 parcelles plantées en peuplier en 2002 couvrent 629,64 hectares

Si l'objectif est de mesurer les parcelles plantées depuis peu de temps (codées 1), il faut procéder à une recherche après avoir rendu actif le thème "parcelles". Les paramètres de cette recherche sont saisis dans une boîte de dialogue.

Le champ étudié est "AGE2002". On sélectionne l'opérateur "=" et la valeur 1 avant d'ajouter l'expression dans la requête. On clique sur "Zone Entière" et "Nouvel ensemble"

Un clic sur le bouton "Sélection" indique les objets sélectionnés par un figuré de couleur jaune.

Pour mesurer la surface couverte par cette sélection, il faut d'abord l'exporter par les commandes "Thème"/"Exporter le thème".

Choisir l'extension complète du thème et n'importer que la sélection et seulement les surfaces dans ce cas précis.

Lors de la validation, une boîte dialogue permet de choisir le nom d'un nouveau fichier de thème.

Ajouter ce thème à la liste des thèmes affichés et le rendre actif. Un clic droit sur ce thème permet de sélectionner l'ouverture de la table du Shapefile.

On procède comme précédemment pour afficher la surface totale.

On voit que sur les 635,9 hectares de peuplier, 9 parcelles soit 42,94 hectares ont été plantées récemment.

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Mettre en évidence l'évolution des surfaces

Pour mener à bien une comparaison valide, un jeu de photos aériennes datant de 1992 a été numérisé et redressé. On voit que certaines parcelles répertoriées sur l'image de 2002 sont en dehors de la couverture 1992. Nous allons donc éliminer ces parcelles pour que les étendues soient comparables.

Photos aériennes IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Après être passé en mode mise à jour, il faut utiliser le pointeur en sélectionnant la parcelle à éliminer.

Elle apparaît en jaune.

Un clic droit permet de choisir de la supprimer. Enregistrer puis mettre fin à la mise à jour.

Les parcelles seront à nouveau rendues transparentes pour étudier l'état des plantations. Le champ "age1992" est renseigné en étudiant successivement chacune des parcelles.

On voit ici que la parcelle 137 vient juste d'être plantée en 1992 (code 1 dans "age1992") alors que la parcelle 9211 à l'état de prairie en 2002 était plantée de grands arbres. Une parcelle supplémentaire est donc créée (on la codera 6 dans "age2002" et 5 dans "age1992"

Photo aérienne IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Photo aérienne IGN 2002
http://www.ign.fr/

L'ensemble des données étant saisies, il est maintenant possible de réaliser des affichages comparatifs en utilisant le même code de couleur.

Ceci correspond aux parcelles de 1992. On y voit un grand nombre de jeunes plantations avec des verts très pâles. Les plantations à maturité sont rares. Les parcelles colorées en bleu correspondent au prairies qui seront plantées entre 1992 et 2002.

Ces données montrent qu'en 1992 la populiculture est une activité récente et en développement.

Pour 2002, On a affecté aux parcelles codées 6 (retour à la prairie) la couleur rouge (teinte par défaut en utilisant 5 niveaux de 1 à 5). Les parcelles plantées récemment sont rares et la plupart des parcelles plantées avant 1992 sont à maturité. Il faut voir là le résultat d'une modification apportée à la réglementation et aux subventions concernant la culture du peuplier dans les basses vallées angevines.

En faisant des requêtes puis des sommes dans la table des shapefiles il est possible d'extraire des données numériques.

Année surface totale des peupleraies surface conquise 1992/2002 surface abandonnée 1992/2002
1992 495,81 hectares    
2002 598,78 hectares 133,83 hectares 30,86 hectares

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Exporter les résultats du travail

fGIS n'assure pas les fonctions d'impression. Il est par contre muni d'utilitaires qui permettent d'exporter une partie ou la totalité d'une vue vers une image dans un format courant (PNG, BMP, TIF ou JPEG).

La première précaution à prendre est d'afficher la vue avec la configuration désirée sur l'écran.

Sélectionner ensuite "carte"/"Exporter la Vue vers une Image". La boîte de dialogue d'enregistrement de fichier s'ouvre. Il suffit de choisir le nom et le format.


Fournir le facteur de grossissement avant de cliquer sur "Output Image".

Il est possible de faire la même chose pour la légende.

 

Pour une vue partielle, choisir l'outil spécifique et tracer le contour sur l'écran.

Cela provoque l'ouverture d'une boîte d'enregistrement dans laquelle on clique sur "Output Map Image".

 

Les tables des shapefiles sont enregistrées au format dbf. Il est donc possible de les ouvrir avec Excel ou Access et d'extraire des données pour les traiter.

Attention ! la modification des enregistrements est une manoeuvre risquée car les objets sont définis par leur rang dans la base. Toute perturbation risque de compromettre des heures de travail.

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auteur(s) :

François Cordellier, professeur de SVT au lycée Jean Perrin de Rezé, professeur de SVT au lycée Jean Perrin de Rezé

information(s) pédagogique(s)

niveau : Lycée tous niveaux

type pédagogique : travaux pratiques, tutoriel

public visé : enseignant, élève, étudiant

contexte d'usage : atelier, classe, laboratoire, salle multimedia

référence aux programmes :

Education au développement durable

ressource(s) principale(s)

populiculture la populiculture dans les basses vallées angevines : utilisation pédagogique d'un SIG 07/09/2007

A travers les différentes étapes d'un travail sur la populiculture dans les basses vallées angevines, les fonctionnalités des logiciels fGIS et Aerial Imagery Corrector sont présentées. Le ralentis ...

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