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Évaluation des baisses de vitalité des peuplements forestiers à partir de séries temporelles d’images satellitaires : application aux résineux du sud du Massif central et à la sapinière pyrénéenne

机译：从卫星图像的时间序列评估森林生命力的下降：应用于南部地块中部和比利牛斯山杉木林的针叶树

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Une tendance à l’augmentation des dépérissements forestiers est observée et risque de s’accentuer dans le contexte actuel de changement climatique. La télédétection peut proposer des méthodes innovantes pour l’évaluation de l’état et du devenir des écosystèmes forestiers. Ce travail de thèse vise à proposer, valider et interpréter des mesures de baisse d’activité des résineux du Sud du Massif-Central et de la sapinière pyrénéenne. Le premier objectif est, par l’utilisation de séries temporelles d’images à moyenne résolution spatiale (images NDVI-MODIS), d’identifier les méthodes permettant de mesurer des baisses d’activité, et de vérifier qu’elles correspondent à des baisses de vitalité, dans des peuplements où se manifestent des phénomènes de dépérissement. La détection de changement d’activité, que l’on peut assimiler à des perturbations, repose sur deux approches : la première mesure des écarts ou des tendances de paramètres de phénologie de surface et la deuxième utilise une procédure de décomposition de la série temporelle. Les mesures de changement ont été réalisées sur la période 2000-2011. La détection des ruptures négatives et de forte amplitude dans la réponse de NDVI de 2003 à 2011 confirme l’influence de la sècheresse de 2003, qui se traduit à la fois par les baisses d’activité liées à l’état des arbres mais également par des coupes de dépérissement qui se sont succédées les années suivantes. Un travail préliminaire à l’étape de validation des baisses de vitalité détectées, a consisté à proposer et appliquer un modèle de détection des coupes afin d’éliminer ces situations des zones d’observation. Une procédure de validation des baisses de vitalité a été mise en place dans le cas de la sapinière des Pyrénées. Pour cela, deux approches ont été utilisées : (1) la confrontation à des données indirectes de l’état des peuplements mais spatialement exhaustives, à travers les inventaires des coupes de dépérissement sur la période 2000-2012 et une cartographie du dépérissement datant de 2001 et (2) la confrontation à des données d’observations directes de l’état des Sapins dans le Pays de Sault (Est des Pyrénées), en utilisant une méthode de diagnostic basée sur l’architecture des arbres (méthode ARCHI), avec un échantillonnage adapté à l’échelle des pixels MODIS (Lambert et al. 2013). Des relations ont été mises en évidence, permettant de valider les méthodes utilisées, mais aussi d’en ressortir des limites d’interprétation. Enfin, pour donner des éléments d’interprétation des phénomènes observés, les variations d’activité observées par télédétection ont été confrontées à des données climatiques et édaphiques spatialisées, adaptées à l’étude des milieux forestiers. Les résultats montrent que les baisses de vitalité constatées dans les peuplements de Sapins du Pays de Sault sont significativement corrélées au facteur climatique température et dans une moindre mesure, aux précipitations. Dans les Pyrénées Centrales, où les facteurs de causalité semblent être multiples, l’influence des conditions de sècheresse hydrique et édaphique n’a pas pu être démontrée.
机译：观察到森林枯竭的趋势在增加，在当前气候变化的背景下，这种趋势可能会加剧。遥感可以提供创新的方法来评估森林生态系统的状况和命运。本文的工作旨在提出，验证和解释减少中南部和比利牛斯山杉木林针叶树活动的措施。第一个目标是，通过使用具有中等空间分辨率的图像（NDVI-MODIS图像）的时间序列，来确定可以测量活动度降低并验证其与降低度相对应的方法。表现出衰落现象的展位。可以将活动变化检测为干扰的方法有两种：一种是测量表面物候参数的偏差或趋势，另一种是使用时间序列分解程序。在2000-2011年期间采取了变更措施。从2003年到2011年NDVI响应出现负的和大规模的中断，证实了2003年干旱的影响，这既可以通过与树木状态有关的活动减少来反映，也可以通过浪费削减，随后几年又一次削减。在检测到的活力下降的验证阶段的初步工作包括提出并应用切割检测模型，以便从观察区中消除这些情况。在比利牛斯山冷杉的情况下，已经执行了验证活力降低的程序。为此，使用了两种方法：（1）通过清查2000-2012年期间下降幅度的清单以及绘制2001年以来的下降趋势图，与有关展位状态的间接数据对立，但在空间上是详尽的（2）使用基于树木结构的诊断方法（ARCHI方法），直接从Pays de Sault（比利牛斯山脉东部）的杉树状态直接观察数据，即采样以适应MODIS像素规模（Lambert et al。2013）。关系被突出显示，可以验证所使用的方法，也可以突出解释的局限性。最后，为了提供解释所观察到的现象的要素，将遥感观测到的活动变化与适合于森林环境研究的空间化气候和水文数据进行了比较。结果表明，在Pays de Sault的杉木林中观察到的活力降低与气候因子温度显着相关，而在较小程度上与降水显着相关。在比利牛斯山脉中部，其原因似乎是多重的，无法证明水和深水干旱条件的影响。

著录项

  • 作者

    Lambert Jonas;

  • 作者单位
  • 年度 2014
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