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L'apport du LIDAR dans l'étude des structures agricoles : le cas des rideaux de culture en Alsace

Lucie FROEHLICHER, Damien ERTLEN , Dominique SCHWARTZ

Laboratoire Image Ville Environnement (UMR 7362)

Séminaire « LIDAR et façons culturales », Besançon, 19 & 20 mai 2015

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I) Contexte de l’étudeSujet de thèse « Les  haies,  une  alternative  à  l’openfield  dans  les  zones  lœssiques  d’Alsace  ?  Perspectives  historiques, systèmes agraires du futur, érosion, effets sur le colluvionnement et le stockage du carbone »

Programme GERIHCO / Lutte contre les coulées boueuses d’origine agricole en Alsace (financements Agence de Bassin Rhin-Meuse, ADEME + Région Alsace)

Objectifs de la thèse

Approche historique : Etablir une étude sur l’évolution des systèmes de haies en Alsace et cela depuis les premières mentions retrouvées (IXème siècle)

Approche pédologique : Analyse et quantification des flux de carbone organique contenu dans les sols agricoles de haies.

Approche cartographique : Reconnaissance et digitalisation de systèmes de haies (entier/relique/disparu) en Alsace par l’analyse des rideaux de cultures à partir du LIDAR

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II) Reconnaissance des structures agraires de type « rideaux de culture » à partir du LIDAR

Rideaux de culture

Talus colluvial situé à l’amont de la haie en raison de l’érosion agricole en amont

A) Qu’est-ce qu’un rideau de culture ?

COMMENT RECONNAÎTRE/DÉTECTER CES STRUCTURES ?

Source photo/figures : Lucie Froehlicher

Av/Ap

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Méthode

Localisation de l’ensemble des structures linéaires dans les paysages vallonnés (piémont / montagne vosgienne), y compris pour les structures visibles sur photos aériennes

Détection manuelle sur l’ensemble des LIDAR disponibles surL’Alsace : - 75 % du Haut-Rhin- 25 % du Bas - Rhin

Objets analysés

Structures linéaires d’origine agricole : les rideaux de culture (volonté d’exclure les terrasses…)

B) LIDAR : Fonctionnement et objet de son utilisation dans notre étude

LIDAR JAMAIS UTILISÉ SEUL DANS NOTRE ÉTUDE POUR LA SÉLECTION DES SITES

Source figure : Lucie Froehlicher d’après Benoit SITTLER

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C) L’importance des données complémentaires : Apport des photos aériennes et documents géohistoriques

Structure haie « en place »

Structure haie « relique/disparue »

La photo aérienne suffit à observer la structure

Insuffisante

Le LIDAR permet de lire les structures modernes en place si relief

Le LIDAR permet de lire les traces de structures anciennes en place si relief

L’assemblage PHOTO + LIDAR permet de visualiser les traces de structures agraires anciennes sur un paysage moderne

Atteste la présence/absence et l’évolution des structures agraires de type haies

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• Habsheim (HAUT-RHIN /68/ Alsace)

III) Etudes de casA) Les structures encore visibles

Prospection établie d’après les résultats LIDAR et des caractéristiques pédologiques + occupation du sol

Prospection de terrain : RIDEAUX +Activité agricole + LœssSource : Lucie FroehlicherSource : Lucie Froehlicher , LIDAR CG68

Source : Lucie Froehlicher , Photos IGN

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• Habsheim (HAUT-RHIN /68/ Alsace)

Sélection du site et mise en place d’un protocole d’échantillonnage

Les premières observations LIDAR ont permis de sélectionner un site conforme à notre cahier des charges

Source figure : Lucie Froehlicher

Deux phases d’érosion :

1 avant l’installation des haies 1 après l’implantation des haies

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• Uffheim (HAUT-RHIN /68/ Alsace)

LIDAR du secteur de Sierentz/Uffheim ; Source : InfoGéo68

Photo aérienne du secteur d’Uffheim/Sierentz ;

Source : IGN

Plan d’arpentage de la commune d’Uffheim ; Source : Archives Départementales du Haut-Rhin

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• Uffheim (HAUT-RHIN /68/ Alsace)

Source figure : Lucie Froehlicher

Deux phases d’érosion :

une avant l’installation des haies une après l’implantation des haies

Tripode XVIème siècle

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B) Les structures reliques ou disparues sous forêt

• Osenbach (HAUT-RHIN/68/Alsace – Colline du Heidenberg)

1 Ce que l’on voit aujourd’hui du ciel

2 Ce que l’on voit avec le LIDAR

Source photo : Lucie Froehlicher

3 Ce que l’on voit sur le terrain

Une topographie très marquée : rideaux de culture1,80 m

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IV) Les « erreurs » de lecture du paysage

Structures pouvant être interprétées sur le LIDAR comme des rideaux de cultures :

Limites géologiques

Les terrasses (modernes/anciennes)

Les steinrudeln (murgers)

Les ackerbergen (crêtes de labour)

Source photo : Dominique Schwartz

Source : Infogéo68

Source : Infogéo68

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CONCLUSION

APPORTS du LIDAR :

Couverture importante du territoire (Haut-Rhin) Première étape dans la sélection des sites Localisation rapide des structures Mise en avant des structures sous n’importe quel couvert végétal Cartographie des structures agraires en général

LIMITES :

Problèmes de lecture du LIDAR (confusions entre types de structures) Manque de données pour le Bas-Rhin Mise en place d’une systématisation de la détection des structures de type rideaux de culture difficile (choix

des critères et marge d’erreur)

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DIAPO BONUS N° 1

Source : Jean Colombe ; Besançon - BM - ms. 0148f. 139v ; Victoire de David sur les Philistins ;vers 1480-1485

Parcellaires (CZ) ; Source : Google Earth Rideaux de culture en République Tchèque ; Source : Lucie Froehlicher ; 2013

Retable conservé au musée de Freiburg (D) fin XVème; Source : Dominique Schwartz

Rideaux de culture dans la vallée de Munster; Source : InfoGéo68

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Parcellaire en République Tchèque ; Source : Google Earth

Source : Gravure de Merian / Secteur de Wissembourg

DIAPO BONUS N° 2

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MERCI DE VOTRE ATTENTION