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visiongeomatique2014
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La présente conférence propose une revue de plusieurs exemples probants et opérationnels où la géomatique représente un outil central d’information et d’aide à la décision pour les gestionnaires du territoire agricole québécois. Du suivi diachronique des espaces naturels (forêts, milieux humides, cours d’eau), en passant par la modélisation du relief agricole, la cartographie du réseau hydrographique, la modélisation et la cartographie de l’érosion hydrique des champs, ou encore la cartographie des friches agricoles, cette conférence met l’accent tant sur les données géospatiales disponibles que sur les outils et méthodes visant la mise en oeuvre d’actions concrètes associées à la gestion intégrée du territoire agricole. Cette présentation, qui se veut avant tout informative, s’adresse aux usagers et professionnels de la géomatique qui oeuvrent dans de le domaine de la gestion territoriale. Plus particulièrement, celle-ci peut intéresser grandement les MRC qui ont à élaborer un Plan de développement de la zone agricole (PDZA).
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13 NOVEMBRE 2014 | PALAIS DES CONGRÈS DE GATINEAU
La géomatique au service de la gestion intégrée du territoire agricole
Julien Belvisi, PrésidentNéogis - Solutions géomatiques
LA GÉOMATIQUE AU SERVICE DE LA GESTION INTÉGRÉE DU TERRITOIRE AGRICOLE | JULIEN BELVISI
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Qui sommes-nous?
Une nouvelle entreprise de services professionnels en
géomatique, entreprise fondée en 2013, basée à Trois-Rivières.
Un de nos créneaux d’activités centraux concerne le soutien
aux gestionnaires et intervenants des secteurs publics et
parapublics (MRC, municipalités, CRÉ-CRRNT, OBV, directions
régionales de ministères,…) en matière d’intégration des TIG à
la gestion territoriale (agricole).
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Les objectifs généraux de cette présentation
Faire la promotion de solutionsintéressantes/prometteuses dans le domainede la géomatique appliquée à la mise enœuvre d’une approche intégrée duterritoire agricole québécois
Mettre l’emphase sur des exemples pouvantêtre facilement mis en œuvre sur desportions importantes de ce territoire
En bref, donner quelques idées et pistesd’inspiration à l’auditoire en termes dedéveloppements sur leur propre territoired’intervention.
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Des exemples fondés sur « le couple » ORTHOS & LIDAR aéroporté
Richesse spectrale, temporelle, résolution
spatiale & précision géométrique
Richesse thématique (x produits dérivés), précision centimétrique en altimétrie
ORTHOPHOTOS LIDAR
Le principe du Lidar aéroporté
« light detection and ranging »
Semis de points bruts(projets régionaux : 1-4 pts au m2)
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Le principe du Lidar aéroporté
« light detection and ranging »
L’altitude (z) des objets au sol est définie par la distance les séparant du capteur.
Cependant, les objets ne sont pas tous opaques et le signal peut être arrêté
partiellement à différents niveaux d’un même objet (ex : couvert végétal
épars ou dense, pylônes électriques, etc.)
On appelle ce phénomène le retour multiple.
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Le principe du Lidar aéroporté
Profil altimétrique d’un semis de points bruts
MNS MNT
« light detection and ranging »
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…concerne tout de même : 77 000 km2
60% de la zone agricole du Québec (CPTAQ, 2014) 92% des basses terres du Saint-Laurent au Québec,90% de la population du Québec
En rouge : territoire agricole couvert par les 2
séries de données
Des exemples fondés sur « le couple » ORTHOS & LIDAR aéroporté
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Survol de quelques exemples
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Imagerie aérienne + produits dérivés du Lidar
Orthophotocouleurs
MNT
Image d’intensité Pente du MNS
MNSMéthode de segmentation et/ou classification (OTB, Ecognition, LasTools, TerraScan…)
Source des illustrations : Evan Rodgers, AAC, 2013
Occupation du sol
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Occupation du sol
Rapport énergie vs fiabilité des résultats très intéressant en ce qui concerne les objets de « sursol » : bâtiments, forêts (arbres et arbustes) Délimitation plus délicate des cours d’eau, des cultures annuelles vs fourrages Intéressant de coupler la démarche de classification avec des données thématiques (ex: BDCA, base hydrologique,…) N’empêche pas une validation/correction manuelle, tout est une question de vocation des résultats!
…Bâtiments, végétation haute (arbres, arbustes), eau, surface pavée, herbes/fourrages, cultures
Source des illustrations : Evan Rodgers, AAC, 2013
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Suivi de l’artificialisation du territoire
et de l’étalement urbain
Permet de produire des indicateurs précis : superficie de la zone bâtie, hauteur et superficie des bâtiments, densité du bâti, densité d’artificialisation du territoire agricole (couplée avec les zones pavées), …
http://www.mdpi.com/2072-4292/3/11/2364
Secteur de vergers
Boisés urbains
Hauteur de la végétation
0 – 1m1 – 3m3 – 6m6m et +
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Suivi du couvert forestier
Hauteur de la végétation
0 – 1m1 – 3m3 – 6m6m et +
Limite de la couche forestière la plus précise dans le secteur (BDTQ)
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Suivi du couvert forestier
Indices écologiques : IQR
INDICE DE QUALITÉ RIPARIENNE (IQR) : indicateur fondé sur une combinaison de la densité du couvert forestier et de la largeur moyenne de la bande riveraine forestière.
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Indices écologiques : IQBR
IQBR = ((% forêt * 10) + (% arbustaie * 8.2) + (% herbacée naturelle * 5.8) + (% coupe forestière * 4.3) + (% pâturage * 3.0) + (% culture * 1.9) + (% sol nu* 1.7) + (% socle rocheux * 3.8) + (% infrastructure * 1.9))/10
Source des illustrations : EvanR
odgers, AA
C, 2013
Photos historiques
Obligation de mise en contexte temporelle (date de référence)Augmentation de la fiabilité (recensement, caractérisation), diminution des visites terrain.
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Délimitation et caractérisation des friches agricoles
Photos actuelles Hauteur de la végétation Lidar
Temps
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Délimitation des milieux humides
Source : Rampi et Knight, 2012
MNT Pente
Intensité Indice topographique
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Patron d’écoulement de surface
La compréhension du patron d’écoulement des eaux de surface est une composante
fondamentale dans l’approche territoriale intégrée. L’ampleur de la couverture + la précision
des données = possibilité d’une approche multi-échelles (de la parcelle au bassin versant)
À l’intérieur du champDu champ vers
le réseau hydrographique
Du réseau hydrographique vers son exutoire
Exportation de phosphore
spatialisé (Geodep)
Perte de sol (USLE-RUSLE-
MUSLE)
Mauvais égouttement
Aménagements hydro-
agricoles…
Aménagement hydro-agricoles
Érosion des berges
Bande riveraine
Entretien des rives
Indices biophysiques (IQBR,
IQR)…
Hydrologie fluviale
Aménagement hydro-agricoles
Entretien des cours d’eau
Mobilité du cours d’eau
Sédimentation…
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Patron d’écoulement de surface
Permet de connaitre le comportement de l’écoulement des eaux de surface de l’intérieur vers l’extérieur de la parcelle agricole. Identifie les zones d’écoulement à forte pente (énergie érosive).
Patron d’écoulement de surface
Permet de comprendre le comportement des eaux de surface de l’intérieur vers l’extérieur du champ (estimation des superficies drainées)Permet de différencier les zones d’écoulement concentrique et diffus.
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Valeur du pixel interrogé (98519 m2) / 10 000 = 9,8 hectares drainés
Seuillage en hectare
Patron d’écoulement de surface
Compréhension de phénomènes érosifs
Permet de connaitre la superficie drainée en tous points d’un parcelle Permet d’identifier des chenaux préférentiels d’écoulement
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Dans cet exemple :
-Longueur de pente : 480 m
-Pente : 1,25%
-Marge d’erreur : +/- 0.06%
Profil en long d’un cours d’eau ou d’un fossé
Aide à la gestion des cours d’eau
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Aide à la gestion des cours d’eau
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Largeur au miroir ou au thalweg selon la hauteur de l’eau
Largeur du canal
Pente du talus
Profil transversal d’un cours d’eau ou d’un fossé
Profondeur du cours d’eau
Orthophotograhies Relevé LiDAR
Incluant des attributs descriptifs tels que :-Pente du tronçon- Dénivellation- Direction et orientation de l’écoulement…
Numérisation du réseau hydrographique régional
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Numérisation du réseau hydrographique régional
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Chenaux d’écoulement avec sens d’écoulement
Pente longitudinale
Bassins versants dérivés Superficie drainée estimée
Numérisation du réseau hydrographique régional
15 728 km 5 808 km
4 535 km 4 269 km
Hydrographie linéaire: Comparaison avec données existantes
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RUSLE-CAN : L’équationuniverselle révisée des pertesde sol pour application auCanada est une varianteaméliorée de l’USLE, adaptée aucontexte canadien. Cetteéquation estime un volumemoyen de pertes de sol auchamp occasionnées parl’érosion de surface (érosion parl’impact des gouttes de pluie oula battance, érosion en nappe etérosion en rigole). Celle-cis’exprime de la façon suivante :A = R x K x LS x C x P(Wischmeier et Smith, 1978)
Estimation de la perte de sol
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où :A représente les pertes de sol annuelles moyennes en tonnes par hectare par année
(T/ha/an)
R correspond au facteur d’érosivité de la pluie (MJ*mm*ha-1*h-1)
K représente le facteur d’érodabilité du sol (t*h*MJ-1*mm-1)
LS correspond au facteur topographique dépendant de la pente et sa longueur
C représente le facteur de gestion des cultures
P représente le facteur des pratiques de conservation des sols
Estimation de la perte de sol
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A
Outil de diagnostic général et d’aide à la décision en projets de bassins versantsCiblage rapide et objectif des zones à risque d’érosion en champs/en rivesUne démarche « simpliste » facile à mettre en œuvre dans un contexte de diagnostic global et de préparation de visites sur le terrain
Milieu humide
Sites RUSLEidentifiés comme « à risque élevé »
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Sites potentiels à vérifier par des visites terrain
Estimation de la perte de sol
Photo aérienne Rusle
Photo terrain
Photo terrain
Exemple de validation-terrain d’un site potentiel RUSLE : Ravinement important au champ. Champ ondulé et zone préférentielle de circulation d’eau. Érosion importante mesurée, 525 kg de sol perdu dans un quadrat de 5m x 5m
(crédits : MAPAQ, 2012)
Estimation de la perte de sol
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Chaudière-Appalaches : Utilisation concluante pour prioriser les zones d'intervention et les producteurs à contacter
Estimation de la perte de sol
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Estimation de la perte de sol
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Sites potentiels à vérifier par des visites terrain
Largeur de la bande riveraine (réglementaire)
Le respect de la bande riveraine s’avère une exigence dela Politique de protection des rives, du littoral et desplaines inondables. En milieu agricole, la règle de base estla suivante : une bande minimale de végétation de troismètres doit être conservée à partir de la ligne des hauteseaux (LHE) d’un lac ou d’un cours d’eau. De plus, cettebande de protection doit inclure au moins un mètre sur lereplat du terrain si le haut du talus se trouve à moins detrois mètres de la LHE (article 3.2.f).
Source de la photo : UPA
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Largeur de la bande riveraine
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Orthophotos couleurs, BDCA , BDHR et haut de talus dérivés du Lidar
Hauts de talus dérivés du Lidar
Largeur de la bande riveraine
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3m à partir du miroir de l'eau (ou thalweg), 1m sur le replat du terrain pour les talus de moins de trois mètres.
Ombrage dérivés du Lidar
Largeur de la bande riveraine
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Ciblage préliminaire très efficace pour des visites terrains ou des sites potentiels d’intervention. Production aisée de statistiques à l’échelle de bassins versants, croisement avec des informations sur le patron d’écoulement intra-parcellaire…
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Rapport intéressant en termes de coût de réalisation/superficie couverte/précision
des résultats
Optimisent , voire limitent les visites terrain et/ou le recours à
des services externes
Susceptibles de modifier les modes opératoires aux niveaux
« analyse et planification »
Démarches intéressantes…pourquoi?
Novatrices au sens : loin d’être répandues en région
Généralisables sur de vastes territoires
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La « révolution » de l’IG sur le territoire agricole québécois
Partenariats régionaux d’acquisition
Outils Web agrégateurs
Initiatives de partage
Nouveau « modèle d’affaire » fondé (enfin) sur le partenariat et le partage
Merci beaucoup pour votre attention
Des questions?
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À propos de cette présentationCette présentation a été élaborée dans le cadre de l’édition 2014 du colloque Vision Géomatiqueorganisé par le CGQ et tenu à Gatineau (Qc) les 12 et 13 novembre 2014. L’auteur y propose unerevue de plusieurs exemples probants et opérationnels dans lesquels la géomatique représente unoutil central d’information et d’aide à la décision pour les gestionnaires du territoire agricolequébécois. Cette présentation, qui se veut avant tout informative, s’adresse aux usagers etprofessionnels de la géomatique qui œuvrent dans de le domaine de la gestion territoriale enmilieu agricole.
À propos de l’auteur Julien Belvisi est Président et co-fondateur de Néogis – Solutions géomatiques. Il est détenteurd’une maîtrise en sciences géomatiques ainsi que d’une maîtrise en aménagement du territoire. Sonexpertise développée au cours des 15 dernières années peut se résumer à la fois par sa visiond’ensemble et sa maîtrise des outils et méthodes de la géomatique ainsi que par sa capacité àmettre sa discipline au service de champs d’activités variés et ce, à différentes échelles, du globalau très local.
À propos de NéogisNéogis s'applique à offrir des services géomatiques de qualité aux organisations québécoisespubliques, parapubliques et privées impliquées dans l’aménagement, la protection et la mise envaleur du territoire, et ce, par le biais de solutions adaptées, abordables et innovantes. N’hésitezpas à nous contacter pour en savoir davantage sur nos services!
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