27 avril 2014
Simona Niculescu et al., « Synergy between LIDAR and RADARSAT-2 images for the recognition of vegetation structures of the coastal wetlands of the Danube Delta. », HAL-SHS : géographie, ID : 10670/1.13hjfv
Les zones humides comptent parmi les milieux naturels les plus productifs au monde et abritent une diversité biologique exceptionnelle. Malgré leur importance incontestée, ces milieux restent parmi les écosystèmes les plus menacés du monde que ce soit par le drainage, l'assèchement, la pollution, le développement urbain ou la surexploitation des ressources. Le delta du Danube, zone humide côtière de la Mer Noire, n'échappe pas à ces menaces, et, pour tenter d'assurer la conservation de ses ressources, il a été déclaré, après les années '90, Réserve de Biosphère, Site protégé par la Convention Ramsar et site du Patrimoine Mondial Naturel et Culturel. La biodiversité de ce site est remarquable et il possède l'une des plus étendue roselière du monde (une roselière ininterrompue de 2.700 km²). L'objectif essentiel de ce travail est de reconnaitre, caractériser et extraire des descripteurs fonctionnels des structures végétales prédominées par l'espèce Phragmites australis du delta du Danube. Pour cela, ce travail vise, d'une part, à exploiter conjointement des mesures LIDAR (acquises en mai 2011) avec des observations radar du satellite RADARSAT-2 (acquises début juin 2011), et d'autre part, de valider les résultats obtenus par insertion des mesures spectrales des principales classes de végétation dans un algorithme de Spectral Angle Mapper sur une image SPOT-5 (mai 2011). Les données LIDAR permettent de caractériser la hauteur de végétation avec une précision centimétrique. Ainsi, les différentes strates de végétation peuvent être cartographiées avec précision. Cependant, la différenciation des différentes formations végétales au sein d'une même strate nécessite l'apport de sources d'information complémentaires comme par exemple des données RADARSAT-2. Cette mesure radar est ici réalisé à partir de la bande C (longueur d'onde λ = 5,3 cm) apportant ainsi une information complémentaire sur la structure de la couverture végétale, en terme de rugosité, d'humidité et de biomasse. L'acquisition simultanée des polarisations HH, HV et VV nous a permis de différencier les surfaces en fonction de leurs réponses aux diverses polarisations en établissant leurs signatures polarimétriques. En effet, à parti de ces données brute, nous avons dérivé d'autres indicateurs comme l'intensité des quatre polarisations, le span ainsi que l'entropie polarimétrique, par exemple. L'entropie est très sensible à la densité de la végétation et sera d'autant plus grande que le couvert est dense. Cette démarche nous a permis d'extraire d'excellentes informations sur différents type d'exploitation du roseau (roseau coupé ou roseau brulé). Par ailleurs, l'utilisation de l'information spectrale des données Spot 5 a été permis grâce à un étalonnage réalisé à l'aide de spectromètres utilisé pour réaliser des mesures spectrales sur les sites naturels précédemment détectés sur les images.