Le Conservatoire botanique national de Brest (CBN), l'un de nos clients Trimble eCognition, a cartographié la végétation sensible en Bretagne.
L'article “Mapping
the Big Vegetation Picture”, publié dans le numéro de mai/juin 2020 de GeoConnexion,
fait le point sur le travail effectué par le CBN.
Comme de nombreuses zones rurales
dans le monde, la Bretagne subit la pression de la croissance démographique. La
saturation des infrastructures de transport et la demande accrue de logements
menacent les terres agricoles et les milieux naturels qui constituent 65 % de
la région. En réponse, "les urbanistes, les autorités et les spécialistes
de la biodiversité de la région ont été chargés de réguler cet étalement urbain
par la mise en place de politiques de protection de l'environnement, mais cela
nécessitait la mise à jour des cartes de végétation existantes". Pour Vanessa
Sellin, chef de projet au CBN, "les cartes de végétation sont un outil
essentiel pour la réussite du projet".
Comme bien souvent, la méthode de création des cartes a été
essentiellement manuelle : en transférant les notes enregistrées sur le
terrain dans un SIG. Cette approche, longue et fastidieuse, rendait très
difficile la production d'une "image précise du paysage végétal dans son
ensemble". C'est là qu'intervient Mme Sellin et son équipe : elle a établi
une méthode de cartographie semi-automatique viable, combinant orthophotos,
données SIG et logiciel d'analyse d'images par objets (OBIA). Le choix du CBN s’est
donc porté sur Trimble eCognition, puisqu'il permet de fusionner différents
ensembles de données géospatiales.
Agnes Lieurade du CBN enregistre les résultats d'une étude
de la végétation. (©Agnes Lieurade - CBN de Brest)
En 2016 le CBN a testé eCognition, avec le Parc naturel
régional d'Armorique (PNRA) comme zone d'essai, pour sa démarche « OBIA ».
Plus de 1 700 images aériennes (RGB+NIR) de L'IGN ont été acquises. Une
orthomosaique a été générée à partir d'images de 0,5 mètre de résolution et
combinée à deux images à texture spécifique pour mieux discriminer les
"variétés de végétation d'aspect similaire". De plus, une dizaine
fichiers shp ont été intégrés dans le projet. Ces couches comprenaient diverses
informations sur la couverture terrestre, telles que l'emplacement des
tourbières, des dunes de sable et de divers types de forêts. Ajouter ces
informations vectorielles permet à eCognition de mieux distinguer les types de
végétation ayant des signatures spectrales homogènes, comme les landes humides
et sèches.
Une approche de classification hiérarchique a été choisie
pour les avantages qu'elle offre en matière de traitement et de transférabilité.
"En utilisant principalement les images de texture, la luminosité et un
indice de végétation de différence normalisée (NDVI), eCognition traite les
tuiles de l'orthomosaïque". Dans une première classification, les classes
"les plus faciles" (c'est-à-dire les routes, les bâtiments et les
plans d'eau) ont été traitées. Les étapes suivantes de la classification ont
accru le niveau de détail et ont divisé les classes initiales en sous-classes
de végétation spécifiques - par exemple, la classe "forêt de dunes" a
été divisée en classes plus précises telles que les arbustes ou les landes. Au
total, 27 classes différentes ont été extraites puis exportées vers ArcGIS où
elles ont été utilisées comme données d'entrée pour la carte finale à l'échelle
1:25 000.
Il va sans dire que l'équipe du CBN a été très satisfaite
des résultats et de l'expérience d'utilisation d'eCongnition : "L'un des
avantages d'eCognition est sa capacité à prendre n'importe quelle donnée
spatiale et à la classer selon vos instructions", explique Mme Sellin,
"c'est plus intelligent, plus efficace et certainement plus précis qu'un
logiciel de traitement d'images basé sur les pixels pour produire des cartes de
végétation précises à grande échelle".
Suite au succès du projet pilote et avec le soutien
financier et administratif de 10 partenaires régionaux, le CBN a engagé 4
personnes supplémentaires en 2018, et a lancé un projet de 600 000 euros sur 2
ans pour cartographier la végétation bretonne.
En mars 2018, l'équipe a commencé avec le département du
Finistère, puis a poursuivi en Ille-et-Vilaine en septembre 2019 et la carte
des Côtes-d'Armor a été publiée en janvier 2020. Les différentes cartes de
végétation sont
disponibles en ligne sur le site du CBN. L'équipe travaille actuellement
sur la carte du Morbihan et prévoit de la publier en juin 2020.
Les cartes produites par l'équipe de Mme Sellin fournissent
"une vision globale que les planificateurs et les gestionnaires n'ont
jamais eue auparavant. Ils se sont empressés d'utiliser ces données
inédites". Sellin a conclu que "nous n'aurions jamais pu produire
cette carte régionale aussi rapidement sans eCognition... L'approche OBIA est
un excellent complément à nos méthodes traditionnelles de cartographie. Elle
sera désormais notre outil standard pour classer et cartographier les
différents types de végétation".
Nous aimerions remercier Vanessa Sellin et son équipe pour
avoir pris le temps de nous présenter leurs méthodes de travail.
Pour plus d’information sur eCognition, cliquez ici
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