La géomatique au service de la gestion intégrée du territoire agricole

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

NÉOGIS - SOLUTIONS GÉOMATIQUES | 13 NOVEMBRE 2014 | PALAIS DES CONGRÈS DE GATINEAU 2

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).



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.



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)





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.




Profil altimétrique d’un semis de points bruts

MNS MNT




…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



Survol de quelques exemples



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



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



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 +



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)



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.





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.



Délimitation et caractérisation des friches agricoles

Photos actuelles Hauteur de la végétation Lidar

Temps



Délimitation des milieux humides

Source : Rampi et Knight, 2012

MNT Pente

Intensité Indice topographique



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…




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).


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.



Valeur du pixel interrogé (98519 m2) / 10 000 = 9,8 hectares drainés

Seuillage en hectare


Compréhension de phénomènes érosifs

Permet de connaitre la superficie drainée en tous points d’un parcelle Permet d’identifier des chenaux préférentiels d’écoulement



23

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



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






Chenaux d’écoulement avec sens d’écoulement

Pente longitudinale

Bassins versants dérivés Superficie drainée estimée


15 728 km 5 808 km

4 535 km 4 269 km

Hydrographie linéaire: Comparaison avec données existantes



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



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




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 »



Sites potentiels à vérifier par des visites terrain


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)




Chaudière-Appalaches : Utilisation concluante pour prioriser les zones d'intervention et les producteurs à contacter







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



Largeur de la bande riveraine



Orthophotos couleurs, BDCA , BDHR et haut de talus dérivés du Lidar

Hauts de talus dérivés du Lidar




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




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…



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



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?



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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