| SIFORT
Le Système d'Information
FORestière par Tesselle, est un système hybride
des modes vectoriel et matriciel pour une nouvelle approche
de l'analyse forestière. Nous en présentons
les grandes lignes.
Ce document reprend, dans son essence, un article paru dans
la revue « Arpenteur-Géomètre »,
Volume 23, numéro 3, octobre 1996, dans
un dossier portant sur la géomatique en foresterie.
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Origine du projet
La création du système d'information
forestière par tesselle (SIFORT) répond à divers
besoins d'analyses et de données de connaissance du territoire
québécois. Ces analyses, en relation avec la composition
forestière du territoire et les divers agents perturbateurs
tels le feu ou les insectes, sont de plus en plus nécessaires
afin de s'assurer d'une gestion durable des forêts.
Les premières analyses spatiales, commencées
en 1989 à la Direction de la conservation des forêts
du Ministère, ont conduit à l'élaboration d'un
projet pilote réalisé en 1993. Depuis 1995,
le projet pilote est passé à l'étape de la
réalisation afin de couvrir toute la forêt productive
du Québec.
Les trois partenaires engagés dans la réalisation
de SIFORT sont : la Direction de la conservation des forêts
(DCF) du Ministère, la Société de protection
des forêts contre le feu (SOPFEU) et la Société
de protection des forêts contre les insectes et maladies (SOPFIM).
Structure du système
La géobase de SIFORT est constituée
d'une mosaïque de polygones rectangulaires conçus mathématiquement.
Les tesselles, divisées en tranches de 15 secondes et
couvrant une superficie moyenne de 14 hectares, se regroupent
par feuillet de 1/50 000. Le fichier de base est en format
ASCII exprimé en longitude et latitude.
L'information de la tesselle s'obtient par attribution
de la donnée forestière en son centre. On trouve avec
cette dernière une appellation de strate comprenant un couvert,
une origine, les perturbations, la densité, la hauteur, la
classe d'âge et le groupement d'essences. Pour chacune de
ces essences, on peut extraire aussi le nombre de tiges par classe
de diamètre, le volume et la surface terrière.
Principes et caractéristiques
Les systèmes d'information géographique
(SIG) généralement utilisés en foresterie fonctionnent
selon un mode dit vectoriel. Le principal inconvénient de
ce mode est le phénomène du « spaghetti »,
ou d'enchevêtrement, qui survient au moment du jumelage de
plusieurs couches en une seule. La multiplication des polygones
alourdit l'analyse spatiale et la gestion des bases de données.
La recherche d'une géobase stable, précise
et homogène nous a conduit à la tessellation, une
structure hybride des modes vectoriel et matriciel. Bien que la
précision des contours soit quelque peu réduite, on
bénéficie par contre d'une souplesse accrue.
En raison de sa structure et de sa localisation fixes, la tesselle
n'a pas à s'adapter aux changements territoriaux. Toutes
les modifications ou tous les ajouts s'enregistrent simplement dans
sa base de données.
La tessellation de SIFORT s'appuie sur un principe
qui s'apparente à celui des poupées russes, où
la plus petite unité devient le dénominateur commun
de toutes les autres dans lesquelles elle est susceptible de s'intégrer.
L'exemple en est donné à la figure 1.
Figure 1 :
Feuillet 1/50 000 - 21M06
L'exemple de la carte écoforestière
21M06NO démontre bien l'ampleur que peut prendre un exercice,
pourtant courant dans un SIG. Pour un même objet, les fichiers
de la méthode usuelle totalisaient au point de départ
815 116 octets pour 1 721 polygones, comparativement
à ceux de la tessellation qui comptaient 515 362 octets
pour 1 800 polygones. Après l'amalgame de cinq
nouvelles couches, dans le premier cas, les fichiers ont doublé
de volume : ils occupent donc maintenant 1 781 128 octets
et 4 346 zones. Dans le cas de la tessellation, ils n'atteignent
que 552 842 octets et seule la base de données
a été modifiée, car la géobase contient
encore ses 1 800 tesselles initiales. Les résultats
sont présentés à la figure 2. Ce sont
donc des augmentations de l'ordre de 119 % contre 7 %
respectivement.
Figure 2 :
Tableau comparatif des méthodes utilisées
Application
La tessellation est un outil de représentation
géographique et spatiale pouvant se prêter à
différents types d'analyse. Prenons par exemple la construction
d'un modèle numérique de terrain d'une portion de
territoire forestier ravagé par le feu. L'objectif de l'exercice
est d'établir des zones de récupération prioritaires
des bois marchands.
Le maillage régulier des tesselles permet
d'extraire rapidement les cotes d'altitude et de créer une
matrice de pentes. En la superposant à la planche des dommages
après l'incendie, on obtient une matrice finale combinant
à la fois le relief et les dommages, ce qui permet l'établissement
de zones de récupération. La figure 3 ci-après
en donne l'exemple.
Figure 3 :
Plan de récupération du feu de Bonaventure
Conclusion
Il apparaît donc que la tesselle, même
si elle ne correspond pas aussi bien que le polygone standard à
la réalité du terrain, permet par sa grande simplicité
une analyse pertinente de bonne qualité.
Le principe d'acquisition d'attributs et de gestion
des données d'un système comme SIFORT ouvre des possibilités
nouvelles qui seraient beaucoup plus complexes et coûteuses
à réaliser dans un système ordinaire. Un système
de gestion du territoire par tessellation devient donc une solution
intéressante tant par ses possibilités d'analyse que
par son coût de mise en exploitation.
Auteurs
- Georges Pelletier a obtenu un diplôme
de la Faculté de foresterie et de géomatique de
l'Université Laval en 1978 et est membre de l'Ordre
des ingénieurs forestiers du Québec. Il est au service
de la Société de protection des forêts contre
le feu.
- Yves Dumont a obtenu un diplôme
en géographie de l'Université du Québec à
Trois-Rivières en 1973 et il travaille
à la Direction de la conservation des forêts du Ministère
depuis 1982.
- Michel Bédard a obtenu
un diplôme de la Faculté de foresterie et de géomatique
de l'Université Laval en 1977. Il est depuis 1982
au service de la Direction de la conservation des forêts
du Ministère.
- Jacques Bergeron a obtenu un
diplôme en cartographie du cégep de Limoilou en 1981.
Il est technologue en géomatique au Ministère depuis 1982,
d'abord à la Direction de la conservation des forêts
et, depuis 1999, à la Direction des programmes forestiers.
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