Field-Map

Exemple du matériel pour les inventaires forestiers (GPS, laser télémètre et l'ordinateur de terrain).

Field-Map est une technologie utilisée pour la cartographie, collecte et le traitement des données de terrain. Il est principalement utilisé pour la cartographie des écosystèmes forestiers en temps réel et la collecte des données lors des examens sur le terrain. L'application travaille avec la base de données relationnelle multi-niveaux et fournit également une bonne communication avec des périphériques externes tels que le GPS, le télémètre laser et l'inclinomètre.

Applications

Field-Map sert en gestion forestière courante, mais aussi lors de la réalisation des inventaires forestiers, des plans de gestions, du suivi des stocks de carbone (puits de carbone), projets REDD, études d'impact en environnement, de la traçabilité du bois, du tracé des routes forestières, suivi des lignes de haute tension etc. Field-Map est utilisé par exemple dans les parcs nationaux et les réserves naturelles lors des inventaires du patrimoine naturel, les études sur la biodiversité et de la cartographie des habitats.

Cartographie

Structure de la forêt mesurée par Field-Map.

Un système de points de référence temporaires (détectés par laser télémètre ou GPS) établis sur le terrain permet aux utilisateurs de se déplacer librement sur la surface étudiée sans perdre le géoréférencement des points de mesure en cours. Ceci permet à l'utilisateur d'effectuer la cartographie des arbres, bois mort, transects, canopée mesures répétitives, vérification des données etc. Également la cartographie de la structure de forêt peut être effectuée (par exemple placettes CTFS^[1]).

Pendant la cartographie des placettes de suivi, le Field-Map tire profit de son positionnement en continu. Ce qui signifie que l'opérateur peut se déplacer librement, afin de, par exemple, trouveur la meilleur vue pour la cartographie des nouvelles entités. L'utilisation du système de point de référence temporaires lui donne la possibilité d'être rapidement géoréférencé en visant avec le laser télémètre vers le point de référence. La construction de la carte en temps réel et la visualisation de la carte sur le terrain augment la productivité et la qualité du résultat.

Mesures dendrométriques

Field-Map permet d'effectuer les mesures dendrométriques complètes (hauteur d'arbres, projection/profil/surface/volume du houppier, profil du tronc, estimation du volume du bois sur pied selon la qualité, la longueur des branches). Ces mesures principales sont utilisées pour l'estimation du carbone séquestré dans les plantes (à travers les relations allométriques^[2]). La surface ainsi que le volume de la couronne sont automatiquement calculés. Le volume de l'arbre peut être calculé à partir des mesures directes de profil du tronc. Via la mesure d'une série de diamètres le long du tronc, le profil de la grume est mesuré et le volume est automatiquement calculé.

Mesures de la hauteur de l'arbre et du houppier

La mesure de la hauteur des arbres s'effectue grâce au laser télémètre et au clinomètre pour la mesure de la distance horizontale jusqu'à l'arbre et l'inclinaison du haut et du bas de l'arbre. Différentes modes sont choisi selon le type de peuplement (visibilité) et la précision souhaitée. Les arbres de chaque placette sont georéférencés. Pour mesurer les hauteurs, on profite du georéférencement continu, qui nous permet de nous éloigner à une distance nécessaire, pour avoir une meilleure visibilité. La distance entre l'arbre et l'équipement est calculé depuis la position connue de l'équipement. Il n'est pas nécessaire de mesurer l'inclinaison de la base du tronc (le logiciel la calcule automatiquement), ce qui est souvent impossible dans les forêts avec de la régénération. Seules les mesures d'inclinaison vers la cime (base du houppier etc.) sont effectuées. Le système permet aussi de mesurer plusieurs arbres à partir d'un même point, sans se déplacer. Pour les arbres penchés, il est possible d'enregistrer l'angle de l'arbre. Logiciel calcule automatiquement à la fois la hauteur de l'arbre (c'est-à-dire la plus courte distance de la cime de l'arbre au sol) et la longueur de l'arbre (c'est-à-dire la distance du bas de l'arbre à la cime).

Mesures du profil du tronc

Laser télémètre permet de mesurer le diamètre des arbres à n'importe quelle hauteur et construire les profils des troncs.

Viseur optique permet de mesurer les diamètres à distance. En utilisant le viser optique avec le laser télémètre, il est possible de mesurer le diamètre des arbres à n'importe quelle hauteur. Ainsi il est possible de mesurer des diamètres uniques ou les profils entiers des troncs. La précision de la mesure des diamètres dépend de la distance de mesure et du facteur de zoom utilisé. Habituellement l'erreur de mesure se situe entre 1 et 2 cm.

Mesures de la structure de la canopée

Pour les projets où une description plus détaillé de la structure de la canopée est nécessaire, le logiciel fourni une aide pour la cartographie des projections horizontales du houppier et les profils des couronnes verticaux. La surface ainsi que la projection des couronnes et volume sont calculés.

Inventaires

Le Field-Map permet de définir la forme et la taille des placettes (polygonale, circulaire et rectangulaire, de taille fixée ou variable), de cercles concentriques, des placettes segmentées, des placettes d'interprétation et des modèles. Pendant les inventaires, la cartographie des arbres et les mesures dendrométriques (hauteurs des arbres totale, hauteur de tronc, de couronne, diamètre etc) sont effectuées. La position des arbres dans une placette de suivi est cartographiée en utilisant le laser télémètre+clinomètre+boussole et le réflecteur qui est posé sur la surface du tronc des arbres. Les Field-Map vérifie automatiquement si l'arbre est à l'intérieur ou à l'extérieur de la placette - il n'est pas donc nécessaire de marquer les limites de la placette sur le terrain. Le logiciel calcule ensuite le nombre et la surface terrière par essence, le volume du bois par placette et par hectare, la répartition des hauteurs par diamêtre, etc. L'utilisation de la technologie Field-Map pour les inventaires forestiers statistiques optimise les coûts de l'inventaire et la précision des données collectées et des résultats. Même si un nombre relativement faible de placettes d'inventaire est mesuré, l'évaluation des données permet d'obtenir la précision des résultats désirée tout en optimisant les coûts de la campagne d'inventaire. Le traitement statistique des données à l'aide du Field-Map est particulièrement efficace, il permet de réduire le temps d'analyse et de rédaction. Le géoréférencement exact permet les mesures répétitives et le suivi des forêts sur le long terme.

Inventaires forestiers nationaux

Travaux pendant l'inventaire forestier national du Pérou.

Transect dans une réserve biologique

Au départ, le système Field-Map a été développé dans l'objectif de réalisation des inventaires forestiers nationaux. Actuellement (2010) il s'agit du seul logiciel et matériel qui ont été utilisés dans différentes inventaires forestiers nationaux. Le logiciel Field-Map a été développé en continu, et est suffisamment flexible pour traiter les différentes besoins des méthodes d'inventaires forestiers nationaux. Un telle solution est significativement plus efficace et économique que le développement et la maintenance d'une solution adapté à chaque pays. En 2010, le système Field-Map est utilisé pour l'inventaire forestier national en Islande, Irlande, Cap-Vert, République tchèque, Belgique wallonne, Slovaquie, Hongrie, Pérou et Russie. Le projet le plus important est l'inventaire forestier national de la Russie avec environ 300 équipes de terrain (en 2010).

Suivi du carbone

Les programmes REDD doivent assurer l'évaluation précise de la biomasse. La technologie Field-Map a été utilisée dans un certain nombre de projets pour l'estimation des volumes des stocks de carbone et le suivi des changements (Surveillance, déclaration et de vérification de la couverture forestière). La capacité du système Field-Map d'intégrer des informations provenant de différents capteurs de télédétection avec les mesures in-situ assure la productivité maximale des projets d'inventaire ciblés sur la croissance des stocks, la biomasse et l'estimation des stocks de carbone. Le suivi est le plus souvent effectué sur les placettes permanentes.

Réserves forestières et naturelles

Le suivi des écosystèmes forestiers est important pour la gestion des aires protégées. Le Field-Map satisfait aux exigences de la surveillance à long terme des écosystèmes, permettant la création de placettes permanents et de transects, les mésures répétitives, le traitement des données et la visualisation 2D/3D. Field-Map est utilisé pour la surveillance des forêts et des réserves naturelles en Belgique^[3], en Allemagne, Ukraine, Pérou et dans plusieurs autres pays tempérés et tropicaux.

Aménagement forestier

Field-Map est utilisé aussi pour l’élaboration des plans de gestion forestiers, tous les calculs sont effectués directement sur le terrain, ce qui minimise la création d’erreurs. De plus, le travail de bureau est ainsi limité.

Le suivi et la certification du bois

Field-Map est également adapté pour les systèmes de traçabilité du bois. Les arbres sont cartographié à l'aide de Field-Map avec tous les attributs nécessaires. Cette information est saisie dans une base de suivi de bois. Après enregistrement, il est possible de suivre la position exacte des grumes en continu (de la forêt jusqu'au client final). Par conséquent, le Field-Map facilite la détermination de l'emplacement d'origine du bois.

Modules

Field-Map Stem Analyst

• Inventory Analyst est un module du Field-Map, il permet les analyses statistiques des données forestières, par exemple le calcul des hauteurs des arbres manquants, le calcul du volume des arbres, classification, reclassification, agrégation et d’autres paramètres.
• Stem Analyst est utilisé pour l’estimation du volume du bois selon la qualité des arbres sur pied, des peuplements et même des massifs forestiers. Stem Analyst permet de définir des paramètres de calcul de profil du tronc et des qualités des arbres en utilisant un simple échantillon de quelques arbres^[4].
• Forest 3D - visualisation des structures forestières en 3D.

Appareils de mesure

Profil d'un tronc

Le Field-Map est basé sur une utilisation d'appareils de mesure électroniques ou traditionnels tel que le laser télémètre, la boussole électronique, le GPS ou le compas forestier. Il représente une combinaison logique d'appareils de mesure avec un stockage des données sur un ordinateur de terrain permettant à l'utilisateur d'obtenir un maximum d'informations.

• Cartographie

Le principal équipement est une combinaison du laser télémètre + clinomètre électronique + boussole électronique, pour la cartographie et les mesures en forêt. Alors le Field-Map peut être utilisé pour les mesures de distances et des angles verticaux et horizontaux pour une cartographie en trois dimensions de la structure forestière.

• Mesure du diamètre supérieur

Viseur optique permet de mesurer les diamètres à distance et la construction des profils des troncs.

Galerie

• 

  Structure de la forêt mesuré par Field-Map.

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  L'ordinateur de terrain Panasonic CF-U1.

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  Matériel électronique utilisé pour l'aménagement forestier(tablette PC durci, GPS, laser télémètre).

• 

  Travaux pendant l'inventaire forestier national du Pérou.

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  Suivi du carbone dans une plantation du café en Pérou.

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  L'image présent laser télémètre TruPulse 360B et l'ordinateur de terrain Panasonic CF-U1.

Vidéographie

• Field-Map: une technologie pour la cartographie et collecte des données de terrain (YouTube)

Notes et références

• Analysis of forest structure for sustainability management (2005). Publié 2009-13-3.
• Decisions of the International scientifically-practical seminar «Advanced technologies of forest inventory and monitoring: current condition and perspectives». Publié 2009-13-3.
• In Transcarpathia, Ukraine, GIS Aids Statistical Forest Inventory. Publié 2009-13-3.
• SCHNEIDER, J. -- DYMÁK, M. -- REBROŠOVÁ, K. -- CHMELAŘ, J. Prostorová struktura porostu zakrslých kyselých bučin v přírodní památce Máchova dolina. In Diverzita, dynamika a management lesní vegetace. 1. vyd. Praha: 2008, s. 32.
• Collecting data in the field. Publié 2009-13-3.
• Informační systém na bázi trvalých zkusných ploch. Publié 2009-13-3.
• METODIKA VÝZKUMU (CELOPLOŠNÁ ŠETŘENÍ). Publié 2009-13-3.
• INFORMAČNÍ SYSTÉMY V ZEMĚDĚLSTVÍ A LESNICTVÍ - SEČ 2000. Publié 2009-13-3.
• National Forest Inventory Conference, 11 July 2007. Publié 2009-13-3.
• R. Hédl, M. Svátek, M. Dancak, Rodzay A.W., M. Salleh A.B., Kamariah A.S. A new technique for inventory of permanent plots in tropical forests: a case study from lowland dipterocarp forest in Kuala Belalong, Brunei Darussalam, In Blumea 54, 2009, p. 124–130. Publié le 30.10.2009.
• Tomaštík, J., Technical University in Zvolen (Slovak Republic), Faculty of Forestry. Comparison of measurement methods and calculation of compass traverse in forestry mapping, Publié 2008
• Wouters, J.; Quataert, P.; Onkelinx, T.; Bauwens, D. (2008). Ontwerp en handleiding voor de tweede regionale bosinventarisatie van het Vlaamse Gewest. Rapporten van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, 2008(17). Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek: Brussel : Belgium. 175 pp.
• Colle G, Clementel F, Floris A, Marzullo L, Scrinzi G Strumenti evoluti di mobile GIS a supporto del monitoraggio e della pianificazione forestale Publié 2010-16-09.
• PECHEUR, AL: Le Field-Map, une technologie mobile pour un suivi des données de terrain. Espaces naturels n^o 33 janvier 2011. Publié 2011-01-01.

Voir aussi

• Système d'information géographique
• Dendrométrie
• Aménagement forestier
• REDD
• Inventaire forestier
• Allométrie des arbres

Liens externes

• Field-Map

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