Étude des caractéristiques spectrales, spatiales et temporelles d'images satellites et du potentiel de la photo-interprétation pour cartographier les propriétés structurelles des écosystèmes arides du sud-ouest de Madagascar

Abstract

Les fourrés xérophiles du sud-ouest de Madagascar sont des écosystèmes à très haute valeur conservatoire qui sont menacés par les activités humaines et les changements globaux. Ces écosystèmes souffrent d’un manque de représentativité à l’échelle régionale et globale, et cette situation complique la gestion participative et durable des espaces naturels, alors même qu’ils sont pourvoyeurs de nombreux services écosystémiques à la base de la subsistance de la population de cette partie enclavée de Madagascar. La modélisation des attributs structuraux par télédétection optique en zones arides est complexifiée par le manque de données représentatives et par la nécessité d’utiliser des prédicteurs adaptés en réponse aux spécificités structurelles et fonctionnelles de ces écosystèmes. L’acquisition d’informations par photo-interprétation en vue de calibrer des modèles de couverture de canopée est une technique qui permet d’augmenter considérablement le volume de données et qui offre des résultats prometteurs. Parallèlement, les paramètres à considérer en zones arides sont documentés par plusieurs études, mais la plupart ont été réalisées dans des écosystèmes aux caractéristiques structurelles distinctes des fourrés xérophiles. Cette étude aborde les caractéristiques spectrales, spatiales et temporelles déterminantes pour la caractérisation des propriétés structurelles des fourrés xérophiles et propose une méthodologie pour étendre les données récoltées par photo-interprétation à la biomasse aérienne et à la hauteur de canopée par extrapolation depuis les mesures d’ouverture de la canopée. La résolution spatiale et la saisonnalité sont les caractéristiques prépondérantes à considérer, tandis que les indices de végétation et les métriques phénologiques n'ont qu’un effet marginal. Parallèlement, la biomasse et la hauteur sont deux attributs structuraux fortement corrélés à l’ouverture de la canopée, qui peuvent être extrapolés aux données de photo-interprétation et engendrer des modèles avec des performances équivalentes aux approches basées sur des relevés de terrain. Cette étude souligne le rôle clé joué par la qualité des données de calibration dans la représentation finale des modèles et relève une des raisons expliquant la faible représentation des écosystèmes arides à l’échelle globale. La méthodologie développée pour cette étude est particulièrement pertinente pour le cas des fourrés xérophiles et pourrait constituer la base d’un programme de suivis affranchis d’une partie des contraintes liées à la récolte de données de terrain. En outre, les cartes produites offrent un outil qui, utilisé conjointement aux connaissances locales, permet l’identification de zones prioritaires de conservation et de réhabilitation écologique, venant ainsi en appui à la gestion du territoire.