Suivi multi-échelle par télédétection et spectroscopie de l'état hydrique de la végétation méditerranéenne pour la prévention du risque de feu de forêt

par Fabien Dauriac

Thèse de doctorat en Sciences de l'eau

Sous la direction de Claude Millier.

Soutenue en 2004

à l'Ecole nationale du génie rural, des eaux et des forêts (Paris ; Nancy) .

mots clés

• Risque
• Etat hydrique
• Spectroscopie proche
• Feu de forêt
• Végétation méditerranéenne
• Télédétection
• Infrarouge

Résumé

Dans le Sud-Est de la France, l'évolution du risque de feu de forêt est suivie de manière opérationnelle par deux méthodes : l'estimation d'indices de risque météorologique, spatialisés par Météo-France en sous-régions d'environ 700 km2 et la mesure de l'humidité de certains végétaux par l'Office National des Forêts sur des placettes de moins de 500 m2. Cette dernière se justifie parce que la teneur en eau des plantes joue un rôle majeur dans l'aléa d'éclosion (inflammabilité) et de propagation (combustibilité) du feu. Jusqu'ici l'utilisation des images satellitaires pressenties pour spatialiser cet état hydrique s'est heurtée à un problème d'échelle entre les données de télédétection kilométriques et les mesures de terrain ponctuelles. Notre travail de recherche propose de valider les mesures satellitaires par des mesures multi-échelles de la teneur en eau des plantes. Nous testons l'adéquation de dispositifs à différentes échelles, du décamètre au kilomètre, pour connaître les variabilités spatiales et temporelles de l'état hydrique de la végétation méditerranéenne. Nous proposons alors des protocoles d'échantillonnage adéquats pour mesurer la teneur en eau des plantes, laquelle est comparée au signal radiométrique réfléchi par le couvert végétal. Dans un premier temps, nous travaillons à l'échelle de la feuille par spectroscopie proche infrarouge et nous montrons la pertinence de la partie moyen infrarouge du spectre électromagnétique pour prédire l'état hydrique des feuilles. Dans un second temps, nous changeons d'échelle d'observation en évaluant l'état hydrique de peuplements au moyen de données de télédétection. Les résultats obtenus à haute (capteur SPOT-HRVIR) comme à basse résolution spatiale (capteurs AVHRR, VEGETATION et MODIS) sont hétérogènes car les perturbations radiométriques et atmosphériques des images ne sont qu'en partie corrigées. Dans un futur proche, des progrès sont attendus dans le traitement de ces perturbations. La télédétection sera alors un outil de choix pour spatialiser l'état hydrique de la végétation, permettant à terme une meilleure cartographie du risque de feu de forêt.

Titre traduit

Multiscale monitoring of mediterranean vegetation water status using remote sensing and spectroscopy : application to forest fire hazard prevention

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