Modélisation de l‘hydrographie linéaire à l’aide de données LiDAR

Au Québec, des normes de protection sont appliquées systématiquement sur tous les cours d’eau. Toutefois, la cartographie actuellement disponible est particulièrement imprécise pour les cours d’eau intermittents et l’initiation des cours d’eau permanents. Ces derniers sont en effet photo-interprétés et les limites de cette méthode sous-estiment la longueur réelle de cours d’eau présents sur le territoire. Les données à haute résolution géospatiale, issues de la technologie lidar,  changent l’approche de la modélisation hydrographique, car pour une première fois, il est possible d’obtenir des données topographiques décrivant le sol sous le couvert forestier pour créer des modèles numériques de terrain (MNT) avec une précision inégalée. Les cours d’eau générés avec ces nouveaux MNT décrivant la microtopographie du sol ont alors une exactitude nettement plus élevée qu’avec d’autres MNT possédant une résolution plus grossière. Au Québec, le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) a été mandaté afin de réaliser une acquisition de données lidar pour l’ensemble de la province méridionale. Avec ce nouveau volume important de données lidar pour le Québec, l’étude des méthodes automatisées de détection des cours d’eau en milieu forestier prend une toute nouvelle importance.

Objectifs et résultats

Ces travaux de recherche vise à améliorer la compréhension des approches méthodologiques permettant de modéliser une cartographie fine de l’hydrographie linéaire cohérente avec la réalité. Trois objectifs permettent d’atteindre le but :

  • ​​Déterminer des seuils de détection cartographique des cours d’eau et des seuils d’initiation des cours d’eau permanents de manière à faciliter l’interprétation sur le terrain et comparer le nouveau réseau hydrographique avec le réseau de référence.
    • Résultat : La comparaison avec la Géobase du réseau hydrographique du Québec (GRHQ) permet de mettre en évidence que la longueur totale et la densité des cours d’eau présents sur le territoire augmentent grandement avec des cours d’eau issus du lidar. La plus grande augmentation se fait principalement au niveau des cours d’eau intermittents et donc des cours d’eau de premier ordre.
  • ​Évaluer l’influence de plusieurs variables physiographiques sur l’initiation des cours d’eau de tête en milieu forestier.
    • Résultat : La pente locale et une situation à mi-pente exercent un effet significativement négatif sur la taille de l’aire de drainage nécessaire pour générer un lit de cours d’eau. La présence de milieux humides dans le bassin versant exerce cependant un effet significativement positif.
    • Résultat : En sachant quelles variables physiographiques exercent une influence sur la position des cours d’eau modélisés, il devient indispensable de développer des méthodes cartographiques permettant d’inclure ces variables dans les modèles afin de générer des modélisations plus cohérentes avec la réalité. ​
  • ​Évaluer la performance de méthodes automatisées pour la modélisation de ponceaux en milieu forestier.
    • Résultat : L’algorithme « breach depression » du logiciel WhiteBox GAT est le moyen le plus efficace de détecter automatiquement la position des ponceaux en milieu forestier.

Équipe de recherche

Équipe de recherche et collaborateurs

  • Sylvain Jutras, chercheur responsable du projet, CEF
  • Éric Guilbert, chercheur, CRDIG
  • Naïm Perreault, professionnel de recherche, CEF
  • Francis Lessard, étudiant, CEF
  • Émilie Drolet, étudiante, CEF
  • Mathieu Varin, CERFO
  • Philippe Bournival, CERFO

Organisme subventionnaire

Ce projet est supporté financièrement par le Centre d’enseignement et de recherche en foresterie (CERFO), affilié au Cégep de Sainte-Foy, par le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) ainsi que par Mitacs dans le cadre du programme Accélération.

Contact

N’hésitez pas à nous contacter pour toute question ou pour plus d’information à propos de ce projet.

Desgens, Charles Chavoshi, Seyed Hossein