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Qu'est-ce que le système SIFORT?

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.

 

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

  • Géobase

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.

  • Base de données

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.