Les outils d'identification des zones humides

I - Quelques notions de base : description des outils

A - La cartographie
B - Les outils informatiques
1) Les S.I.G.
a - Définition
b - Les SIG ont cinq fonctions
2) TOPMODEL
II - Applications

Deux échelles d'analyse
1) Niveau local
a - Enquête de terrain auprès des acteurs locaux
b - Analyse de la végétation
c - Photos aériennes
d - Relevés de terrain
e - Sondages pédologiques
f - Cartes des sols hydromorphes
2) Niveau régional
a - Images satellitaires
b - Analyse topographique (Modèle Numérique de Terrain)
III - Commentaires

A - Fiabilité des outils
1) Les capteurs satellitaires
a - Avantages
b - Limites
2) Photographies aériennes
B - Méthode CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager)
C - La cartographie
Bibliographie

I - Quelques notions de base : description des outils

Il apparaît comme une nécessité d'utiliser les outils de façon complémentaire pour se rapprocher le plus possible de la réalité.

A - La cartographie

Le choix de l'échelle de lecture est très important car il conditionne la précision des informations lisibles. Les données collectées ont une certaine précision : les frontières sont plus ou moins diffuses et les éléments écologiques sont emboîtés avec une finesse variable.

Lors de tracé de limites, l'épaisseur du trait, le lissage des contours et le zoom sur des espaces précis ont pu entraîner des erreurs qui seront d'autant plus marquées que l'échelle sera petite. On ne traite pas pareillement le territoire selon la maille de précision utilisée.

Cartes topographiques IGN : elles donnent la topographie, l'hydrologie, la biogéographie et le mode d'occupation et d'utilisation de l'espace.

Cartes hydrographiques : donnent le chevelu hydrographique. la précision des têtes de bassin versants est loin d'être parfaite, ce qui entraîne une difficulté supplémentaire pour la prise en compte des zones humides.

Cartes géologiques : informent sur la nature du sous-sol en prenant en compte les accidents géologiques tels que failles, grands domaines rocheux. Elles permettent de définir entre-autres les zones sur plateau, pente (limons éoliens, solifluxion) et remplissages de fond de vallée (alluvions, colluvions, dépôts de pente, tourbières..). Concernant les zones humides, ce sont surtout les remplissages, plutôt perméable dans notre région, qui sont gorgés d'eau provenant de la nappe phréatique, en raison même de leurs caractéristiques morphologiques (vallée = drain naturel).

Cartes pédologiques : détaillent la nature et la composition du sous-sol, ce qui peut être utile notamment pour le repérage de couches imperméables.

Plans cadastraux : permettent d'identifier les zones classées en Nd ou Nc au P.O.S. et donc de connaître les zones humides reconnues et protégées.

B - Les outils informatiques

1) Les S.I.G.

a - Définition

Système d'Information Géographique. Ensemble de matériels et logiciels permettant de saisir, manipuler, corriger et éditer des informations géographiques.

Les informations manipulées sont les surfaces (végétation, ville...), les lignes (rivières, routes...), et les points auxquelles sont associées des données descriptives.

b - Les SIG ont cinq fonctions

Le logiciel reconnu universellement dans ce domaine est Arc Info (ArcView peut aussi être utilisé).

2) TOPMODEL

C'est un ensemble d'utilitaires d'hydrologie. Il établit des relations entre des grandeurs géométriques (topographie) et des grandeurs fonctionnelles (flux d'eau totaux, ruissellement...). Il permet ainsi d'étudier les variations dans l'espace et le temps. Ceci donne des données modélisées qu'il faut ensuite confronter aux données de terrain.

II - Applications

Deux échelles d'analyse

1) Niveau local

a - Enquête de terrain auprès des acteurs locaux

Caractéristiques des peuplements, recensement des zones humides disparues, premier repérage.

b - Analyse de la végétation

Identification des formations végétales par quadrats et transects. Il faut porter une attention particulière aux zones drainées qui dans ce cadre ne présentent pas au moment de l'observation de végétation typique hydrophile mais dont la potentialité est réelle.

c - Photos aériennes

d - Relevés de terrain

Pente, exposition

e - Sondages pédologiques

La composition et la disposition des couches du sol renseignent sur son potentiel hydromorphe

f - Cartes des sols hydromorphes

Confirme les données précédentes et apporte de nouvelles informations sur un espace plus large que la zone considérée, ce qui permet d'inclure la zone humide étudiée dans un ensemble cohérent

2) Niveau régional

a - Images satellitaires

Pixel de 20 à 30 mètres

b - Analyse topographique (Modèle Numérique de Terrain)

Le croisement de ces données permet d'identifier les zones humides réelles et potentielles de bas fonds au 1/25 000.

III - Commentaires

A - Fiabilité des outils

1) Les capteurs satellitaires

a - Avantages

Ils permettent de délimiter les bords extérieurs des zones humides. Ils replacent les zones humides par rapport à l'ensemble du basin versant avec une précision de 90%.

b - Limites

Ces capteurs ne permettent pas de lire les détails de l'hydromorphie de surface ou la nature de la végétation. Les zones humides ne sont pas aisément lisibles sur les photographies lorsqu'elles sont en condition d'étiage.

2) Photographies aériennes

Les identifications spécifiques de la végétation sont difficiles selon le domaine de sensibilité spectrale des émulsions. Le document papier ne permet en outre pas d'avoir des valeurs de réflectance (% de lumière réfléchie selon les surfaces) ce qui rend impossible les études dans le temps.

B - Méthode CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager)

La première étape est de faire de la photo-interprétation assistée par ordinateur. La végétation est ensuite caractérisée. Puis l'hydromorphie de surface. Ensuite un mode de gestion des zones humides est mis en place.

La résolution spectrale la mieux adaptée à l'étude des parcelles de fonds de vallées est de deux mètres. Elle permet de décrire avec précision la structuration interne de la zone humide.

C - La cartographie

L'échelle au 1/25 000e permet seulement de cartographier les grands ensembles tels que les formations végétales. Mais elle ne permet pas de recueillir des informations sur l'état de conservation des habitats.

L'échelle au 1/10 000e est inadaptée à la cartographie d'habitats littoraux ainsi qu'au recueil de critères supplémentaires.

L'échelle au 1/5 000e permet d'individualiser une grande partie des groupements végétaux (unités de végétation occupant au moins une surface de 20 m2).

Le conservatoire botanique de Brest estime donc que l'échelle au 1/5 000e est un bon compromis entre la précision requise aux inventaires et diagnostics et le temps disponible à la reconnaissance de terrain.

Bibliographie

  • Charbonnier L. (1984) Evolution des zones humides d'intérieur de Bretagne, ed. Bretagne Vivante SEPNB, 267 p.
  • Mérot et al. (2000) Ty-Fon : typologie fonctionnelle des fonds de vallée en vue de la régulation de la pollution diffuse, rapport de synthèse final, ed. PNRZH, 115 p.
  • Barnaud G. (1998) Conservation des zones humides : concepts et méthodes appliquées à leur caractérisation, ed. MNHN, 447 p.
  • Conservatoire Botanique National de Brest, DIREN Bretagne Inventaire et cartographie des habitats dans les sites Natura 2000 de Bretagne, ed CBN, 16 p.