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Cartographie automatique des stations forestières du massif vosgien

Coordinateur(s)
Jean-Claude Gégout, ENGREF
Partenaire(s)

ONF

IFN

CRPF Lorraine-Alsace

1. Objectif général

La tempête de décembre 1999 va conduire à reboiser des surfaces très importantes dans le massif vosgien. Il est possible de renouveler rapidement les peuplements avec des essences résineuses peu sujettes aux variations des conditions du milieu. L'alternative aux reboisements résineux consiste à favoriser des essences autochtones souvent feuillues mais généralement plus sensibles que l'épicéa aux conditions du milieu. L'utilisation de ces essences implique une bonne connaissance des milieux et de leur fertilité.

Les différents types de milieux du massif vosgien - les types de stations forestières - ont été inventoriés dans une quinzaine de typologies de stations (catalogues, documents de vulgarisation, études universitaires). Cependant la cartographie des stations ne couvre actuellement que des faibles surfaces et il semble difficile de penser que la méthodologie actuelle, coûteuse en temps et en argent, permettra de fournir une cartographie des stations couvrant l'ensemble des surfaces à reboiser dans les années qui viennent.

Dans ce contexte, l'objectif de ce projet était de proposer une cartographie automatique rapide des stations forestières du massif vosgien par l'utilisation d'un Système d'Information Géographique et de données écologiques numériques spatialisées.

2. Méthodologie

La définition et la cartographie des stations du massif a d'abord nécessité la collecte et parfois la numérisation des données spatialisées édaphiques et climatiques disponibles sur le massif vosgien.

Un inventaire des types de stations définis dans les Vosges et des facteurs qui permettaient de les discriminer a ensuite été réalisé. Ces facteurs sont : le niveau trophique du sol, sa réserve en eau et le climat local. Un indicateur le plus souvent floristique a été défini pour chacun de ces facteurs écologiques à l'aide d'une base de données de 2650 relevés phytoécologiques constituée au centre nancéen de l'ENGREF.

Des modèles ont ensuite été établis à partir des relevés de la base entre les valeurs des facteurs écologiques et les variables spatialisées. Une cartographie des principales variables responsables de la diversité des stations dans les Vosges a alors pu être réalisée.

3. Résultats


Le croisement, sous système d'information géographique, des cartes obtenues à permis d'obtenir une cartographie d'unités homogènes pour les principales variables écologiques discriminant les stations forestières des Vosges. Cette carte peut donc être considérée comme une carte de « stations forestières » réalisée de façon automatique. Pour finir les types de stations déterminés dans les catalogues ont été rattachés à ceux déterminés à l'aide des variables spatialisées a afin de faciliter la correspondance entre les deux systèmes.

La cartographie automatique de la plupart des stations du massif vosgien a été réalisée sur toute la surface du massif. Seules les stations marginales, éboulis, bords de rivières et tourbières n'ont pas été cartographiées.

Par rapport à une cartographie de terrain réalisée avec les catalogues de la région, la carte automatisée des stations présente certains inconvénients : l'évaluation du niveau trophique et l'estimation de la profondeur du sol sont moins précises. La délimitation des stations sur le terrain est également plus arbitraire. En contrepartie, la cartographie automatique présente plusieurs avantages : il n'y pas d'erreur de positionnement sur le terrain ni d'erreur d'évaluation d'un facteur ou d'un type de station par des opérateurs différents. D'autre part, certains facteurs sont évalués plus finement. Ainsi, les catalogues fournissent l'épaisseur de sol comme critère d'évaluation de la réserve en eau des stations. La typologie automatique repose sur la modélisation de la réserve utile et la prise en compte des effets de la topographie. Pour l'évaluation du climat les catalogues se basent sur l'altitude et l'exposition. La modélisation du bioclimat permet d'être plus précis : elle prend en compte la température, l'exposition, l'évaporation et les précipitations à travers le bilan hydrique climatique.

Pour qu'il soit pleinement utile, le travail effectué doit à court terme être validé par des comparaisons avec des cartographies de station réalisées sur le terrain. Les correspondances entre les types de stations obtenus de façon automatique et types de stations des catalogues doivent être établies de façon définitive. Après la validation, la diffusion des cartes obtenues auprès des gestionnaires forestiers publics et privés doit être systématisée pour qu'elles puissent être utilisées largement dans le cadre de la reconstitution des forêts après tempête et celui des aménagements forestiers. La méthode de diffusion la plus appropriée : guide papier, communication des cartes sous format informatique ... doit être discutée avec les organismes forestiers. Il est même théoriquement possible de fournir aux principaux propriétaires une carte des stations de leur forêt établie de façon automatique si celle-ci se révèle pertinente à grande échelle.

A moyen terme, le lien entre les stations forestières définies de façon automatique et les potentialités forestières doivent naturellement être développées. Elles peuvent au début faire l'objet d'un consensus d'experts dans ce domaine. A moyen terme, elles doivent être étudiées de façon plus formalisée. A ce titre, les données de l'IFN, qui sont localisées et qui contiennent des données sur la croissance des essences semblent être appropriées pour essasyer d'estimer les potentialités de chaque station définie de façon automatique.

Le projet de cartographie automatique des stations fournit pour la première fois, une carte des stations sur un territoire de la taille d'une région administrative. Ce nouvel outil est utilisable à différentes échelles spatiales pour prévoir et localiser les surfaces favorables aux différentes essences forestières dans le cadre d'un aménagement forestier, d'un plan simple de gestion ou de la reconstitution des forêts après tempête.