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Développement d'une méthode de caractérisation de l'état de bandes riveraines en milieu agricole à l'aide de la télédétection satellitaire à très haute résolution spatiale.

Novoa, Julio (2014). Développement d'une méthode de caractérisation de l'état de bandes riveraines en milieu agricole à l'aide de la télédétection satellitaire à très haute résolution spatiale. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 98 p.

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Résumé

Les bandes riveraines figurent de plus en plus parmi les solutions envisagées pour protéger la qualité des eaux. La condition écologique de cet habitat riverain est évaluée au Québec à l'aide de l'indice de qualité de la bande riveraine. Les techniques utilisées actuellement demeurent très exigeantes quant aux ressources matérielles et humaines, par conséquent, il est nécessaire de développer des approches opérationnelles non seulement pour évaluer sa qualité écologique, mais aussi pour évaluer son efficacité à filtrer les eaux de ruissellement en milieu agricole. Ainsi, la télédétection à très haute résolution spatiale s'avère une alternative efficace car elle peut fournir en même temps de l'information altitudinale et spectrale. Par conséquent, un modèle numérique du terrain, extrait à partir des images satellitaires stéréoscopiques, a été évalué sur trois champs agricoles. Les résultats montrent que le modèle satellitaire a été capable de bien représenter l'altitude au niveau global, mais il a eu de la difficulté à représenter la microtopographie intra-parcellaire, notamment en terrain plat. En ce qui concerne l'extraction de la couverture végétale riveraine, l'information spectrale satellitaire a permis de produire une carte de végétation avec un niveau de précision global très satisfaisant (indice de kappa de 0,82). Les résultats montrent que l'indice de qualité de la bande riveraine obtenu par méthode satellitaire proposée est conforme à l'indice obtenu à partir d'observations in-situ. De plus, un indice d'efficacité de la bande riveraine par rapport à sa capacité à intercepter les eaux de ruissellement des parcelles agricoles adjacentes, a été développé. Ceci inclue une mesure de la qualité du drainage qui vise mesurer le degré de concentration des eaux d'écoulement dans les bandes riveraines. Avec cet indice proposé, les bandes riveraines les moins efficaces sont facilement identifiées, ce qui contribue ultimement à une meilleure gestion de l'environnement en milieu riveraine et agricole.

Abstracts

Riparian strips have been recognized as one of the solutions to protect water quality. In Quebec, the ecological condition of the riparian habitat is assessed using a riparian strip quality index. Current techniques are very demanding in terms of human and material resources, therefore, it is necessary to develop operational approaches not only to assess its ecological quality, but also to assess its effectiveness in filtering runoff in agricultural areas. Thus, remote sensing at very high spatial resolution appears as a less expensive alternative because it can provide, at the same time, altitudinal and spectral information. Therefore, a digital elevation model extracted from stereoscopic satellite imagery was evaluated on three agricultural fields. The results show that, overall, the satellite model was able to accurately represent the altitude, but it had problems when depicting the microtopography, especially in fiat terrain. Regarding the extraction of riparian vegetation, the satellite spectral information allowed to produce a vegetation map with a very satisfactory overall accuracy (kappa = 0.82). The results show that the riparian strip quality index obtained by the proposed satellite method is consistent with the index obtained from in-situ observations. In addition, a riparian strip efficiency index relative to its ability to intercept runoff from contiguous agricultural fields, has been developed. This includes a measure of the drainage quality which aims to measure the degree of concentration of runoff in riparian zones. With this proposed index, the least effective riparian strips are easily identified, which ultimately contributes to improve the environ mental management in riparian and agricultural areas.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Chokmani, Karem
Mots-clés libres: bandes riveraines; imagerie satellitaire; microtopographie; milieu agricole; télédétection
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 29 sept. 2014 21:11
Dernière modification: 17 mars 2016 15:40
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2412

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