Cartographie du type d’évolution des peuplements forestiers par comparaison de deux campagnes de Lidar aéroporté.

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli(e) au sein du Laboratoire EcoSystèmes et Sociétés En Montagne (LESSEM), un laboratoire interdisciplinaire de INRAE qui étudie le fonctionnement et la dynamique des socio-écosystèmes.

Vous intégrerez l’équipe DYNAMICS (Dynamique et gestion durable des écosystèmes terrestres dans un contexte de changement global), dont l’objectif est de développer des connaissances et des outils (ex. modèles, méthodes, indicateurs, …) pour comprendre et prédire la dynamique de communautés ou d’écosystèmes terrestres, en particulier les forêts de montagne. L’équipe s’intéresse également à la gestion de ces écosystèmes et aux services qu’ils rendent à la société. Plus précisément vous travaillerez sur l’utilisation de la télédétection pour cartographier l’évolution des forêts de montagne.

Le stage sera encadré par Jean-Matthieu MONNET (INRAE, LESSEM).

Contexte

Les forêts sont un écosystème d’importance à la fois locale, via leur contribution à la bioéconomie des territoires, et globale, car elles participent au stockage du carbone atmosphérique. La connaissance des caractéristiques des peuplements et de leur évolution est une information importante à la fois pour la gestion des territoires forestiers et les travaux de modélisation de dynamique forestière.

Dans les peuplements de montagne, l’évolution des peuplements reste difficile à cartographier du fait de la forte hétérogénéité des forêts et des conditions d’accessibilité. La télédétection lidar aéroporté, désormais largement utilisée pour l’inventaire et la gestion des forêts, reste encore peu utilisée pour la cartographie de l’évolution du fait de la faible disponibilité de zones survolées par deux acquisitions successives. La campagne nationale lidarHD donne l’occasion de re-mobiliser des campagnes plus anciennes pour évaluer ce type d’approche.

L’ONF et INRAE mènent depuis plusieurs années des recherches sur l’utilisation du lidar aéroporté pour la caractérisation des écosystèmes forestiers. Les outils déjà développés pour l’extraction d’information à l’échelle de l’arbre et du peuplement pourront être mis en œuvre dans ce stage.

Description du stage

L’objectif de ce stage est d’évaluer le potentiel de deux campagnes de télédétection lidar pour caractériser qualitativement les changements intervenus entre deux campagnes d’acquisition, à deux échelles :

- arbre : croissance en hauteur et/ou latérale, dépérissement, mortalité naturelle ou coupe, ...

- peuplement :

           - changement de structure selon plusieurs critères : strates de hauteur (régulier / irrégulier), ouverture / fermeture du couvert, ...

           - présence de mortalité naturelle ou de coupe : détermination du type (chablis, dépérissement, coupe rase, éclaircie par le bas ou le haut, coupe en système irrégulier, …)

Les méthodes envisagées reposent sur l’analyse de différents produits issus des données LiDAR acquises à deux dates :

- nuages de points et profils de végétation pour la stratification en hauteur,

- modèle numérique de canopée pour l’hétérogénéité spatiale et le taux de couvert

- arbres détectés : répartition spatiale et distribution des tailles des arbres perturbés par rapport à ceux encore en place.

Les missions consisteront à :

1. Acquérir, récupérer et préparer les données de télédétection. Plusieurs jeux de données existants pourront être mobilisés.

- données Lidar : lidar HD de 2021-2025 (national), « Quatre Montagnes » de 2010/2011, « Grand Genève » 2014,  « Chartreuse » 2016 ,  « Jura » 2016, « Bauges » 2018;

- des données de terrain pourront également être mobilisées auprès l’ONF pour renseigner sur le type de coupe effectuée dans les parcelles entre deux campagnes LiDAR.

2. Réaliser une courte synthèse bibliographique sur les méthodes de cartographie de l’évolution du couvert forestier à partir de deux campagnes lidar aéroporté (voir Tompalski et al. 2021).

3. Définir deux typologies d’évolution, à l’échelle de l’arbre et à l’échelle du peuplement, sur la base de la capacité des données LiDAR à discriminer entre les types et sur les besoins de connaissance des gestionnaires.

4. Proposer une méthodologie de traitement des données LiDAR pour cartographier une zone d’étude selon les typologies proposées.

5. Échanger avec des acteurs forestiers pour obtenir des avis d’experts sur la méthode et les résultats cartographiques. Rédiger une note méthodologique incluant des préconisations d’utilisation.

Formations et compétences recherchées

Élève ingénieur ou étudiant.e M2 en géomatique / sciences forestières / sciences de l’environnement ou similaire  

• Bonne maîtrise des méthodes de géomatique
• Bonnes connaissances en sciences forestières
• Connaissances en télédétection (et analyse spatiale)
• Autonomie et initiative

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation