Patricia Girardin

Maîtrise
Développer une méthode de suivi de l’état des routes en milieu forestier par télédétection.
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Directeur: Osvaldo Valeria
Codirecteur: François Girard



Pour en savoir plus sur mon projet de recherche, consultez :

APPRENEZ-EN UN PEU PLUS SUR MOI

MA FORMATION

(En cours) M.Sc. Écologie - Institut de recherche sur les forêts (IRF) - UQAT
(2015-2018) B.Sc. Géographie environnementale - Université de Montréal

Projet Honor : Effets des perturbations successives sur la résilience des pessières à mousses de la zone de la forêt boréale fermée Résumé

COURS SPÉCIALISÉS ET CERTIFICATION

(2019) Certificat de pilote de drone – opérations de base - Émit par Transport Canada
(2019) Cours sur Le cadre règlementaire des drones légers - Centre Québécois de Formation Aéronautique

BOURSES ET DISTINCTIONS

(2020) Bourse Jean-Jacques-et-Fernand-Cossette - Fondations UQAT
(2019) Obtention du Cône d'or , soit la meilleure présentation par vulgarisation scientifique - 21e Colloque de la Chaire en Aménagement forestiers durables
(2018) Bourse du Fonds Léo-Paul-Roy - Université de Montréal
(2017) Bourse UdeM - Université de Montréal

VULGARISATION SCIENTIFIQUE

Rédaction

(Automne 2020) Couvert Boréal  – Article de vulgarisation (1200 mots)
(Août 2020) GéoLibre – Article de vulgarisation (2000 mots) – Département de Géographie de l'Université de Montréal

Conférences

(Mai 2020 - Annulé) Développement d’outils spatiaux pour estimer la dégradation des chemins forestiers Résumé – 13e Colloque du CEF
(Avril 2020 - Annulé) Estimer la dégradation des chemins forestiers par télédétection – Ma thèse en 180 secondes, Concours UQAT
(Novembre 2019) La dégradation des chemins forestiers : le pourquoi du comment ! PDF  – 21e Colloque de la Chaire en Aménagement forestier durable
(Avril 2018) Effets des perturbations successives sur la résilience des pessières à mousses de la zone de la forêt boréale fermée Résumé – 12e Colloque du CEF

Affiches

(Avril 2019) Outils spatiaux de gestion de la forêt boréale après feu et d’accès aux territoires – Carrefour Forêts 2019, Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs Affiches 
Valeria, O., Boucher, Y., Girard, F., Fournier, R., Girardin, P., Nkuba, L., Perrault-Hébert, M., Smetanka, C., Bour, B et Cambier, C.

(Novembre 2018) Détection de la dégradation des chemins forestiers à l’aide du LiDAR aéroporté – 20e Colloque de la Chaire en Aménagement forestier durable Affiche 
Girardin, P., Valeria, O. et Girard, F.

DESCRIPTION DU PROJET DE RECHERCHE EN COURS

LA PROBLÉMATIQUE

Le Canada est muni de plusieurs millions de kilomètres de chemins forestiers qui s’étendent sur la majorité du territoire convoité par l’industrie forestière. Avec l’étalement constant du réseau au fil des décennies, les chemins forestiers sont devenus des vecteurs d’accessibilité à des fins économiques (e.g. accès à la récolte de la matière ligneuse et non ligneuse), mais aussi environnementales (e.g. accès aux sites perturbés pour les étudier) et sociales (e.g. accès aux activités de villégiature). D'un autre côté, ce réseau constitue la principale perturbation anthropique en milieu forestier. En effet, la densification du réseau par sa construction constante engendre de nombreux impacts économiques (e.g. coûts élevés d'entretien et de réparation), environnementaux (e.g. fragmentation et destruction d'habitats) et sociaux (e.g. conflits entre les différents usagers).

Une fois construits, les chemins doivent être entretenus régulièrement afin de les maintenir en bonne condition. Dans le cas contraire, le chemin commencera à se dégrader.

Chemin entretenuChemin dégradéChemin abandonné

La présence de dégradation sur un chemin forestiers engendrera de nombreux risques, dont une perte d’accès au territoire forestier, un danger pour tous les utilisateurs, une augmentation des coûts d’entretien et plusieurs enjeux environnementaux (e.g. contamination des habitats avoisinants par l’érosion de la surface de roulement). S’en suivra alors inévitablement des répercussions sur les bénéfices qu’ils offrent et une accentuation considérable de leurs impacts économiques, environnementaux et sociaux.

De ce fait, le maintien d’un accès durable et sécuritaire au territoire forestier nécessite une bonne compréhension de sa dégradation dans le temps et l’espace.

LES OBJECTIFS

Cette recherche vise à pallier le manque de connaissances sur l’état des chemins forestiers afin d’identifier les variables les plus importantes pour permettre une meilleure compréhension et un suivi plus adapté de leur dégradation.

Pour ce faire, nous avons utilisé deux approches distinctes, soit 1) l'approche Terrain qui vise à évaluer l’impact de la pente, du temps, de la perte de surface de roulement et de la largeur du chemin sur la dégradation des chemins forestiers gravelés afin d'établir des courbes de prédictions de la dégradation et 2) l'approche Télédétection qui vise à tester le potentiel des indices de topographie, de rugosité et de végétation extraits des d’outils de télédétection (LiDAR et Sentinel 2A) pour estimer spatialement la dégradation du réseau routier forestier gravelé.

LES APPROCHES UTILISÉES

Approche Terrain

Dans le but de quantifier la dégradation observée sur le terrain, nous avons utilisé un dispositif expérimental d'un total de 207 placettes d'échantillonnage reparties au sein de trois secteurs d'étude (près de Senneterre, La Tuque et La Doré). La sélection des chemins à échantillonner reposait sur leur largeur, leur pente et le temps depuis le dernier entretien, des variables qui sont jugées décisives pour expliquer la dégradation observée. Nous avons utilisé des tronçons de 50 m de long muni d’un dispositif expérimental de cinq transects perpendiculaires disposés aux intervalles 0, 10, 25, 40 et 50 m, où nous avons mesuré la largeur et la profondeur de toutes les formes de dégradation présentent.

Échantillonnage sur le terrain

Formes de dégradation échantillonnées

ÉrosionÉmergence de la couche de fondNids-de-poulePlanche à laverRoulièresOrnièresVégétationBris partielBris complet

Résultats obtenus

Nous avons détecté que le taux de dégradation augmente graduellement plus la pente, le temps depuis le dernier entretien et la perte de surface de roulement sont élevés. De plus, un chemin de largeur étroite (4 à 7 m) ou moyenne (7 à 9,5 m) tend à se dégrader plus rapidemnt que les chemins les plus larges (> 9,5m).

Une combinaison des quatres variables est décisive pour estimer efficament le taux de dégradation.

Approche Télédétection

Comme en témoigne les photos ci-dessus, la dégradation sur une surface de roulement tend à se manifester par des dépressions de profondeurs variées. De plus, en milieu forestier, il est fréquent que la végétation commence à s’implanter sur un chemin lorsque son entretien est limité.

En fonction de ces informations, nous avons décidé de développer différents indices spatiaux nous permettant de retrouver la variation de la topographie et les fluctuations (rugosité) de la surface de roulement, ainsi que la présence de végétation au sein de cette dernière. Pour ce faire, ces indices ont été générés à l’aide des MNT et MHC LiDAR et d’images multispectrales Sentinel 2A.

Résultats obtenus

Selon les résultats obtenus, il nous est dorénavant possible d'estimer spatialement la dégradation des chemins forestiers en combinant un indice de topographie, de rugosité et de végétation. Plus précisément, le TPI (indice de position topographique), le TRI (indice de rugosité de terrain) et le NDVI (indice de végétation par différence normalisée) sont les indices que nous avons retenus.

Plus la surface de roulement affiche des dépressions, une hétérogénéité et une présence importante de végétation, plus le taux de dégradation prédite à cet endroit est élevé.

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La référence vedette !

Jérémie Alluard (2016) Les statistiques au moments de la rédaction 

  • Ce document a pour but de guider les étudiants à intégrer de manière appropriée une analyse statistique dans leur rapport de recherche.

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