Géoinformatique et géostatistique : un aperçu

Visualisation de l'espace spectral des images Landsat comme méthode de modélisation géomatique des écosystèmes boréaux (sur l'exemple de la Fennoscandie orientale)

Pierre Litinski

Une nouvelle approche d'extraction d'informations à partir des images Landsat TM/ETM+ est proposée. Elle implique la transformation de l'espace image en une forme 3D visible et la comparaison des positions des signatures écosystémiques dans cet espace avec l'expression graphique de la typologie de la couverture forestière et marécageuse (schéma biogéocénotique). Le modèle est construit selon les axes LC1-LC2-MSI : les deux premières composantes principales de la matrice image sous forme logarithmique et l'indice de stress hydrique. Comparé à Tasseled Cap, cette transformation est plus adaptée à la zone d'étude. Les classes spectrales des forêts matures s'alignent à partir de l'optimum écologique (collines morainiques) le long de deux principaux gradients environnementaux : i) le manque d'eau et de nutrition (sable fluvioglaciaire et substratum rocheux) et ii) le degré de paludification (plaines lacustres). Ainsi, les complexes biogéocénotiques (dépôts quaternaires + végétation) sont identifiés. Les trajectoires de succession de la forêt, de la régénération à travers l'espace spectral sont également associées au type de dépôts quaternaires. Pour les tourbières ouvertes, les classes spectrales reflètent le type de nutrition hydrique et minérale (ombrotrophique ou mésotrophique) et le niveau de la nappe phréatique. Le modèle spectral est un objet formalisé mathématiquement qui décrit les caractéristiques quantitatives et qualitatives des écosystèmes. Déployé dans l'espace géographique, il devient la base structurelle optimale pour intégrer les résultats d'observations discrètes de terrain dans un continuum espace-temps unique. Le modèle d'espace spectral créé à partir des caractéristiques physiques mesurées par le scanner peut servir de base à une classification objective des écosystèmes boréaux, dans laquelle l'un des critères de regroupement les plus significatifs est la position dans l'espace spectral.