Analyse ITC d'images satellitaires
- L'approche ITC appliquée à des images IKONOS d'une plantation de résineux
- La délinéation de cimes d'arbre sur des images IKONOS et QuickBird : l'étude de l'île Cockburn
- Inventaire forestier spécialisé à partir d'une image IKONOS
- Classification ITC « à l’arbre prêt » et regroupement en peuplements forestiers à partir d'une image IKONOS
La délinéation de cimes d'arbre sur des images IKONOS et QuickBird : l'étude de l'île Cockburn
Fait en collaboration avec :
- CLC-Camint Inc.,
- R & B Cormier Inc.,
- Ontario Forest Research Inst., and
- CFS Sault Ste. Marie.
Résumé
Pour les applications forestières avec des images de haute résolution spatiale (< 1 m/pixel), une approche « à l’arbre prêt » (Individual Tree Crown-ITC) est généralement préférable aux analyses par pixel.
Cette étude présente des résultats préliminaires de la délinéation des cimes avec le procédé de suivi des vallées d'ombre sur des images de l'île de Cockburn (Lac Huron, Ontario), premièrement avec une image IKONOS (100 cm/pixel), puis avec une image Quickbird (70 cm/pixel), pour voir les bénéfices d'une amélioration de la résolution spatiale. Six zones tests, contenant typiquement une seule situation (gros ou petits arbres, feuillus ou conifères), furent analysées sur chaque image. Pour comparaison, des analyses avec le procédé de détection des maxima locaux (faîtes des arbres) furent aussi réalisées sur chaque image.
Comme prévu, les résultats favorisent le QuickBird, avec des gains dans les zones contenant des arbres à cimes étroites (moins d'erreurs d'omission), une meilleure séparation des îlots d'arbres et une délinéation plus fine des pourtours des cimes. En général, l'analyse de l'image QuickBird a produit 50 % plus de cimes et est en accord plus étroit avec les décomptes de faîtes d'arbres (c.à-d., maxima locaux). Une inspection visuelle révèle quand même un nombre significatif d'îlots d'arbres.
Ces travaux font partis d'un projet plus large, fait en collaboration avec industrie forestière et des compagnies produisant des inventaires forestiers, pour vérifier si l'approche “ à l’arbre prêt » peut mener à des cartes forestières améliorées. Le projet va évaluer la création automatique de peuplements forestiers, leur composition en espèces (jusqu'à 10 espèces), et des paramètres comme la densité et la fermeture du couvert, ainsi que, les effets synergiques de l'utilisation d'une échantillonnage à partir de photographie à grande échelle pour l'estimation du volume.
Référence
Gougeon, F.; Cormier, R.; Labrecque, P.; Cole, B.; Pitt, D.; Leckie, D. 2003. Individual Tree Crown (ITC) Delineation on Ikonos and QuickBird Imagery: the Cockburn Island Study. Dans 25th Canadian Symposium on Remote Sensing / 11ème Congrès de l'Association québécoise de télédétection, Montréal (Québec), Canada, Oct. 14-17, 2003.
Zones tests pour les décomptes de cimes (ITC) et de faîtes (TT)
Figure 1. Emplacements des six zones tests vues sur une partie d'image QuickBird de l'île Cockburn en Ontario. Ces zones contiennent soit des arbres feuillues à cimes de grosseur moyenne (zones 1 et 2), des conifères à petites cimes (zones 5 et 6), des conifères en régénération à très petites cimes (zone 4), ou de la forêt mixte (zone 3).
Résultats
| Site 1 | Site 2 | Site 3 | Site 4 | Site 5 | Site 6 | All sites | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| QB_ITCs | 1322 | 1268 | 1303 | 1480 | 1560 | 1570 | 8503 |
| QB_TTs | 1398 | 1304 | 1283 | 1520 | 1550 | 1524 | 8579 |
| IKO_ITCs | 865 | 846 | 897 | 942 | 1022 | 1026 | 5598 |
| IKO_TTs | 1046 | 1009 | 1013 | 1219 | 1135 | 1192 | 6614 |
Figure 2. Comptes d'arbres provenant des six sites de vérification (voir Figure 1) produits par l'approche « à l’arbre prêt » (ITC) et l'approche des maxima locaux (TT) à partir des images QuickBird (QB) et IKONOS (IKO).
Conclusions (étude Cockburn)
Cette étude compare sommairement les images panchromatique IKONOS et QuickBird pour leur possibilité de délinéation de cimes d'arbre (et de décomptes) pour plusieurs conditions forestières en tant qu'étape initiale vers leur évaluation pour la production semi-automatique d'inventaire forestier de gestion qui seront, nous l'espérons, plus précis, plus fidèle, et plus opportuns que ceux produits par la méthode conventionnelle de photo-interprétation.
La meilleure résolution spatiale du QuickBird nous permet de détecter plus d'arbres, moins d'îlots d'arbres, et créer de meilleurs pourtours de cimes. Peut-être détecterons-nous de plus petits arbres co-dominants, ou même des arbres intermédiaires, que l'image IKONOS ne peut détecter. Comment cela va-t-il influencer la précision au niveau du peuplement forestier? Est-ce que la résolution spatiale accrue des bandes multispectrales va favoriser une meilleure classification ITC ? Est-ce que les résultats finaux du projet, une carte forestière ITC provenant soit d'une image QuickBird, soit d'une image IKONOS, et ancrées à la réalité par un échantillonnage à partir de photographie à grande échelle, sera meilleur que l'inventaire forestier conventionnel? Présentement, nous avons toujours plus de questions que de réponses.
Statut du projet
- En cours