La cartographie de la fraction du rayonnement photosynthétiquement actif (FPAR) des peuplements d'épinette noire (Picea mariana) en Abitibi à l'aide d'une image satellitaire de Landsat ETM+

Abstract

La fraction du rayonnement photosynthétiquement actif absorbé (FPAR) par le couvert forestier est un intrant majeur des modèles de calcul de la productivité forestière. L’objectif de cette recherche est de développer une méthodologie pour calculer des valeurs de la FPAR[indice inférieur image] pour des peuplements d’épinette noire, à l’échelle régionale, à partir d’images satellitaires de Landsat. Les valeurs spectrales des images ont été utilisées pour le calcul de l’indice de surface foliaire (L) et de la FPAR. Certaines relations mathématiques ont été dérivées de données in situ de la campagne de terrain BOREAS (variables structurelles des peuplements forestiers, L et FPAR) et ensuite appliquées sur les placettes-échantillons temporaires (PET) en Abitibi, Québec. Les données de la FPAR ont été estimées en assumant une réduction du signal par la loi de Beer-Lambert en utilisant le L de la placette (L[indice inférieur PET]). La comparaison des résultats de calcul de la FPAR, sur les placettes, obtenus entre notre méthode et celle provenant de mesures indépendantes de la campagne BOREAS ont montré de bons coefficients de détermination pour les peuplements d’épinette noire (R[indice supérieur 2] = 0,95). Dans notre étude, des indices spectraux de végétation (SVI) et des bandes spectrales individuelles d’une image Landsat ETM+ (fin août) ont été testés pour estimer la FPAR ou le L des peuplements d’épinette noire d’une région d’étude en Abitibi. Les résultats de L obtenus avec les bandes spectrales individuelles ou les SVI ont indiqué qu’il était possible de calculer des valeurs de FPAR en faisant une sélection des valeurs spectrales reliées aux PET. Cette sélection est établie sur un calcul de la variabilité et de l’écart type des valeurs en réflectance des pixels au voisinage du pixel associé à la PET. En effet, le coefficient de détermination entre la bande 3 et les valeurs de FPAR a atteint un R[indice supérieur 2] de 0,54 sur l’image d’août 2000, ce qui est supérieur aux valeurs retrouvées dans la littérature qui offrent un R[indice supérieur 2] approximatif de 0,35 pour la forêt boréale à la même période de la saison de croissance. À partir des relations développées, une carte de la FPAR fut produite pour les peuplements de résineux de la région d’étude. La relation faible entre la FPAR et l’image ETM+ nous permet de suggérer que l’utilisation de la biomasse serait une alternative mieux adaptée à la cartographie (Fournier et al. 2003b). Toutefois, notre étude a permis de faire ressortir des aspects critiques pour obtenir des résultats significatifs pour les cas où l’utilisation de la FPAR serait requise.