Cartographie des changements de hauteur du couvert forestier, de l'age et de l'indice de qualite de station par altimetrie laser et photogrammetrie

La mesure precise de la structure verticale des canoppes, a haute resolution spatio-temporelle, est une composante essentielle de l'etude de la dynamique forestiere. Traditionnellement, les mesures de hauteur et de croissance impliquent des inventaires ponctuels de terrain a l'echelle de la placette, qui sont couteuses et representent mal l'organisation et l'evolution de la ressource. Cette these vise a analyser l'organisation spatiale des composantes du couvert, la dynamique verticale et la productivite de peuplements forestiers boreaux a partir de modeles de hauteur de canopee produits par des methodes de photogrammetrie numerique et d'altimetrie laser a balayage.; Ces deux techniques se differencient principalement par leur aptitude a mesurer l'altitude du sol sous couvert. La photogrammetrie numerique exploite les differences de parallaxe entre images en recouvrement et permet de produire des modeles numeriques de surfaces representant l'altitude absolue des objets visibles sur les cliches. L'altimetrie laser a balayage, basee sur les principes du Lidar (Light detection and ranging) permet d'echantillonner a haute densite le sol sous couvert et de produire a la fois un modele numerique de surface et un modele numerique de terrain. Un modele de hauteur de canopee peut alors etre calcule en soustrayant le modele numerique de terrain au modele numerique de surface. Sous une hypothese de stabilite du sol dans le temps, des series temporelles de modeles de hauteur de canopee peuvent etre creees, basees sur des photographies d'archive et un modele numerique de terrain d'altimetrie laser a balayage.; Partant de cette hypothese, des techniques d'ajustement et de calibrage des donnees ont ete developpees afin de produire des estimations de la hauteur dominante des peuplements a 20 m de resolution. Des mesures photogrammetriques manuelles ont ete utilisees afin de compenser l'absence de donnees terrain pour les dates anciennes. Les series temporelles de modeles de hauteur de canopee resultantes ont ete combinees aux tables de production de Pothier et Savard (1998) afin d'analyser la croissance forestiere et produire une cartographie de l'indice de qualite de station et de l'age des peuplements.; Les resultats montrent qu'il est possible d'ajuster les modeles avec une precision submetrique en X, Y et Z. Une legere augmentation de l'erreur caracterise les MNS issus des dates anciennes, expliquee par une perte de qualite des points de controle. Les mesures photogrammetriques manuelles permettent d'estimer la hauteur des arbres individuels avec un biais moyen de 0,54 m. Les modeles de hauteur de canopee derives de la mesure photogrammetrique automatique des hauteurs sous-estiment la hauteur des peuplements, mais representent avec fidelite la structure et l'organisation spatiale des peuplements. La correction du biais de mesure permet d'obtenir une precision de l'ordre du metre. Toutefois, la qualite des modeles de hauteur de canopee varie en fonction de la qualite des images et de la structure des peuplements, ce qui augmente l'incertitude quant aux estimations de croissance. Le modele developpe afin d'estimer l'indice de qualite de station et l'age des peuplements permet de compenser les erreurs ponctuelles et montre des biais de mesure de 1,01 rn, et 2,18 annees respectivement. Le modele s'avere tres performants pour les peuplements equiens mais perd en precision lorsque la structure devient heterogene. L'analyse des residus du modele permet de selectionner et ecarter les sites problematiques. A ce niveau, ainsi que pour les peuplements mixtes, des mesures photogrammetriques manuelles peuvent etre envisagees.; Les series temporelles de modeles de hauteur de canopee ont un fort potentiel pour produire des estimations spatialisees et precises de l'indice de qualite de station et de l'age des peuplements forestiers. De telles donnees peuvent etre utilisees afin d'estimer la productivite de peuplements non echantillonnes et isoles. Leur i...