Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : French Guiana is a region located on the Guiana Shield in South America. Is presents at the same time a high originality in biodiversity, a good state of conservation and a strong correlation to Amazonian carbon stocks. Knowledge on evolution of the forest structure of French Guiana is however still insufficient to bring an optimal management at territory scale. Availability as never seen before of remote sensing data at high spatial resolution such as LiDAR, on large coverage, offers the opportunity to assess the forest resource in French Guiana. The work done during this thesis aim mostly to study the structure and the variations of the canopy height, the factors determining its variability and the consequences of forest logging activities. The data used during this thesis come from an airborne LiDAR and field data from Office National des Forêts (ONF). This thesis manuscript is divided in three parts. The first part introduces the problem and sets the objectives of the thesis. The second part takes the so-called "article" form, that is, the different chapters that compose it are scientific articles published or in the course of publication, it is composed of three studies (I) A study on the gaps detection and environmental determinants on the gap sizes distribution in natural forest: How to characterize the gap size distribution and are there environmental determinants that influence the statistical distribution of gap size? This article has been submitted in Biogeoscience. (ii) A study of the control of the environment on the canopy height structure and variations at different spatial resolutions. Which spatial scales are relevant for analyzing the environmental determinants of canopy height changes in tropical forests from remote sensing data? How can the environment help or not map the height of the canopy in the rainforest? This article was accepted for publication in Remote Sensing. (iii) a third study where we quantified the effects of Reduced Impact Logging (RIL) on the structure and variation of canopy height. What are the effects of logging on canopy height variations and gap size distribution? This article will be submitted for publication in a Forest Ecology and Management journal. In the last part, after a synthesis of the main results, we propose a conclusion.
La Guyane française est une région située sur le Plateau des Guyanes en Amérique du sud. Elle présente à la fois une grande originalité en termes de biodiversité, un bon état de conservation et une forte contribution au stock de carbone Amazonien. Les connaissances sur l’évolution de la structure forestière de la Guyane française restent cependant insuffisantes pour offrir une gestion optimale à l’échelle du territoire. La disponibilité sans précédent de données de télédétection à très haute résolution spatiale telles que le LiDAR , sur de larges couvertures nous offre l'opportunité d’évaluer la ressource forestière de la Guyane Française. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent prioritairement à étudier la structure et les variations de la hauteur de canopée, les facteurs déterminant sa variabilité ainsi que les conséquences des activités d’exploitation forestière. Les données utilisées au cours de la thèse proviennent d’un LiDAR aéroporté et des données de terrains de l'Office National des Forêts (ONF). Ce manuscrit de thèse est divisé en trois grandes parties. La première partie introduit la problématique et fixe les objectifs de la thèse. La seconde partie prend la forme dite « sur article », c'est-à-dire que les différents chapitres qui la compose sont des articles scientifiques publiés ou en cours de publication, elle est composée de trois études. (i) Une étude concernant la détection des trouées et des déterminants environnementaux sur la distribution de tailles des trouées en forêt non exploitée : Comment caractériser la distribution de taille des trouées et est-ce qu’il y a des déterminants environnementaux qui influencent la distribution statistique de taille de trouées? Cet article à été soumis dans Biogeoscience. (ii) Une étude du contrôle de l'environnement sur la structure et les variations de la hauteur de canopée à différentes résolutions spatiales. Quelles échelles spatiales sont pertinentes pour analyser les déterminants environnementaux des variations de hauteur de la canopée en forêt tropicale à partir des données de télédétection ? Comment l’environnement peut aider, ou pas, à cartographier la hauteur de la canopée en forêt tropicale ? Cet article à été accepté pour publication dans Remote Sensing. (iii) Une troisième étude où nous avons quantifié les effets de l’exploitation à faible impact (EFI) sur la structure et la variation de la hauteur de canopée. Quelles sont les effets de l’exploitation forestière sur les variations de hauteur de canopée et sur la distribution de taille des trouées ? Cet article sera soumis pour publication dans une revue scientifique (Forest Ecology and Management). Dans la dernière partie, après une synthèse des principaux résultats, nous proposons des pistes de développement.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01527553

NNT : 2016YANE0006
tel-01527553
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01527553
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01527553/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01527553/file/these-youven-goulamoussene2.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Tropical rainforests are complex ecosystems, rarely investigated from ground-level. The canopy, highest part of the cover, can on the other hand be studied by several remote sensing tools. The aim of this study is to assess in what way the canopy is related to the forest structure below and the forest dynamic. We looked for correlation between the canopy texture (crown size) observed from aerial photographs and various parameters of the forest (spatial and demographic structure, forest dynamic, floristic structure). We worked on the Paracou experimental device, in French Guiana, at two different scales. 1- At a local scale (6.5 ha ; scale of the photographs 1: 4 000), we demarcated six sub-plots with big crowns in the canopy and six with small crowns. 2- At a forest scale (approximately one hundred ha ; scale of the photograph 1: 25 000), we compared 2 forest plots: one with a rough canopy texture and one with a smooth canopy texture. We found that the size of the crowns in the canopy do not express the same characteristics of the fore according to the scale of study : at the local scale, difference in crown size means a difference in basal area but not in density, while at the forest scale it is the opposite. Several hypotheses related to the sylvigenetic cycle, the floristic structure or the nature of the substratum are suggested to explain these results.
Les forêts tropicales humides (FTH) sont des écosystèmes complexes difficiles à étudier depuis le sol. Leur canopée, partie supérieure du couvert, est en revanche abordable par divers outils de télédétection. Cette étude vise à déterminer en quoi la structure de la canopée est le reflet de la structure forestière sous-jacente et de la dynamique spatio-temporelle qui s'y exerce. Nous avons donc recherché des corrélations, entre la texture de canopée (taille des couronnes) vue sur des photographies aériennes, et différents paramètres de la forêt sous-jacente (structure spatiale et démographique, dynamique forestière, structure floristique). Ce travail a été abordé sur le dispositif expérimental forestier de Paracou, en Guyane Française, à 2 échelles différentes. 1- A l'échelle de la parcelle (6,5 ha ; photographies au 1: 4 000), nous avons délimité des placettes à grosses couronnes en canopée et des placettes à petites couronnes. 2- A l'échelle du massif forestier (une centaine d'ha ; photographies IGN au 1: 25 000) nous comparons une parcelle de texture de canopée, grossière et une parcelle de texture fine. Le résultat principal de notre étude est que la taille des couronnes en canopée ne reflète pas les mêmes caractéristiques du couvert selon l'échelle de l’étude : à l'échelle de la parcelle, des différences de taille de couronnes traduisent des différences de surface terrière mais pas de densité, tandis qu'à l'échelle du massif forestier c'est l'inverse. Plusieurs hypothèses, invoquant des différences dans le stade sylvigénétique, la composition floristique ou la nature du substrat des placettes ou parcelles comparées, sont proposées pour expliquer ces résultats.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180

hal-01189180
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180
PRODINRA : 12184

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Mon travail de DEA a pour objectif d'analyser la variabilité structurale des couverts forestiers guyanais à partir du signal laser enregistré lors de la campagne aéroportée du BRGM en 1996 (Delor et al., 1998). On s'attachera surtout à construire une démarche méthodologique permettant de caractériser la structure spatiale du signal, afin d'évaluer la faisabilité d'une typologie des peuplements à partir de ces données. Mon travail s'intéresse donc à une caractéristique particulière des peuplements forestiers, vus par le haut : la canopée1. En faisant ce choix, nous faisons l'hypothèse implicite que la canopée apporte des informations pertinentes sur le peuplement forestier sous-jacent. Plusieurs travaux ont en effet permis de donner une signification écologique à la structure de la canopée. Birnbaum (1997) relie les différences structurales entre deux canopées de parcelles forestières à leur stade sylvigénétique ; Dosso (1990) et Paget (1999) ont également démontré que des différences de structure de canopée estimées à partir de photos aériennes pouvaient être corrélées à la structure dendrométrique et floristique du peuplement estimées au sol. Ainsi, la taille des arbres, leur organisation tridimensionnelle, mais aussi la dynamique interne du peuplement (taille et fréquence des trouées) impriment leur empreinte dans le relief de la canopée. La canopée joue également un rôle fonctionnel important dans les échanges gazeux avec l'atmosphère (émission d'O2, absorption de CO2, évapotranspiration) et l'assimilation de l'énergie lumineuse (photosynthèse). A ce titre, sa structure résulte, comme pour beaucoup d'autres surfaces biologiques, de processus biotiques d'auto-organisation.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189532

hal-01189532
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189532
PRODINRA : 45820

Éditeur(s) : HAL CCSD Montpellier : CIRAD
Résumé :  
Cette étude s'inscrit dans le cadre du suivi de l'exploitation forestière à faible impact en forêt tropicale humide. L'importance des dégâts liés à l'exploitation forestière conditionne fortement la durabilité de cette activité et un contrôle efficace de la qualité des travaux forestiers s'impose donc au gestionnaire. Dans cette étude, l'imagerie satellitaire aide à suivre la progression des chantiers d'exploitation et à estimer les dégâts, par l'acquisition d'images en cours et en fin d'exploitation des parcelles. L'analyse d'images à haute résolution (10 m) permet de bien identifier les trouées d'abattage et certaines pistes de débusquage. Ainsi, on a une évaluation de l'ouverture de la canopée. Plusieurs parcelles ont été étudiées en Guyane française. Pour chacune d'entre elles, un diagnostic simple a été mis en place pour évaluer l'intensité d'exploitation, relever les pistes créées et les pertes de bois. L'outil satellite permet alors de mieux considérer la qualité de l'exploitation et d'en tirer les conséquences vis-à-vis de l'exploitant. Cette étude a permis de démontrer l'utilité de la télédétection pour identifier les concentrations de dégâts après exploitation forestière. Une validation de l'outil a été menée grâce à une base de données de suivi d'exploitation et par des missions de terrain. Cet outil de contrôle postexploitation peut désormais s'automatiser de façon à le rendre totalement opérationnel pour le gestionnaire forestier.
ISSN: 0006-579X

hal-01032146
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032146

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :  
Afin de comprendre l'organisation des communautés de chauves-souris ainsi que la coexistence de nombreuses espèces sympatriques, il est essentiel de déterminer comment les espèces utilisent et se partagent les ressources. Dans un premier temps, nous décrivons un peuplement de chauves-souris en forêt primaire de Guyane Française. Les facteurs locaux tels que la présence de gîtes particuliers comme les grottes, ou l'absence de perturbation anthropique ont une influence sur la structure et la composition des communautés. Au cours de cette étude, nous nous sommes concentrés sur les trois espèces les plus communes de chaque guilde végétarienne (frugivores de sous-bois, frugivores de canopée et nectarivores). Leur coexistence est possible grâce au partage des ressources alimentaires, de l'espace et/ou du temps. Au sein d'une même guilde, les plus petites espèces ont une bonne manoeuvrabilité et semblent occuper davantage les espaces fermés, moins attractifs pour leurs compétiteurs. Elles ont aussi un domaine vital plus petit que les grandes espèces. De même, le décalage des rythmes d'activités que nous avons observé, peut réduire la compétition entre les chauves-souris frugivores en diminuant les interférences directes lors de l'alimentation. En plus d'un intérêt pour l'écologie des communautés, cette étude décrivant des peuplements de chiroptères dans une forêt primaire intacte, peut servir de référence en biologie de conservation.
Revue d'écologie

hal-01032160
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032160

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
La lumière est le principal facteur limitant de la croissance en forêt tropicale humide. Malgré 1% du rayonnement incendie disponible en sous-bois, les jeunes arbres doivent rejoindre la canopée pour assurer la régénération du couvert. La compétition pour l'accès à la lumière est forte, et leur stabilité mécanique est souvent perturbée. La gravité étant un facteur omniprésent , tout déséquilibre entraîne des flexions de l'arbre et peut-être dramatique. Les arbres peuvent cependant palier ces déséquilibres en réorientant leurs axes par gravitropisme. Les "moteurs" des réorientations dans les axes lignifiés, sont la croissance radiale, la différentiation de bois de réaction et souvent, une croissance radiale excentrée.La capacité au redressement dépend aussi des dimensions des axes. Ces différents paramètres modulent donc la réponse gravitropique. Les réorientations dépendent de la croissance et donc également des ressources en lumière. Ce travail avait pour buts de quantifier l'impact de la croissance radiale sur le redressement d'une espèce tropicale et de mettre en évidence d'éventuelles différences d'efficience, de réorientation des arbres en fonction de la disponibilité en lumière. La réponse gravitropique de jeunes Symphonia globulifera artificiellement inclinés a été étudiée sous deux niveaux de lumière (1% et 25%°). L'importance de la croissance radiale dans la réaction gravitropique a été quantifiée par une analyse cinématique du redressement et l'utilisation d'un modèle biomécanique simple. Ce travail montre que même à 1% de lumière, les arbres ont une réponse gravitropique. L'efficience de réaction est d'ailleurs plus forte qu'à 25% de lumière. Cette réaction semble donc être une fonction prédominante pour les plantes en sous-bois. Nous avons également montré que le redressement est fortement corrélé à la vitesse de croissance radiale. Les données obtenues complètent celles déjà acquises sur des espèces tempérées. Elles permettront des comparaisons interspécifiques du processus gravitropique et serviront à valider des modèles biomécaniques plus complexes que celui utilisé dans cette étude.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189227

hal-01189227
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189227
PRODINRA : 16967

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier - Cachan : Lavoisier
Résumé : International audience
L'abondance des fourmis arboricoles dans la canopée des forêts tropicales témoigne de leur très grand succès écologique. Succès qui résulte des adaptation de ces insectes sociaux non volants à ce milieu très différent du sol qu'ils surplombent.
ISSN: 0294-3506

hal-00846271
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00846271

Éditeur(s) : HAL CCSD Ecole nationale du génie rural
Résumé :  
La zoochorie (transport des graines par les animaux) joue un rôle prépondérant dans les forêts tropicales. L'action de la faune sur la régénération forestière est analysée en fonction des co-évolutions s'étant développées entre plantes et animaux frugivores. Différentes associations entre certains types de fruits et certains groupes de mammifères ou d'oiseaux sont décrites, en insistant sur la spécificité de la dissémination qui en résulte. Celle-ci est le plus souvent hétérogène dans des sites plutôt favorables au développement des plantules. Ces diverses modalités de dissémination concourent autant à la colonisation de sites nouveaux qu'au maintien des espèces végétales dans un environnement donné. Dans le cas des plantes pionnières, la distribution est plus homogène et contribue à alimenter la banque de graines du sol. Ces graines entrent en dormance et ne germeront qu'après une ouverture de la canopée. La chasse des animaux frugivores pourrait avoir de lourdes conséquences pour certaines espèces végétales notamment.
ISSN: 0035-2829

hal-01032118
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032118

Éditeur(s) : HAL CCSD Société Française de Photogrammétrie et de Télédétection
Résumé : International audience
ISSN: 1768-9791

hal-01092523
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01092523

Éditeur(s) : HAL CCSD MDPI
Résumé : International audience
LiDAR (Light Detection And Ranging) remote sensing has been shown to be a good technique for the estimation of forest parameters such as canopy heights and above ground biomass. Whilst airborne LiDAR data are in general very dense but only available over small areas due to the cost of their acquisition, spaceborne LiDAR data acquired from the Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) have a coarser acquisition density associated with a global cover. It is therefore valuable to analyze the integration relevance of canopy heights estimated from LiDAR sensors with ancillary data such as geological, meteorological, and phenological variables in order to propose a forest canopy height map with good precision and high spatial resolution.In this study, canopy heights extracted from both airborne and spaceborne LiDAR, were first extrapolated from available environmental data (e.g. geology, slope, vegetation indices, etc.). The estimated canopy height maps using random forest (RF) regression from the airborne or GLAS calibration datasets showed similar precisions (RMSE better than 6.5 m). In order to improve the precision of the canopy height estimates regression-kriging (kriging of random forest regression residuals) was used. Results indicated an improvement in the RMSE (decrease from 6.5 to 4.2 m) for the regression-kriging maps from the GLAS dataset, and from 5.8 to 1.8 m for the regression-kriging map from the airborne LiDAR dataset. Finally, in order to investigate the impact of the spatial sampling of future LiDAR missions on the precision of canopy height estimates, six subsets were derived from the initial airborne LiDAR dataset with flight line spacing of 5, 10, 20, 30, 40 and 50 km (corresponding to 0.29, 0.11, 0.08, 0.05, 0.04, and 0.03 points/km² respectively). Results indicated that using the regression-kriging approach achieved a precision of 1.8 m on the canopy height map with flight line spacing of 5 km and achieved an average RMSE of 4.8m for the configuration for the 50 km flight line spacing.
ISSN: 2072-4292

hal-01361343
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01361343
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01361343/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01361343/file/mt2016-pub00048036.pdf
DOI : 10.3390/rs8030240

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Neotropical forests shelter an astonishing and underrated biodiversity. The integrity and stability of these natural ecosystems are threatened by human-induced environmental changes. Therefore, highlighting the determinants of ecosystem functioning, be they natural or anthropogenic, is a daunting but paramount scientific challenge. The intrinsic complexity of highly diversified ecosystems arouses both conceptual and logistical difficulties, which we handle, by manipulating tiny ecosystems, the tank bromeliads. The leaves of tank bromeliads form wells that hold rainwater and intercept leaf litter, allowing for a simple invertebrate aquatic community to thrive. These plants can be exhaustively sampled, are naturally replicated, and widely distributed.From local to biogeographic scales, this thesis aims at understanding how these communities respond to the natural heterogeneity of Amazonian forests, and at predicting the impacts of human-induced disturbances on the structure and functioning of these communities, using in situ and lab experiments. Particular focus is attributed to the influence of some aspects of climate changes (e.g., warming, and various precipitations scenarios) on individual physiology, behavior, and trophic interactions.
Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025

NNT : 2015YANE0003
tel-01405025
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025/file/These-DEZERALD-Diffusion.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Montpellier : CIRAD
Résumé :  
Vu du dessus, la forêt apparaît très compacte et il est souvent difficile d’identifier avec précision les différents types de formation forestière. La méthode de mesure utilisant les photographies hémisphériques a été choisie afin de caractériser finement l’hétérogénéité spatiale présente dans le continuum de la canopée.
ISSN: 0006-579X

hal-01137118
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01137118
PRODINRA : 47373

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : IGARSS 2015, Milan, ITA, 26-/07/2015 - 31/07/2015
International audience
LiDAR remote sensing has been shown to be a good technique for the estimation of forest parameters such as canopy heights and aboveground biomass. Whilst airborne LiDAR data are in general very dense but only available over small areas due to the cost of their acquisition, spaceborne LiDAR data acquired from the Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) have a coarser acquisition density associated with a global cover. It is therefore valuable to analyze the integration relevance of canopy heights estimated from LiDAR sensors with ancillary data such as geological, meteorological, and phenological variables in order to propose a forest canopy height map with good precision and high spatial resolution.In this study, canopy heights extracted from both airborne and spaceborne LiDAR, were first extrapolated from available environmental data. The estimated canopy height maps using random forest (RF) regression from the airborne or GLAS calibration datasets showed similar precisions (RMSE better than 6.5 m). In order to improve the precision of the canopy height estimates regression-kriging (kriging of RF regression residuals) was used. Results indicated an improvement in the RMSE (decrease from 6.5 to 4.2 m) for the regression-kriging maps from the GLAS dataset, and from 5.8 to 1.8 m for the regression-kriging map from the airborne LiDAR dataset.
Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2015 IEEE International
Milan, Italy

hal-01244677
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01244677
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01244677/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01244677/file/mt2015-pub00044297.pdf
DOI : 10.1109/IGARSS.2015.7326729