Caractérisation multi-échelle des bandes riveraines des cours d’eau wallons par télédétection active et passive

Les bandes riveraines des cours d’eau constituent des milieux d’une richesse exceptionnelle aux multiples facettes, comportant les habitats parmi les plus variés, dynamiques et complexes de la surface terrestre. Elles sont au cœur des stratégies des politiques de préservation et de restauration de l’environnement qui impliquent la mise en place de suivis multi-échelles devant être répétés dans le temps. La télédétection peut fournir des informations fines tant sur la végétation qui compose les bandes riveraines que sur la structure et les paramètres physiques de celles-ci. Le présent projet de doctorat est articulé autour de l’évaluation de la télédétection en tant qu’outil pour la gestion des cours d’eau ; tant au niveau local (<20 km de cours d’eau, usage de drone) qu’au niveau de l’ensemble du réseau hydrographique wallon (> 12 000 km de cours d’eau).
Au niveau local, les drones civils tendent à émerger comme outils de caractérisation environnementale depuis le début des années 2000. Leurs principales caractéristiques sont relatives à leur résolution spatiale et temporelle, permettant d’obtenir des données très fines (résolution au sol ≤ 10cm) au sein d’une fenêtre temporelle très restreinte. Leur usage a été évalué avec succès afin de localiser les plantes invasives des bandes riveraines et de caractériser la composition spécifique et l’état sanitaire de l’aulne glutineux (Alnus glutinosa) en Ardenne. Des résultats satisfaisants ont été atteints dans le cas de l’étude de la détection des trois principales espèces végétales invasives des bandes riveraines wallonnes : balsamine de l'Himalaya (I. glandulifera), berce du Caucase (H. mantegazzianum) et renouée du Japon (F. sachalinensis et F. japonica et hybrides). Les meilleures précisions globales obtenues sont de 97% pour la berce du Caucase.
A l’échelle régionale, l’approche développée est basée sur l’usage de données 3D (LiDAR et photogrammétriques) afin de caractériser les bandes riveraines associées à l’ensemble du réseau hydrographique wallon (> 12 000 km) à partir de 6 paramètres. Ces paramètres sont descriptifs de composantes physiques de l’hydromorphologie mais également de la structure des forêts riveraines. Une évaluation des patrons spatiaux de ces paramètres en lien avec différentes informations (occupation du sol, régions naturelles) a été réalisée. S’appuyant sur différentes techniques d’agrégation permettant des visualisations à l’échelle régionale, les résultats obtenus reflètent la connaissance a priori des cordons rivulaires, notamment le constat négatif relatif à la fonctionnalité des bandes riveraines en région limoneuse.
Les principales perspectives d’application au domaine de la gestion des cours d’eau sont relatives au développement d’outils d’aide à la décision pour les gestionnaires. A l’échelle locale, une adaptation des solutions développées pour l’usage des drones est nécessaire tant en matière de plateforme (couverture d’un linéaire plus important) qu’en tant qu’outil d’analyse (simplification des chaînes de traitement). A l’échelle régionale, la construction d’indicateurs de gestion nécessitera un travail spécifique quant à la comparaison de la valeur observée à une valeur référence.