Soutenance mémoire
Utilisation des SIG dans le cadre de la gestion forestière
Gravière et décharge de Rheinfelden
Figure 1: vue depuis le drone de la décharge et de la gravière Chleigrüt à Rheinfelden
Présentation du projet
L’entreprise est mandatée dans le cadre du projet de la décharge de Chleigrüt à Rheinfelden. Son rôle est le suivi des travaux. Cette décharge est de type DCME c’est-‐à-‐dire que c’est une décharge contrôlée qui va contenir du matériel d’excavation propre. Pour cela des tests réguliers sont entrepris afin de contrôler la propreté des matériaux amenés. Ce projet a débuté en 1996 avec le creusement de la gravière. Ensuite, le site a commencé d’être utilisé en tant que décharge dès 2011. Ce site de grande envergure occupe une surface de 5 hectares. La capacité de stockage de cette décharge sera de 1’600’000 m3. Le principe de ce projet est le suivant. Une partie du site est excavé et exploité en tant que gravière. Actuellement, une fois qu’une zone est excavée, le matériel à mettre en décharge y est déposé. La technique adoptée est de mettre une couche de ce matériel puis une couche de gravier et ainsi de suite jusqu’àl’obtention de cinq couches déposées de matériel à mettre en décharge. La présence de ces couches de graviers permet à l’eau de pouvoir s’écouler. Une fois le projet de décharge terminé, ce lieu sera une zone à bâtir. Le grand avantage de ce procédé est que les tassements différentiels sont fortement réduits.
Chaque jour, les employés de la décharge font le contour du matériel déposé à l’aide d’un GPS. En exportant les données depuis ce dernier, il est possible d’obtenir un shapefile avec une représentation de la surface occupée par ce matériel ainsi que les diverses informations telles que la date et le numéro de la couche dans laquelle le matériel a été déposé(couches 1 à 5). Une carte sur laquelle figurent les couches entreposées est réalisée tous les trimestres grâce au logiciel QGIS. Ce travail avait déjà été fait pour la période entre le premier trimestre de 2011 et le quatrième de 2012.
Durant mon stage, j’ai donc pu réaliser les cartes pour les trois premiers trimestres de 2013 afin d’avoir les cartes trimestrielles de l’avancée des travaux.
Méthodologie
Pour accomplir cela, il y avait donc à disposition un shapefile contenant toutes les données enregistrées depuis le début du chantier. Afin de réaliser ces trois cartes, j’ai dans un premier temps isolé les données pour 2013 en classant les diverses informations contenues dans la colonne« date » (DATUM) par ordre croissant. Ensuite, il a fallu créer un shapefile représentant chacune des cinq couches pour chaque trimestre. Les informations correspondant à chaque couche de chaque trimestre ont ensuite été copiées dans leur emplacement respectif. Chaque shape est donc composé d’un certain nombre de polygones en fonction des matériaux déposés. L’obtention de polygone homogène pour chaque couche de chaque trimestre a été rendue possible grâce à l’outil « fusionner des entités sélectionnées ».Pour chaque trimestre, il existe un shapefile correspondant aux couches (couches 1 à 5) mais cette fois-‐ci en gris (couches grises de 1 à 5). Ce dernier regroupe tous les éléments d’une même couche qui ont été déposés depuis le début de l’exploitation de la carrière jusqu’au trimestre précédent celui qu’on veut afficher. Par exemple, on veut visualiserune carte de la situation de la carrière pour le 2e trimestre de 2013. On affiche les couches du trimestre en question et les cinq couches grises du trimestre précédent. Cela permet de voir tous les dépôts qui ont été faits dans la carrière tout en montrant clairement ceux du trimestre en question. Il permet donc de faire la distinction entre ceux déposés au cours du trimestre et ceux déposés précédemment. Ce shapefile a été réalisé uniquement afin d’avoir une meilleure compréhension visuelle de l’évolution de la carrière. Les relevées de terrain qui sont intégrées dans le shape servent au contrôle régulier de la décharge, pour savoir exactement où et à quelle date, quel type de matériel a été déposé.
Résultats et commentaires
Les résultats se présentent sous la forme de trois cartes représentant les trois premiers trimestres de l’année 2013 (Figures 3 à 5). Il est donc possible de visualiser l’avancée des dépôts de matériaux dans la décharge lors des neuf premiers mois de l’année.
La couche 3 à 5 (Schicht 3 bis 5) a été créée lorsque durant un mois les employés de la carrière n’ont pas pu circonscrire le pourtour des couches amenées. Pour cette raison, après ce laps de temps, quand ce travail a été fait, les matériaux appartenaient aux couches 3, 4 et 5. Il n’était plus possible de faire la différence entre ces différentes couches.
Ces cartes permettent de voir que la décharge est fortement exploitée au vu des changements entre chaque trimestre. De plus, il faut encore noter que la légende des cartes est enallemand car ce sont celles que j’ai réalisées pour l’entreprise.
Utilisation des SIG dans le cadre de la gestion forestière
Présentation du projet
Le bureau Ecoeng en collaboration avec l’Office de l’environnement du canton du Jura ont mis sur pied le projet d’intégrer les SIG afin d’améliorer et de faciliter la gestion forestière. Pour ce faire, il a fallu sensibiliser les gardes forestiers à l’atout que pourrait être pour eux l’utilisation de SIG. Dans le cadre de ce projet, il a été décidé d’utiliser le logiciel Quantum Gis. Ce choix a été fait car ce logiciel possède un grand nombre de fonctionnalités. De plus, il a le grandavantage d’être en libre accès.Finalement, une vingtaine de gardes forestiers se sont montrés intéressés par ce projet. Afin de pouvoir le réaliser, chaque triage a dû commander un jeu de données avec orthophotos, MNT et cartes topographiques entre autre. Ensuite, un cours de formation de deux demi-‐journées a été mis sur pied afin de sensibiliser et d’enseigner les bases du logiciel QGIS aux gardesforestiers afin qu’ils puissent s’en servir.
Méthodologie et construction du projet
Le projet possède plusieurs projets QGIS prédéfinis et un certain nombre de couches modifiables.
Une première série de couches traite le domaine de la sylviculture:
-‐ Interventions sylvicoles réalisées
-‐ Interventions sylvicoles planifiées
-‐ Martelage en forêt privée
La couche « interventions sylvicoles réalisées » permet de pouvoir contrôler les interventions sylvicoles. Ces dernières (coupes, soins, plantations, élagages, plantations) y sont consignées. Cette méthode permet d’avoir une documentation par annéedes interventions réalisées.
La couche « interventions sylvicoles planifiées » permet de faire une planification à court terme des interventions sylvicoles (coupes, soins, plantations, élagages, plantations). Ces dernières sont ainsi planifiées et documentées. Une fois les interventions planifiées réalisées, elles peuvent être copiées dans la couche « interventions sylvicoles réalisées » et retirées de la couche « interventions sylvicoles planifiées ».
Le shapefile « Martelage en forêt privée » permet de localiser ainsi que de documenter les autorisations de coupes données en forêt privée.
Une deuxième série de couches traite dudomaine de la desserte :
-‐ Desserte entretien
-‐ Desserte fine
La couche « desserte entretien » permet de répertorier toutes les mesures d’entretien ainsi que les réfections réalisées sur des chemins forestiers ou des pistes forestières. De plus, il est toujours possible d’ajouter de nouvelles dessertes.
Le shapefile « desserte fine » permet d’insérer tous les objets concernant la desserte fine, c’est-‐à-‐ dire layons de débardage, layons de pénétration etc.
La troisième série de couches quant à elle ne traite pas d’un domaine particulier mais permet d’insérer divers objets :
-‐ Points particuliers
-‐ Lignes particulières
-‐ Surfaces particulières
Ces trois couches permettent de pouvoir insérer des points, des lignes ainsi que des polygones qui n’entrent dans aucunes des catégories. Une large palette d’objets peut donc y être insérée. Dans le shapefile « points particuliers », tous les objets pouvant être représentés par un point peuvent être insérés. Par exemple, s’il y a des arbres représentant un intérêt particulier. Dans la couche «ligne particulière », il est possible d’y insérer des objets pouvant être représentés par une ligne telle que la lisière de la forêt, les sentiers, les lignes téléphoniques entre autre. Dans la couche «surface particulière », tous les objets qui peuvent être représentés par une surface telle que les peuplements, les cas de police forestière et les biotopes entre autres peuvent être symbolisés.
Le projet se voulant le plus clair et le plus simple possible, des formulaires ont été créés grâce au logiciel QT creator. Lorsque les gardes forestiers veulent insérer des informations, ils schématisent ces dernières sur le logiciel QGis dans le projet correspondant. Une fois la saisie terminée, un formulaire contenant divers champs à compléter s’ouvre. Cela leur permet de pouvoir insérer toutes les informations qu’ils possèdent en évitant d’effacer des éléments par mégarde lors de mauvaises manipulations. Ce projet a donc été fait de telle manière que son utilisation soit la plus simple possible tout en restant très performante.
Un autre projet qui est actuellement mis sur pied est de synchroniser un de leur projet QGIS avec l’entreprise Thermobois. Le but est que dans un proche avenir, les gardes forestiers puissent insérer dans leur projet QGIS l’emplacement du tas de bois à déchiqueter avec des informations concernant ce dernier. Grâce à cela, l’entreprise verra exactement où se trouve le tas à traiter ainsi que les informations correspondantes. Puis elle changera la symbologie en fonction de l’avancement du déchiquetage. En allant consulter son projet, le garde pourra ainsi suivre l’avancée du travail jusqu’à son achèvement total.
Déroulement des cours
Les cours se sont déroulés sur deux demi-‐journées. Ces derniers ont été donnés par un collaborateur du bureau ainsi qu’un collaborateur de l’Office de l’environnement du canton du Jura. Les cours avaient une partie théorique puis une partie pratique sous forme d’exercices à réaliser. J’ai donc eu l’opportunité de participer à ces cours afin de donner un coup de main lors des travaux pratiques quand il y avait des questions et des problèmes.
Perspectives
A l’avenir, les triages forestiers pourraient éventuellement utiliser les SIG pour le partage des données avec l’Office de l’environnement du canton du Jura dans différents domaines de leur gestion. Pour l’instant, ce n’est qu’à l’état de projet.
De plus, si l’envie est manifestée des cours de perfectionnement pourraient éventuellement voir le jour.Au regard du succès du projet ainsi que de sa très grande utilité, l’entreprise voulait donc publier un article dans un journal pour forestiers afin de le présenter. Pour ce faire, j’ai donc rédigé un article présentant ce projet ainsi que tous ses avantages:
Intégration avec succès du SIG dans la gestion forestière
L’utilisation de SIG se démocratise de plus en plus. Cet outil de cartographie apporte une aide non négligeable dans la gestion forestière, notamment pour les gardes forestiers. Dans le canton du Jura, ces derniers ont récemment été formés à l’usage de cet outil.Les systèmes d’information géographique (SIG) sont des bases de données contenant des références géographiques. Ils permettent la création, l’organisation ainsi que la présentation de données géoréférencées. Un autre atout offert par les logiciels de SIG est le fait de pouvoir produire des plans ainsi que des cartes. Actuellement, l’utilisation des SIG connaît un essor important. Ils sont utilisés dans de nombreux domaines car ils permettent un accès simplifié et une meilleure qualité de l’information.Il existe de nombreux logiciels de SIG qui peuvent être payant ou en libre accès. En particulier, le logiciel Quantum GIS (QGis) présente le grand avantage d’être en libre accès tout en offrant une large palette de fonctionnalités. Il gère plusieurs types de formats, les images rasters et vectorielles
ainsi que les bases de données.La sensibilisation des gardes forestiers à l’utilisation des SIG a pour but de leur simplifier la tâche. Les logiciels tels que QGis peuvent sembler dans un premier temps difficile d’accès. Une fois les concepts de base intégrés, son utilisation devient simple et il est possible de voir tous les avantages et gains de temps que cela peut engendrer.
Concernant la gestion forestière, il est possible, grâce aux logiciels SIG, de gérer un nombre varié de domaines tels que la planification forestière, la gestion des coupes, la gestion des soins culturaux, la gestion de la desserte, la cartographie des peuplements ou encore la cartographie d’éléments particuliers entre autre.Tous les triages forestiers du canton du Jura se montrant intéressés par l’utilisation des SIG, ont donc été initiés au logiciel QGis par le bureau Ecoeng Sàrl. Afin d’offrir une utilisation optimale, un cours de formation de deux demi-journées a été mis sur pied. Le projet est livré avec un certain nombre de couches modifiables d’informations pour la sylviculture, les dessertes entre autre. Pour simplifier encore l’utilisation, le bureau Ecoeng a mis en place un système de formulaires avec des champs prédéfinis qui permettent d’insérer les données relatives au domaine sur lequel le travail est fait. Par exemple, lorsqu’un triage forestier doit faire une planification de coupe, il est possible grâce au logiciel SIG de représenter par un polygone la zone concernée. De plus à l’aide du formulaire, il est possible d’y insérer les informations relatives.
En conclusion, dans le domaine forestier, l’utilisation de SIG peut être un atout non négligeable tant au niveau temps qu’au niveau efficacité et précision.
Informations : www.ecoeng.ch
Analyse et création des données de base relatives à la desserte forestière pour le canton du Jura
Présentation du projet
La desserte a un rôle prépondérant dans l’optimisation de la mobilisation des produits forestiers ainsi que pour la gestion forestière. Pour cette raison, le rassemblement de toutes les données existantes puis l’élaboration d’une base de données revêt donc toute son importance. Une fois cette base de données établie, elle servira d’outil d’aide à la décision et à la planification, par exemple, pour l’aménagement et la réfection de desserte, pour les plans de financement, l’identification des secteurs mal ou peu desservis etc.Ce mandat a pour but de créer les bases afin que le canton ait à terme une base de données complète sur les dessertes forestières. Suite à ce travail, cette dernière sera complétée lorsque des éléments de dessertes seront créés ou auront subit d’importants travaux de réfection. La création de cette base profitera de manière significative aux gardes forestiers dans le cadre de leur travail en leur permettant d’analyser des éléments de desserte depuis leur triage grâce à QGIS notamment maintenant qu’ils savent s’en servir (voir projet 2.2).
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Table des matières
1. Introduction
1.1. Présentation de l’entreprise hôte
1.2. Objectifs et déroulement du stage
2. Projets
2.1. Gravière et décharge de Rheinfelden
2.1.1. Présentation du projet
2.1.2. Méthodologie
2.1.3. Résultats et commentaires
2.2. Utilisation des SIG dans le cadre de la gestion forestière
2.2.1. Présentation du projet
2.2.2. Méthodologie et construction du projet
2.2.3. Déroulement des cours
2.2.4. Perspectives
2.3. Analyse et création des données de base relatives à la desserte forestière pour le canton du Jura
2.3.1. Présentation du projet
2.3.2. Provenance des données
2.3.3. Méthodologie
2.3.4. Processus et résultats
2.3.5. Conclusions
2.4. Projet général de desserte à Grandfontaine
2.4.1. Présentation du projet
2.4.2. Méthodologie
2.4.3. Travail sur le terrain
2.4.4. Utilisation de la gamme Softree pour la réalisation du tracé des chemins
2.4.5. Résultats et conclusions
2.5. Système de suivi des cours d’eau pour la prévision des crues à l’échelle cantonale
2.5.1. Présentation du projet
2.5.2. Données
2.5.3. Méthodologie
2.5.4. Processus et résultats
2.5.5. Discussions des résultats
2.6. Modélisation du Doubs
2.6.1. Présentation du projet
2.6.2. Méthodologie et données
2.6.3. Processus et résultats
2.6.4. Conclusions
3. Conclusions
3.1. Conclusions générales
3.2. Réflexions sur le déroulement du stage
4. Bibliographie
5. Annexes
5.1. Plans et profils des chemins pour la desserte de Grandfontaine
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