Download - Simuler la ressource forestière à l'échelle d'un massif : application de SIMMEM et de GYMNOS
Unité de Gestion des Ressources forestières et des Milieux naturels
Simuler la ressource forestière à l'échelle d'un massif : application de SIMMEM et de GYMNOS
CAQ 15 - Capsis 14
2-4 avril 2012
Nogent-Sur-Vernisson
Gauthier Ligot1 – Patrick Vallet2 – Samuel Quevauvillers1 – François Cerisier1 – Jonathan Lisein1 – Jérome Perin1 - Sébastien Bauwens1
1 ULg, Gembloux Agro-Bio Tech, Unité de gestion ressources forestières et des milieux naturels 2 Irstea, UR Ecosystèmes forestiers, Nogent-Sur-Vernisson
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
2
Contexte• Création d’outils de simulation multi-échelle pour notre office
régional des forêts (DNF)
• Afin d’analyser différentes problématiques touchant aux grands enjeux de la gestion forestière actuelle :
• changements globaux, • mise en place de nouvelles législations, • évolution des demandes de la société,• optimisation de la production et de la qualité du bois, • choix des essences à promouvoir…
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
3
Contexte
Inventaires Forestiers de Gestion
Inventaire Permanent des ressources forestières de Wallonie
• Développement de la plateforme FORSIP• Centralisation et harmonisation de différentes sources de données
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
4
Objectifs• Mise en place de la méthodologie pour simuler l’évolution de
massifs forestiers• Quelles sont les paramètres nécessaires pour initialiser les simulations ?• Quelles données utiliser? Inventaires par échantillonnage ? Parcellaire?
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
5
Plan de la présentation• Introduction à SIMMEM et GYMNOS
• Zone d’étude
• Préparation des données de simulation
• Résultats
• Perspectives
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
6
SIMMEM
Scénarii sylvicoles
→ → simulations à l’horizon 20502050
Fichier d’entréestandard
SIMMEMSIMMEM↓↓
modules modules unitairesunitaires
Production de données géoréférencées en amont
Parcellaire
Structures dendro
réelles ou virtuelles
Données abiotiques
Proxy de la fertilitéProxy de la fertilité
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
7
SIMMEM
Chênaie Pineraie Douglasaie
Fichier Module B
Fichier Module A
Création de peuplement
virtuel
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
8
SIMMEM
= RDIdéclenchement de l’éclaircie : → commune aux modules
méthode d’éclaircie : → spécifique à chaque module
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
9
GYMNOS
• Modèle arbre indépendant des distances• Douglas, épicéa, mélèze• Equations harmonisées• Site index : hdom-age• Mortalité en fonction du RDI
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
10
GYMNOS
• Création de peuplements virtuels• Distribution log-normale• Paramètres fonction du NHA et de HDOM
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
11
GYMNOS
• Interventions sylvicoles• Intensité : GHA, RDI, ou NHA cible • Type• Caractère aléatoire
Circonférence avec probabilité max d’être coupé
Score
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
12
Zone d’étude
• Domain Royal de Ciergnon• Sols lourds moyennement profonds et caillouteux (régime hydrique alternatif) • Gelées tardives• Peu favorable pour la majorité de nos grandes essences de production
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
13
Zone d’étude
• Essentiellement des chênaies• Accessoirement des pessières, douglasaies, mélèzières
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
14
Zone d’étude
• 1366 parcelles de résineux • Surface comprise entre 1 are et 9 ha• Surface totale de 1048 ha
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
15
Préparation des données
• Création de peuplements virtuels :• Age• Hauteur dominante (ou le site index)• Nombre de tiges (ou le RDI avec une estimation du Cg)
• Combinaison de plusieurs sources de données
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
16
Préparation des données : solution n°1
Age
Po
urc
en
tag
e d
u to
tal
020406080
20 40 60 80 100
Douglasaie020406080
Mélèzière0
20406080
Pessière
rdi
Po
urc
en
tag
e d
u to
tal
010203040
0.00.20.40.60.81.01.2
Douglasaie010203040
Mélèzière0
10203040
Pessière
Site index (m)
Po
urc
en
tag
e d
u to
tal
0
20
40
60
15 20 25 30 35 40
Douglasaie0
20
40
60
Mélèzière0
20
40
60
Pessière
• Tirage aléatoire des paramètres d’initialisation à partir des distributions observées à partir de l’Inventaire Forestier de Gestion (IFG) : n=172
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
17
Préparation des données : solution n°2• Régressions fonction de l’âge à partir des placettes de l’IFG (n=172) et de
l’IPRFW (n=1956) et tirage aléatoire de l’erreur résiduelle.
age
nha
0
1000
2000
3000
20 40 60 80 100
Douglasaie0
1000
2000
3000
Mélèzière0
1000
2000
3000
Pessière
IPRFW IFG
age
hdom
10
20
30
40
20 40 60 80 100
Douglasaie10
20
30
40
Mélèzière10
20
30
40
Pessière
IPRFW IFG
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
18
Préparation des données
• Choix = solution n°1
• Tirage aléatoire depuis les données de l’inventaire forestier de gestion (IFG) : n = 172
Pessière
Age
Fre
quen
ce
0 40 80 120
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
m = 45.77 sd = 10.41
Douglasaie
Age0 40 80 120
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
m = 43.69 sd = 9.07
Mélèzière
Age0 40 80 120
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
m = 61.5 sd = 19.11
Pessière
Site Index (m)
Fre
quen
ce
15 25 35 45
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
m = 26.62 sd = 5.13
Douglasaie
Site Index (m)15 25 35 45
0.00
0.02
0.04
m = 31.42 sd = 6.71
Mélèzière
Site Index (m)20 22 24 26
0.00
0.10
0.20
0.30
m = 23.74 sd = 2.89
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
19
Préparation des données : NHA
• Droite d’auto-éclaircie fonction de HDOM par inversion des modèles d’initialisation
• Tirages aléatoires depuis des distributions normales
Pessière
RDI
Fre
quen
ce
0.0 0.4 0.8 1.2
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 m = 0.34 sd = 0.26
Douglasaie
RDI
Fre
quen
ce
0.1 0.3 0.5 0.7
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
m = 0.38 sd = 0.15
Mélèzière
RDI
Fre
quen
ce
0.10 0.20 0.30
01
23
45
6
m = 0.22 sd = 0.11
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
20
Préparation des données : RDI et Site Index• l’âge, le rdi et le site index sont-ils vraiment indépendant ?
age
RD
I
0.20.61.0
20 30 40 50 60
Douglasaie0.20.61.0
Mélèzière0.2
0.61.0
Pessière
age
Site
Ind
ex (
m)
2025303540
20 30 40 50 60
Douglasaie2025303540
Mélèzière2025303540
Pessière
RDI
Site
Ind
ex (
m)
2025303540
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Douglasaie2025303540
Mélèzière2025303540
Pessière
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
21
Préparation des données : RDI et Site Index
• Le site index décroît avec l’âge• Les peuplements les plus productifs
sont récoltés les premiers• Ajustement des modèles de HDOM• Meilleures provenances et meilleure
adéquation essence-station• Erreurs de mesures• …
• Modéliser la variation du site index en fonction de l’âge
• Modéliser HDOM en fonction de l’âge
age
Site
Ind
ex
(m)
20
30
40
50
20 40 60 80 100
Douglasaie
20
30
40
50
Mélèzière
20
30
40
50
Pessière
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
22
Résultats
Essence DDomMax RDI
Epicéa 50 0.7 (+- 0.1)
Douglas 60 0.7 (+- 0.1)
Mélèze 60 0.5 (+- 0.1)
Nombreuses MAB et éclaircies la première année
(surtout en épicéa)
beaucoup de mémoire utilisée
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
23
Conclusions
• L’âge et le type de peuplement des parcelles sont les paramètres les plus importants
• Les autres paramètres sont obtenus par tirage aléatoire et/ou régressions
• Les inventaires régionaux, nationaux peuvent avantageusement être utilisés
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
24
Perspectives
• Ajout de nouvelles règles• Optimisation (code et/ou modèles)• Utilisation d’autres sources de données
CAQ15-CAPSIS14 , Nogent-sur-Vernisson
25
Merci…