Réunion combes à neige 9 mai, 2016 Brad Carlson, doctorant Laboratoire d’Ecologie Alpine Supervisors: Philippe Choler & Wilfried Thuiller Apport de l’imagerie.

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1 Réunion combes à neige 9 mai, 2016 Brad Carlson, doctorant Laboratoire d’Ecologie Alpine Supervisors: Philippe Choler & Wilfried Thuiller Apport de l’imagerie à haute résolution pour la modélisation et le suivi des combes à neige

2 Observation terrain Observation satellite

3 SpatialTemporelSpectral CAPTEURRES.EXTENTRES.EXTENTRES. Landsat 7/830 m150 x 150 km 2-3 images /par mois Landsat 7 (1999-2003) Landsat 8 (2013-present) 400-2300nm (9 canaux) SPOT 4/510-20 m380 x 380 km 1-2 images par mois SPOT 4 (1998-2013) SPOT 5 (2002-actuel) 500-1750nm (4 canaux) MODIS*250 - 1000 m10° x 10°Journalier1999-actuel 400-1450nm (36 canaux) SENTINEL 210-20m290 x 290 km5 jours Démarrage en 2016 400-2400nm (12 canaux)  Quel outil pour quelle question ? Grande variété de produits disponibles, appropriée à différentes applications Méthodes – Disponibilité d’images satellitaires

4 SpatialTemporelSpectral CAPTEURRES.EXTENTRES.EXTENTRES. Landsat 7/830 m150 x 150 km 2-3 images /par mois Landsat 7 (1999-2003) Landsat 8 (2013-present) 400-2300nm (9 canaux) SPOT 4/510-20 m380 x 380 km 1-2 images par mois SPOT 4 (1998-2013) SPOT 5 (2002-actuel) 500-1750nm (4 canaux) MODIS*250 - 1000 m10° x 10°Journalier1999-actuel 400-1450nm (36 canaux) SENTINEL 210-20m290 x 290 km5 jours Démarrage en 2016 400-2400nm (12 canaux)  Quel outil pour quelle question ? Grande variété de produits disponibles, appropriée à différentes applications Méthodes – Disponibilité d’images satellitaires Sentinel 2 offrira bientôt un suivi optique sans précèdent en terme de résolution temporelle et spatiale

5 NIR Red MIR Green Calibration -> Correction atmosphérique -> Correction topographique -> Masque nuages Signal exploitable (réfléctance) Séries temporelles d’images MODIS, SPOT & Landsat 8 (2013, 2014 et 2015) Neige Végétation Sol Eau Longueur d’onde Visible Proche infrarouge Moyen infrarouge Activité photosynthétique Neige Méthodes – Indices spectrales (Neige = NDSI < 0.4) (extraction de la valeur max)

6 Méthodes – Estimation de la date de déneigement Date de fusion nivale = Date médiane entre la dernière obs. enneigée et la première obs. déneigée

7 Méthodes – Validation de l’estimation du déneigement Nivose x 10 Soil temperature loggers x 23

8 Méthodes – Modélisation des communautés de combe à neige Modèle statistique pour les combes à neige P/A ~ Déneigement + NDVI max + GDD 1272 relevés de communautés végétales Classification des relevés par distance taxonomique Différentiation des communautés avec les gradients environnementaux Couches environnementales Date de déneigement Occurrence de gel au printemps Le pic en NDVI (NDVI max ) La somme des T° positifs cumulé en juin et juillet (GDD)

9 I. Résultats – Estimation de la date de déneigement Nivose de la Meije – 3100m (2015) Crête à Roche Noire – 2646m (2013)  Les images peuvent quantifier le timing du déneigement local (ça marche pour les combes à neige aussi !)

10 I. Résultats – Estimation de la date de déneigement  Meilleur estimation du déneigement avec l’imagerie à plus haute résolution spatiale (SPOT & Landsat) SPOT & Landsat MODIS

11 Méthodes – Modélisation des communautés de combe à neige  Classification des 1272 relevés en 12 groupes

12 II. Résultats – Modélisation des combes à neige

13 Modèle statistique

14 II. Résultats – Modélisation des combes à neige Aiguille du Goléon Vallée de la Selle et des Etançons

15 Croisement de l’expertise et des relevés de terrain avec les données d’image Stratification des sites retenus par des gradients environnementales (somme des degré jours, date de déneigement, NDVI, gel saisonnier) Sélection et caractérisation des sites Perspectives

16 Croisement de l’expertise et des relevés de terrain avec les données d’image Stratification des sites retenus par des gradients environnementales (somme des degré jours, date de déneigement, NDVI, gel saisonnier ) Sélection et caractérisation des sites Perspectives Suivi et monitoring des sites retenus Etude de la variabilité interannuelle des sites (réponse NDVI) Etudes des tendances possibles (e.g. changements de durée d’enniegement, changement de composition floristique et du NDVI)  Satellite Sentinel 2