Les ensembles de données de couverture forestière sur Global Forest Watch, Expliqués

Jun 06, 2023||10 minutes
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Trees outside of dense forests in Ethiopia

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L’émergence de nouvelles données d’observation de la Terre a radicalement amélioré notre capacité à cartographier la couverture forestière, tandis que les méthodes automatisées et les coûts informatiques moins élevés ont accéléré la production d’ensembles de données pour éclairer notre compréhension de la distribution mondiale des arbres. Global Forest Watch (GFW) héberge trois ensembles de données sur la couverture forestière, y compris les données sur la Tropical Tree Cover (couverture forestière tropicale) récemment mises à jour de l’Institut des ressources mondiales (WRI) (anciennement appelées Arbres dans les Paysages en Mosaïque). 

Ces ensembles de données varient en termes de couverture géographique et temporelle, de résolution, de la manière dont ils définissent la couverture forestière et d’autres caractéristiques qui peuvent  les rendre mieux adaptés à différents cas d’utilisation. Ici, nous expliquons ces différences et comment les trois ensembles de données fournissent des informations précieuses sur l’étendue des forêts dans les tropiques et à travers le monde. 

Quels sont les ensembles de données de couverture d’arbres disponibles sur GFW?  

Ensemble de données

Source

Couverture géographie

Résolution Spatiale

Années de couverture

Variable

Définition des arbres 

Critère de hauteur

Critère de canopée

Couverture de la canopée des arbres

Hansen et al., 2013

Globale

30m

2000, 2010

Couverture d’arbres (%)

Toute végétation ≥5m de hauteur.

n/a

Hauteur de la couverture forestière

Potapov et al., 2020

Globale

30m

2000,  2020

Hauteur des arbres (m)

Végétation boisée ≥3m de hauteur

20-25% 

Couverture forestière tropicale*

Brandt et al., 2023

Tropiques

10m

2020

Étendue des arbres 

Végétation boisée ≥5m de hauteur, or ≥3m de hauteur avec exigence de la canopée.

Végétation boisée de 3-5m de hauteur doit avoir ≥5m de diamètre de couronne.

* Cet ensemble de données est disponible comme étendue d’arbre à 10 m de résolution ou comme pourcentage de couverture forestière à 0.5 ha résolution

Couverture de la canopée Forestière

En 2013, les experts du GLAD Lab de l’Université du Maryland (UMD) ont publié l’ensemble de données couverture de la canopée des arbres, qui cartographie la couverture de la canopée forestière à travers le monde à une résolution de 30 mètres et est disponible sur GFW pour les années 2000 et 2010. Cet ensemble de données a été l’un des premiers efforts pour cartographier la couverture forestière à une échelle mondiale en utilisant des images à résolution moyenne. De plus, il a établi une référence pour les données annuelles de perte de couverture forestière ; ces ensembles de données ont servi de base pour le lancement de Global Forest Watch en 2014.

La couche de couverture de la canopée des arbres estime le pourcentage de couverture forestière, qui mesure la densité du couvert forestier dans un pixel de 30 mètres. L’ensemble de données définit les arbres comme toute la végétation d’au moins cinq mètres de hauteur et est dérivé des images Landsat.

Hauteur de la Couverture Forestière

En 2021, des experts du laboratoire GLAD de l’UMD ont publié l’ensemble de données hauteur de couverture forestière, qui cartographie la hauteur de la couverture arbres à travers le monde avec une résolution de 30 mètres et est disponible sur GFW pour les années 2000 et 2020. Cet ensemble de données permet une meilleure détection de l’augmentation de la couverture forestière et sert de référence pour les données de changement net sur 20 ans sur GFW. Contrairement à la couverture de la canopée des arbres, qui atteint son maximum peu de temps après le début de la croissance des arbres, la hauteur des arbres change graduellement et est linéairement liée à la biomasse forestière et au stockage de carbone. 

La couche de hauteur de couverture forestière estime la hauteur de la canopée des arbres, qui correspond à la hauteur de la canopée des arbres en mètres dans un pixel de 30 mètres. L’ensemble de données définit les arbres comme étant toute végétation ligneuse d’au moins trois mètres de hauteur et est dérivé des mesures LiDAR de l’Investigation Mondiale de la Dynamique des Ecosystèmes (GEDI) et de l’imagerie Landsat. Cet ensemble de données estime le 95ème percentile de la hauteur de la canopée des arbres et représentera en conséquence les limites supérieures de hauteur pour les pixels avec une couverture forestière fractionnée ou des pixels avec une variabilité importante de la hauteur de la canopée. 

Couverture Forestière tropicale

Cette année, le WRI a mis à jour l’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale (disponible en téléchargement), qui cartographie la couverture forestière dans les tropiques à une résolution de 10 mètres et est disponible sur GFW pour l’année 2020. Contrairement aux autres ensembles de données, l’ensemble de données sur la Couverture Forestière Tropicale est basé sur des images des satellites Sentinel, qui ont augmenté la résolution des données de télédétection disponibles gratuitement à 10 mètres lors de leur lancement en 2015. Cet ensemble de données a capitalisé sur l’avancée de la résolution pour améliorer la détection de la couverture forestière dans les zones non forestières, particulièrement dans les zones arides, les zones urbaines et les terres agricoles, et notre capacité à surveiller les arbres à petite échelle spatiale (locale). 

La Couverture Forestière Tropicale estime l’étendue des arbres, ce qui renvoie à la probabilité qu’une ou plusieurs canopées d’arbres intersectent le point médian d’un pixel de 10 mètres (sur GFW, nous affichons les données d’étendue des arbres avec un seuil de probabilité de 40%). Le “pourcentage de couverture forestière” est dérivé en calculant la moyenne des probabilités d’étendue des arbres à une échelle de demi-hectare. Les versions de la couverture forestière tropicale pour les pixels de 10 mètres et pour les demi-hectares sont toutes deux disponibles pour les utilisateurs sur GFW. L’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale définit les arbres comme toute végétation ligneuse plus haute que cinq mètres, ou d’une hauteur entre trois et cinq mètres avec un diamètre de canopée minimal de cinq mètres. Ces données sont dérivées des imageries Sentinel 1 et Sentinel 2. 

Comment est-ce que ces ensembles de données diffèrent et quelle en est la signification pratique?

Différences dans la résolution spatiale  

L’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale a une résolution spatiale plus élevée à 10 mètres, tandis que les ensembles de données sur la couverture de la canopée des arbres et la hauteur de la couverture des arbres ont une résolution de 30 mètres. À une résolution de 30 mètres, il peut être difficile de différencier de petites parcelles d’arbres, ce qui rend l’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale plus approprié pour surveiller la couverture forestière dans les zones avec une couverture forestière dispersée, y compris les régions arides telles que le Sahel, les zones forestières périphériques et les zones ripariennes, ainsi que les arbres naturels dans les zones agricoles et urbaines. Ces différences de résolution vont résulter en différentes estimations de la couverture forestière dans une zone d’intérêt puisque les arbres sous détectés à 30 mètres de résolution pourraient être identifiés à une résolution de 10 mètres.

Détection de la couverture forestière à 10 et 30 m de résolution

Différences dans la Couverture Temporelle et Géographique

Une différence clé entre les trois ensembles de données est leur disponibilité annuelle et leur couverture géographique. L’ensemble de données sur la couverture de la canopée des arbres est disponible pour les années 2000 et 2010. L’ensemble de données sur la hauteur de la couverture des arbres, initialement produit pour l’année 2019, est maintenant mis à jour et disponible sur GFW pour les années 2000 et 2020. L’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale est actuellement limité à l’année 2020. Étant donné la disponibilité historique plus longue de l’archive Landsat, les utilisateurs peuvent souhaiter privilégier l’enregistrement historique (couverture de la canopée des arbres et hauteur de couverture forestière) plutôt que la résolution (couverture forestière tropicale). 

En ce qui concerne la portée géographique, l’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale ne couvre que les tropiques, tandis que les ensembles de données sur la hauteur de la couverture des arbres et la couverture de la canopée des arbres ont une couverture mondiale. Par conséquent, les ensembles de données sur la hauteur de la couverture des arbres et la couverture de la canopée des arbres doivent être utilisés pour les applications dans les forêts tempérées et boréales, tandis que l’ensemble de données sur la couverture forestière tropicale fournit une vue à plus haute résolution des forêts tropicales. 

Différences dans les données de changement

Les ensembles de données sur la couverture de la canopée des arbres et la hauteur de la couverture des arbres sont utilisés comme référence pour les ensembles de données sur les changements forestiers de GFW car ils sont disponibles pour plusieurs années. 

Les données de couverture de la canopée des arbres pour l’année 2000 peuvent être utilisées comme point de référence pour les données annuelles de perte de couverture d’arbres de GFW – la perte de couverture des arbres est calculée pour divers seuils de densité de la canopée des arbres en l’an 2000 pour répondre aux définitions de la forêt qui varient en fonction de la densité de la canopée des arbres. GFW présente des statistiques et des cartes de perte de couverture des arbres basées sur une densité minimale de la canopée de 30% en l’an 2000, mais les utilisateurs peuvent modifier ce seuil pour mieux répondre à leurs besoins. Les données de hauteur de couverture des arbres servent de référence pour les ensembles de données de gain et de changement nets de couverture d’arbres en 20 ans disponibles sur GFW. 

Actuellement, la couverture forestière tropicale est une carte statique pour 2020 et ne peut pas être utilisée pour évaluer directement les changements, mais WRI prévoit de publier à l’avenir un produit annuel de couverture forestière tropicale sur GFW. 

Les utilisateurs dont l’intérêt principal est de mesurer le changement de couverture végétale doivent utiliser l’ensemble de données de référence associé au produit de changement forestier pertinent pour éviter tout écart de définitions et de méthodes. 

Différences dans la définition d’arbres  

Bien que les ensembles de données de couverture de la canopée des arbres et de la hauteur de la couverture des arbres soient basés sur des critères de hauteur minimum, l’ensemble de données de couverture forestière tropicale a une exigence de hauteur variable de trois à cinq mètres en fonction du diamètre de la canopée. Cela signifie que l’ensemble de données de couverture forestière tropicale exclut la végétation herbacée haute telle que la canne à sucre, les bananes et les cactus qui sont considérés comme des arbres dans les autres ensembles de données.

Pour les utilisateurs qui mesurent la couverture forestière dans des zones avec une grande présence de ces cultures, la surface de couverture forestière détectée par les trois ensembles de données sera très différente. Il est important de noter que les ensembles de données de couverture de la canopée des arbres et de la hauteur de la couverture des arbres ne mesurent pas la superficie forestière en utilisant les mêmes critères que les inventaires forestiers nationaux ou l’évaluation des ressources forestières de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FRA). Consultez notre blog pour en savoir plus sur la façon dont la FRA mesure les forêts par rapport à la façon dont GFW mesure la couverture des arbres, et d’autres différences en termes d’objectifs, d’étendue et d’approche entre ces deux ensembles de données. 

Quel ensemble de données devrais-je utiliser pour mon application spécifique?

Applications potentielles pour chaque ensemble de données 

Comment seront mis à jour ces ensembles de données dans le futur?  

Pour l’avenir, UMD publiera chaque année les ensembles de données intégrées sur la structure de la canopée des arbres, ce qui permettra aux utilisateurs d’évaluer les changements annuels de la hauteur et de la couverture de la canopée.

Actuellement, WRI développe des données annuelles sur la couverture forestière tropicale pour les années 2017-2022, ce qui permettra aux utilisateurs d’analyser les changements de couverture forestière à travers les tropiques à une échelle de 10 mètres. WRI travaille également sur des projets pilotes supplémentaires pour améliorer la détection des cultures arboricoles et dériver des estimations de carbone pour des projets de restauration à petite échelle.

La composition, la hauteur et la densité des forêts varient considérablement d’un endroit à l’autre. Selon la région, la période de temps et le type de forêt spécifique, différents ensembles de données de couverture forestière peuvent être plus adéquats pour atteindre votre objectif. Les données de télédétection peuvent nous aider à surveiller une variété d’attributs forestiers en utilisant de nouvelles avancées en technologie satellitaire et en méthodologies de traitement. Cela se traduit par une variété d’ensembles de données qui peuvent se compléter mutuellement pour informer notre compréhension de la distribution mondiale des arbres et fournir des opportunités uniques. 

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