Développement d’une méthode de cartographie du risque de présence d’herbe à poux

13 mai 2013

( mise à jour : 17 septembre 2020 )


L’objectif principal de l’étude financée par le consortium Ouranos et l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) était d’utiliser la télédétection pour prédire la présence d’herbe à poux en milieu habité au Québec. Cette étude a été réalisée par Roland Ngom, associé de recherche au Centre Eau Terre Environnement de l’INRS et le docteur Pierre Gosselin, médecin conseil à l’INSPQ et professeur invité à l’INRS.

 

Au Québec, une personne sur six est allergique au pollen de l’herbe à poux (Ambrosia artemisiifolia). Cette plante envahissante serait responsable de près de 75 % des allergies saisonnières. La diminution des effets allergènes de l’herbe à poux est donc un enjeu de santé publique. L’enjeu est d’autant plus important que les nuisances causées par l’herbe à poux risquent d’être exacerbées sous l’effet des changements climatiques en raison de l’allongement de la saison de croissance et de production de spores. Il est ainsi nécessaire de développer des méthodes de surveillance permettant un meilleur contrôle de cette plante et de ses effets.

 

Les méthodes actuelles de repérage et de cartographie de l’herbe à poux peuvent être qualifiées d’artisanales. Cette étude visait à développer des méthodes semi-automatisées ou automatisées en utilisant la télédétection optique. Cette technologie est une solution prometteuse grâce à l’étendue de la couverture spatiale et à la possibilité de mise à jour régulière des données ce qui permettrait de produire des cartes de prédiction de présence et d’assurer un suivi temporel.

 

Les auteurs de l’étude ont comparé l’utilisation d’images satellitaires ayant différentes caractéristiques spectrales et spatiales pour quelques zones urbaines du Québec. Ils ont développé une méthodologie pour le traitement des images qui incluait une standardisation par le biais d’une correction atmosphérique (permettant une première réduction des perturbations), une classification orientée objet, une approximation universelle basée sur l’analyse en logique floue (permettant une seconde réduction des perturbations) ainsi que des validations statistiques. Des données d’échantillons pris sur le terrain ont été intégrées à l’analyse des images.

 

La végétation émettant surtout dans le visible et l’infrarouge, les bandes spectrales verte, rouge, red edge et infrarouge ont été comparées. Pour des images complexes de milieux urbains variés prises à différentes dates (donc soumises à différentes perturbations environnementales), c’est la bande spectrale verte qui a démontré la plus grande robustesse de prédiction de la présence d’herbe à poux dans tous les sites. La performance des prédictions était d’environ 60 % pour l’ensemble des sites et elle allait même au-delà de 70 % pour un des sites (la pointe nord-est de l’île de Montréal, voir carte ci-contre).

 

On peut conclure que la méthode novatrice développée dans cette étude permet de prédire adéquatement la présence d’herbe à poux à partir d’images satellitaires de diverses caractéristiques temporelles et environnementales, et ce même en milieu urbanisé complexe, ce qui est un résultat inédit selon les auteurs. De plus, les images satellitaires dans la bande visible sont parmi les moins dispendieuses à acquérir et les plus simples à analyser ce qui permet d’envisager une automatisation de la procédure. Enfin, la production de cartes de prédiction de la présence d’herbe à poux permettrait de localiser avec une bonne probabilité les secteurs les plus infestés ce qui mènerait à une optimisation des ressources humaines affectées à cette problématique et une meilleure efficacité des fauches et arrachages de cette plante envahissante. ♦

 

 

Pour en savoir plus
Ngom, R., Gosselin, P. (2013). Development of a remote sensing-based method to map likelihood of ragweed (Ambrosia artemisiifolia) presence in urban areas. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing (JSTARS), En ligne.
DOI: 10.1109/JSTARS.2013.2254469