Le projet de recherche-action (WEBs II) a permis de décrire les processus de transfert de sédiments et de nutriments dans deux sous-bassins de Chaudière-Appalaches (Québec). Le volet géomatique et télédétection du projet a ciblé le développement et la validation d’outils de diagnostic et de gestion des zones critiques de vulnérabilité à la pollution diffuse. La télédétection a été mise à profit dans la localisation et la caractérisation des zones les plus sensibles au ruissellement. Les relevés LiDAR, et un ensemble d’images satellitaires, ont d’abord été utilisées pour expliquer les patrons d’égouttement et les parcours du ruissellement de surface à l’échelle des bassins versants. À une échelle plus fine, les algorithmes du modèle d’indexation GEODEP ont été utilisés pour représenter dans l’espace la vulnérabilité du parcellaire aux processus de ruissellement, d’érosion et d’exportation de phosphore. L’outil permet également de représenter les effets environnementaux de scénarios de gestion alternative du parcellaire, tels que la rotation des cultures, la culture sur résidus, les modalités de la fertilisation ou l’aménagement hydro-agricole. L’intégration de l’outil à un Système d’Information Géographique (SIG) facilite dorénavant son utilisation et son application à de plus grands territoires et à d’autres régions agricoles disposant de données géospatiales similaires.

1. GéODEP: Géomatique et télédétection en appui à la
prévention de la contamination diffuse des eaux de
1
surface en milieu agricole
Par :
Aubert Michaud (aubert.michaud@irda.qc.ca),
Ariane Drouin, Isabelle Beaudin, Jacques Desjardins, Noémi Côté
Colloque VisionGÉOMATIQUE 2014
13 novembre 2014

2. Mauvais
égouttement
Ruissellement
Baisse de
rendement
Usages de
l’eau, habitats
Érosion
Dégradation
du cours
d’eau
Problématique Drainage
souterrain
Envasement
L’égouttement des champs, le rendement
des cultures et la qualité de l’eau:
DES ENJEUX INTERRELIÉS

3. 3
Problématique L’égouttement des champs, le rendement
des cultures et la qualité de l’eau:
UN PHÉNOMÈNE SPATIAL

4. • Developper et valider des outils de diagnostic et de
gestion du parcellaire appuyés par la télédétection:
• Localiser et interpréter la distribution spatiale des
zones critiques à la source des flux de sédiments et de
nutriments à l’échelle du bassin versant;
• Prédire de façon quantitative les retombées
environnementales de scénarios alternatifs de gestion
du parcellaire.
4
Objectifs du projet WEBS 2
QUANTIFIER LOCALISER

5. 5
GÉODEP
Télédétection
Indices
topographiques
LiDAR
Indices spectraux
d’égouttement du
sol
Modèle
d’indexation des
pertes de
sédiments et P
Objectif :
LOCALISER
Objectif :
QUANTIFIER

6. 6
Pour qui ?
Clubs-conseils
Organismes de
bassins versants
Projets de
bassins versants
prioritaires
MRC et
municipalités
Autres
gestionnaires du
territoire
Pour quoi faire ?
Identification
des zones
prioritaires
d’intervention
Évaluation de
scénarios
alternatifs de
gestion

7. Manuel de
l’ODEP
7
Soutien aux utilisateurs
TÉLÉDÉTECTION
Lexique des données
Description
Précisions
méthodologiques
MODÈLE SPATIAL
Guide de
l’utilisateur
Utilisation Interprétation

8. Territoire à l’étude
8
Zone de
représentation
des données de
télédétection

9. 9
LOCALISER
Indices
topographiques
LiDAR
Télédétection
MNT LIDAR
Obstacles
Courbes de niveau
aux 50 cm
Micro-bassins Parcours de l’eau

10. LOCALISER Télédétection
TWI élevé : zone humide
10
Indice topographique
d’humidité (Wetness index)
TWI faible : haut de pente

11. 11
LOCALISER
Indices spectraux
Télédétection
Landsat TM-7 SPOT-IV QuickBird Ikonos
11 mai 2008
11 mai 2008
3 nov. 2010
3 nov. 2010
17 mai 2008
17 mai 2008
25 mai 2001
25 mai 2001
Indice de végétation Indice de brillance

12. LOCALISER Télédétection
12
Indices spectraux

13. Quickbird-2 Ikonos-2 Landsat-TM7
VARIOGRAM PARAMETERS
13
TÉLÉDÉTECTION – IMAGES SATELLITAIRES

14. DE L’ODEP
QUANTIFIER À GÉODEP MODÈLE
D’INDEXATION
Régie des sols et des cultures
Culture Travail du sol Fertilisation
Sols
Texture Groupe hydrologique M.O.
% argile % sable Saturation en P
Aménagement hydro-agricole
Bande riveraine Structure de contrôle
Relief et condition de drainage
Écoulement de surface
Drainage souterrain Profil cultural
Pente Longueur du parcours de l’eau
Prévision annuelle:
Ruissellement, Drainage souterrain,
Érosion et Exportation de phosphore
Validation avec les données de suivi hydrologique de
micro-bassins versants expérimentaux 14

15. 15
QUANTIFIER À GÉODEP MODÈLE
D’INDEXATION
DE L’ODEP

16. 16
BDCA 2013 BDCA 2012
Données fournies par l’utilisateur +
Cultures de l’année d’étude (BDCA)
Cultures de l’année antérieure (BDCA)
Carte écoforestière
Pédologie (séries de sol)
Sous-bassins
Hydrographie surfacique
Hydrographie linéaire
MNT LiDAR
+
+
+ =
Écoforestière Sols Sous-bassins URH

17. 17
Données fournies par l’utilisateur
Cultures de l’année d’étude (BDCA)
Cultures de l’année antérieure (BDCA)
Carte écoforestière
Pédologie (séries de sol)
Sous-bassins
Hydrographie surfacique
Hydrographie linéaire
MNT LiDAR
+ + = MNT LiDAR Hydrographie Sous-bassins Calcul de LS :
Pente et
longueur de
pente
+
Sols
BD de
l’ODEP =
Facteur
d’érodabilité
+
=
MUSLE

18. 18
Valeurs par défaut fournies
avec le modèle
Aménagements hydroagricoles
Régie des cultures
Analyse de sol
Modulation des groupes hydrologiques
Données fournies avec le modèle
Base de données des sols de l’ODEP
Analyses des sols par municipalité
Zones agricoles (18)
Sous-régions agricoles (27)
À MODIFIER PAR
L’UTILISATEUR
Texture, % S, L, A, STF, MO, Groupe
hydrologique, P naturel, etc.
P /AL & kg P/ha

19. 19
Hauteur de ruissellement
Hauteur d’eau aux drains
Résultats en
• quantité par URH et
• quantité par ha

20. 20
Taux d’érosion
Résultats en
• quantité par URH et
• quantité par ha

21. 21
P soluble
P particulaire
P biodisponible
P total
Résultats en
• quantité par URH et
• quantité par ha

22. 22
Perspectives
Appliquer et valider GéODEP dans d’autres régions
(Lanaudière et Montérégie en cours)
GéODEP+N: Indexer les pertes d’azote
(En phase de démarrage)
Préciser les transferts souterrains de nutriments
(N et P)
Moduler certains paramètres hydrologiques (groupe
hydrologique et indice de drainage de surface) en
fonction des informations issus de la télédétection

23. 23
Remerciements
Partenaire financier : AAC
Partenaires de réalisation : AAC, MAPAQ, ACAC,
Club de fertilisation de la Beauce, ZIPP Fourchette
et Bras d’Henri, Conseil de bassin de la rivière
Etchemin, Producteurs agricoles participants
Patrick Mercier, Marie-Ève Tremblay
Pour votre écoute !