Les photographies prises au sol : une source d’information pour la gestion des paysages riverains des cours d’eau

Pour intégrer le paysage dans la gestion globale des cours d'eau, nous proposons une méthode permettant d'établir un diagnostic paysager, basée sur une analyse qualitative et quantitative de la structure éco-géographique du paysage et une analyse de sa perception par les différents acteurs. Ces analyses complémentaires, réalisées à des fins de gestion, permettent au gestionnaire de connaître les différentes facettes micro paysagères de son cours d'eau, d'évaluer leur agencement longitudinal, leur diversité et la perception qu'en ont les usagers. Dans cet article, nous montrerons comment, dans la première analyse, des photographies des berges, prises au sol, constituent une source d'informations permettant de déterminer l'identité paysagère des cours d'eau de taille moyenne (largeur < 50 m). Nous analysons statistiquement les taches, au sens où l'entend l'écologie du paysage, composant le paysage et présentes sur les photographies pour déterminer des types de paysages. Une première étude, basée sur 116 photographies de berge de quatre cours d'eau du sud-est de la France, a permis d'identifier 11 types de micro paysages rivulaires représentatifs, déterminés par des caractéristiques d'ouverture de vue, de végétation et d'anthropisation. Une seconde étude visant à évaluer l'intégration paysagère de berges de cours d'eau français et suisses restaurées par des techniques de génie végétal, basée sur 54 photographies, met en évidence des différences paysagères entre les paysages naturels et les paysages aménagés.Landscape is increasingly taken into account now in French management projects. With the water law of the third January 1992, managers are developing new options such as integrated basin management and consequently are studying river landscapes. As they would like to base their actions on improved and replicated methods, more research is needed. The present paper aims to identify fluvial landscapes from ground photographs taken from the banks. The landscape patches are statistically analysed in order to distinguish fluvial landscape types. Two studies have been successively completed. The first one was based on four rivers located in south-eastern France. A typology of fluvial landscapes was built using one hundred sixteen photographs, allowing to group rivers and river reaches according to their structural landscape types. Eleven types were determined by opening, vegetal or human characteristics. The aim of the second study was to assess the scenic integration of banks which were protected by bioengineering technics. The photographs are taken on ten French and Swiss water courses. The analysis of fifty four photographs shows slight differences between reference landscape and protected landscape

Suivi physique et biologique des rivières en tresses.

Les rivières en tresses sont des milieux spécifiques qu'il convient de mieux comprendre afin de proposer des actions de gestion plus adaptées. Cela passe notamment par la mise en place de travaux interdisciplinaires ayant pour objectif de caractériser ces milieux au niveau physique et biologique et mieux comprendre leur évolution. Afin de bien identifier les besoins actuels en matière de production scientifique, une synthèse des connaissances actuelles de ces milieux (physique, biologique, gestion, ...) et un inventaire des attentes des gestionnaires et des scientifiques ont été réalisés

Localisation et caractérisation semi-automatique des géomorphosites fluviaux potentiels. Exemples d'applications à partir d'outils géomatiques dans le bassin de la Drôme (France)

The hydrographic networks can provide geomorphosites of high quality such as gorges, river corridors with shifting channels or braided pattern. To identify them, we developed tools for characterising biophysical features of the valley bottoms. We developed geomatic tools in order to avoid fieldwork, which is a long and tedious work and to achieve homogeneous data throughout a network covering an entire region or a country. Two approaches have been tested. On the one hand, GIS layers and DEM were used to describe the geometry of the alluvial plains and to target gorges reaches. On the other hand, we coupled orthophotos provided by IGN (National Geographical Institute) to vectorial layers to understand the fluvial patterns and to identify reaches of high environmental values, such as braided reaches. We did a series of tests on the River Drôme (France) to assess the feasibility of extracting information from high-resolution photographs so as to set up indicators for the physical characterisation of hydrographic networks. The data thus obtained was used to identify, characterise and locate the valley and fluvial corridor patterns, including reaches of quality corresponding to the so-called "geomorphosites".Les réseaux hydrographiques abritent des géomorphosites de qualité, comme le sont les gorges et les secteurs à lit mobile ou en tresses. Des outils de caractérisation physique des corridors fluviaux ont été mis en place pour les localiser de façon systématique. Nous nous sommes orientés vers des outils géomatiques afin d'éviter un travail de terrain long et fastidieux et obtenir un résultat homogène à l'échelle du bassin hydrographique. Deux exemples de géomorphosites potentiels sont détaillés, chacun s'appuyant sur une approche spécifique. Dans un premier temps, l'utilisation de couches vectorielles et d'un MNT ont permis de décrire la géométrie des plaines alluviales et de détecter les secteurs en gorges. Dans un second temps, nous avons couplé les données extraites d'orthophotographies avec des informations vectorielles afin de caractériser les styles fluviaux et, in fine, identifier les zones à haute valeur biogéomorphologique comme les secteurs en tresses. Une série de tests a été effectuée dans le bassin de la Drôme pour expérimenter le processus d'extraction de l'information à partir de photographies à très haute résolution et de modèles numériques de terrain et pour évaluer le potentiel de ces données en termes d'indicateurs de caractérisation physique des réseaux hydrographiques (structure paysagère, morphologie, conditions hydrauliques). Ainsi, les procédures mises en place ont permis d'identifier et de caractériser et ce, de façon systématique et rapide à l'échelle du continuum fluvial, les différentes formes de fonds de vallée et les différents types de tracés en plan du lit, afin de localiser les secteurs dont les propriétés esthétiques et patrimoniales permettent de les considérer comme des " géomorphosites "

Le bois mort dans les paysages fluviaux français : éléments pour une gestion renouvelée

(4 fig., 2 photos)Version disponible sur Internet : [ http://www.cairn.info/resume.php?ID_REVUE=EG&ID_NUMPUBLIE=EG_361&ID_ARTICLE=EG_361_0051 ]Journal ArticleNational audienceThis article focuses on the increasing interest in wood in rivers that follows the negligence of watercourse maintenance and the consequential spontaneous reforestation. In-channel wood may provoke damages, but its ecological benefits are also demonstrated. Within such a framework, preserving - indeed reintroducing wood, like in other geographical areas - seems difficult insofar as legislation and socio-cultural environment act as a brake on improving wood management in French watercourses. The article shows that dead wood is a negatively appreciated object in public perception. Such irrational factors may influence the decision-making about large wood removal.La montée de nouvelles préoccupations concernant le bois en rivière est analysée comme procédant de la négligence de l'entretien des cours d'eau français, ainsi que du reboisement spontané des marges fluviales. Les bois flottants sont une source de nuisances, mais leurs bienfaits écologiques sont aujourd'hui également démontrés. La législation et l'environnement socioculturel demeurent des freins à un renouveau de leur gestion. Cette étude montre que le bois mort reste négativement valorisé dans l'imaginaire collectif. Il importe d'en prendre conscience lorsque des décisions dites rationnelles doivent être prises en matière de gestion des rivières aménagées

Intégration de données extraites des ortho-photos de l'IGN pour la caractérisation et la modélisation de l'habitat aquatique.

Pour répondre aux exigences de la Directive Cadre européenne sur l'Eau, un état des lieux des conditions hydrogéomorphologiques est engagé sur le bassin rhodanien. Pour le mener à bien et permettre de récolter des données homogènes sur l'ensemble du territoire, l'utilisation de la télédétection a été préférée à des acquisitions de terrain. A partir des orthophotographies de la BD Ortho® de l'IGN sont mises en place des procédures d'extractions géomatiques pour identifier et caractériser les habitats aquatiques dans le but notamment de compléter les modèles d'habitats existants. Il s'agit dans un premier temps d'identifier les différents faciès géomorphologiques, puis de trouver différentes façons de les caractériser soit en fonction de leur géométrie ou de leur répartition spatiale, soit par analyse longitudinale à partir des valeurs radiométriques. De plus, des tests ont été effectués en vue de prédire certains paramètres à partir des images (ex. relation débit / hauteur d'eau / largeur du chenal en eau)

Role of knowledge and cultural variations in public perception of riverscapes with and without wood

During the First International Conference on Wood in World Rivers, held in Oregon (U.S.A.) in October 2000, participants indicated that strong regional contrasts appear in the appraisal of riverscape quality, particularly in the perception of woody debris (WD) deposited in the channels. Over the last three decades, there has been an increasing scientific interest in WD and researchers have recognised the hydraulic, geomorphic, and biological role of wood in temperate river systems. Although WD re-establishment has been promoted in different areas, such as in North America, Australia or Germany, such measures are not accepted by managers and users in other countries. To understand why some spatial variations in WD public perception exist in these environments, we have analysed the social, cultural, and historical context of the question. One of the aims, described in this contribution, was to evaluate the visual and emotional impact of riverscape on the motivation to improve stream and river. The survey is based on a questionnaire and a set of 20 photographs, which represent watercourses running through various physical and humanised environments. Half of the scenes are characterised by river sections obstructed by wood when the 10 others are free-flowing, without WD. To evaluate the overall scenic attractiveness of each picture, respondents rated four perceived values of the 20 colour photographs (namely aesthetics, naturalness, danger, and need for improvement) on Visual Analog Scales ranging from 0 to 10. The questionnaire included also two qualitative variables for characterizing the perception of the danger and the motivation for improving riverscape. The study was performed using the same protocol in eleven geographical areas (France, Poland, Sweden, India, Russia, Germany, Italy, Spain, China, Oregon (U.S.), Texas (U.S.)), which have been selected because they reflect a diversity of socio-cultural environments. With a low variability in age classes, the student community is a very interesting experimental population for international comparisons and the student responses were presumed to represent knowledge of non expert groups. Similar disciplines were surveyed in each of the areas concerned.The results show that the presence of in-channel WD modifies students' perceptions, affecting not only the beauty and the naturalness of scenes, but also the feeling of danger, and their motivation to improve them. The students characterized differently the risk and the improvement measures to be done whether the scene has wood or not. The comparative cultural analysis demonstrates some differences amongst the geographic areas, notably the specific behaviour of the Germans. Respondents were more concerned by what it is dangerous for the individual in his day to day life rather than by what it concerns the community. The underestimation of erosion and flooding risks associated with the wood underlines a lack of anticipation and the distinction between popular and technical knowledge. The relation with nature seem to vary according to the history of land uses, the intensity of river frequentation, or the leisure activities which are practiced along rivers. These elements are discussed as explaining factors of the geographic variability. Moreover, some universal archetypes which affect the valorisation of scenes, making clean water the vital fluid, the nurturer of life, and the pre-eminently pure element but the laying wood, the human death, an intolerable body polluting the maternal and divine element, are also analysed. Such results open discussions on how knowledge, socio-cultural environment, and public education must be considered for river restoration purposes

Hierarchical object-based mapping of riverscape units and in-stream mesohabitats using LiDAR and VHR imagery

In this paper, we present a new, semi-automated methodology for mapping hydromorphological indicators of rivers at a regional scale using multisource remote sensing (RS) data. This novel approach is based on the integration of spectral and topographic information within a multilevel, geographic, object-based image analysis (GEOBIA). Different segmentation levels were generated based on the two sources of RS data, namely very-high spatial resolution, near-infrared imagery (VHR) and high-resolution LiDAR topography. At each level, different input object features were tested with Machine Learning classifiers for mapping riverscape units and in-stream mesohabitats. The GEOBIA approach proved to be a powerful tool for analyzing the river system at different levels of detail and for coupling spectral and topographic datasets, allowing for the delineation of the natural fluvial corridor with its primary riverscape units (e.g., water channel, unvegetated sediment bars, riparian densely-vegetated units, etc..) and in-stream mesohabitats with a high level of accuracy, respectively of K=0.91 and K=0.83. This method is flexible and can be adapted to different sources of data, with the potential to be implemented at regional scales in the future. The analyzed dataset, composed of VHR imagery and LiDAR data, is nowadays increasingly available at larger scales, notably through European Member States. At the same time, this methodology provides a tool for monitoring and characterizing the hydromorphological status of river systems continuously along the entire channel network and coherently through time, opening novel and significant perspectives to the river science and management, notably for planning and targeting actions.JRC.H.1-Water Resource

Apport des techniques d'imagerie pour la caractérisation physique des corridors fluviaux.: Synthèse des connaissances et extraction d'indicateurs.

49 p.Dans le cadre de la mise en place de la Directive Cadre européenne sur l'Eau, un état des lieux des conditions hydromorphologiques s'avère nécessaire afin de renseigner les indicateurs de qualité physique des milieux aquatiques. Cela passe par la mise en place d'outils de caractérisation physique des cours d'eau. Dans ce contexte, l'opportunité d'utilisation des images est envisagée. Un inventaire des différentes techniques d'imagerie, ainsi qu'une sélection des couples capteurs / plateformes les mieux adaptés pour une utilisation opérationnelle de l'imagerie sont réalisées. Un cadre opératoire est proposé pour l'élaboration d'indicateurs pouvant être extraits à partir d'images

Gravel-bed river morphodynamics and large wood dynamics

International audienceThe gravel-bed rivers of the Gaspé Peninsula, Québec (Canada), a coastal drainage system of the St. Lawrence estuary, receive and transport vast quantities of large wood. The rapid rate of channel shifting caused by high-energy flows and noncohesive banks allows wood recruitment that in turn greatly influences the river morphodynamics. The delta of the Saint-Jean River has accumulated wood since 1960, leading to frequent avulsions over that time period. The wood raft in 2014 was more than 3-km long, which is unusual but natural. The jam configuration allows a unique opportunity to estimate a wood budget and to better understand the interactions between river morphodynamics and large wood flux at the basin scale. Airborne and ground photo/video images are used to evaluate channel changes, to determine the wood transport rates and the wood volume introduced by erosion and the wood deposited in the raft. Annual surveys were carried out from 2010 to 2013 to locate and describe more than 1000 jams and 2000 individual pieces of wood along the upstream 60 km long river section. Analysis of the morphodynamic trajectory of the river since 1960 (eroded floodplain, channel width, gravel-bar evolution, stream power…) combined with repeated field surveys allowed defining the morphological characteristics as well as the jam configuration that control wood mobility and deposit. The results indicate that the volumes of woods deposited along the 60 km section are 4 times higher in 2013 than in 2010. Increase in wood amount occurs mainly in upper alluvial sections whereas decrease is observed in the semi-alluvial sections. Wood transport rate and raft lengthening are only partly linked to peak flows so that some threshold conditions can control wood transfer within the basin. The four years analysis of the large woods dynamics in Saint-Jean river can assist river managers and develop management tools and strategies to deal with large wood in medium to large rivers and in rivers of cold areas