Cartographie de la canopée et de la végétation basse pour le territoire d’étude du projet de verdissement de l’AF2R. Mai 2023, 30 pages.

Dans le contexte des changements climatiques actuels, le gouvernement du Canada a lancé un vaste programme visant à réaliser 2 milliards d’arbres sur une période de 10 ans. Ces plantations visent à contribuer à la restauration des habitats et fourniront une multitude d’autres avantages sociaux, culturels, environnementaux et économiques. En milieu urbain et périurbain des régions Capitale-Nationale et Chaudière-Appalaches, le besoin de verdissement et de restauration de la canopée est important.

Et comme une forte proportion de ce territoire urbanisé est sur propriété privée, une grande stratégie inclusive réunissant les principaux acteurs du verdissement doit être développée pour permettre d’augmenter significativement la canopée. La construction d’un outil d’aide à la décision permettant d’établir une cartographie des milieux à verdir en priorité (c’est-à-dire là où le besoin de verdissement est le plus important) permettra d’orienter les choix stratégiques de plantation. Pour cela, une cartographie de la végétation basse et de la canopée a été réalisée et le présent rapport méthodologique définit l’itinéraire emprunté pour sa réalisation.

Consulter le rapport

Diffusion au grand public des données de canopée cartographiées par intelligence artificielle

Cartographie de la canopée

Grâce à son expertise en foresterie et en intelligence artificielle (apprentissage profond – deep learning), le CERFO a produit la cartographie de la canopée des six régions métropolitaines de recensement (RMR) du Québec.

Pour consulter les produits issus de ce projet coordonné par l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) et récemment rendus disponibles sur Données Québec, cliquer ici.

Pour consulter le rapport, cliquer ici.

Automatisation de la cartographie de la canopée à l’échelle de la Communauté métropolitaine de Québec. CERFO. Technote 2017-01.

Les arbres jouent des rôles très importants en milieu urbain : ils rendent de nombreux services écologiques, sociaux et économiques, notamment en diminuant la température ambiante des villes et en contribuant au maintien de la biodiversité. Plus particulièrement, la canopée permet de contrer les effets néfastes dus aux changements climatiques, tels que l’augmentation d’un problème déjà connu : les îlots de chaleur.

C’est dans ce contexte que Nature Québec, par le biais du programme Passeport Innovation, financé par le ministère de l’Économie, de la Science et de l’Innovation, a fait appel au CERFO, membre de QuébecInnove, pour développer une méthode d’automatisation permettant de cartographier la canopée sur de grands territoires urbains, tels que celui du périmètre urbain de la Communauté métropolitaine de Québec.

Une méthode novatrice pour cartographier la canopée de la ville de Québec: la classification orientée-objet utilisant le proche infrarouge. CERFO. Technote 2015-02

Les arbres jouent des rôles très importants en milieu urbain : ils rendent de nombreux services écologiques, sociaux et économiques, notamment en diminuant la température ambiante des villes, en contribuant au maintien de la biodiversité, et même en augmentant la valeur foncière des propriétés. Dans ce contexte, de plus en plus de villes ont le souci d’améliorer la qualité de vie de leurs citoyens, par des mesures visant à augmenter la couverture arborescente sur leur territoire.  

La ville de Québec en fait partie et a décidé de se doter d’un indice de canopée pour suivre l’état de la couverture arborescente sur son territoire, afin de prioriser les secteurs de plantation où celui-ci est insuffisant et de quantifier les efforts déployés pour le maintien et la bonification du couvert arborescent.

Un projet pilote a été réalisé par le CERFO en 2014 visant à développer une méthode pour cartographier la canopée de la ville de Québec à partir d’images de 2011. Plusieurs améliorations d’ordre méthodologique ont été proposées suite à cet exercice, notamment l’utilisation de la donnée du proche infrarouge.

Calcul d’un indice de canopée pour le territoire de la Ville de Québec – Rapport méthodologique – Version finale

Les arbres jouent des rôles très importants en milieu urbain. En effet, ils rendent de nombreux services écologiques, sociaux et économiques, notamment en diminuant la température ambiante des villes, en contribuant au maintien de la biodiversité, et même en augmentant la valeur foncière des propriétés. Dans ce contexte, de plus en plus de villes ont le souci d’améliorer la qualité de vie de leurs citoyens, par la mise en place de mesures visant à augmenter la couverture arborescente sur leur territoire.

La ville de Québec en fait partie et a décidé de se doter d’un indice de la canopée permettant de mesurer l’état de la couverture arborescente, de manière à faire un suivi dans le temps. La canopée se définit comme la projection au sol de la cime (couronne) des arbres (incluant les feuilles, les branches et le tronc), qui est visible du ciel. Un tel indice constitue en effet un outil permettant d’évaluer l’étendue de la couverture arborescente sur un territoire donné, de prioriser les secteurs de plantation où le couvert arborescent est jugé insuffisant, mais aussi de suivre son évolution dans le temps et de quantifier les efforts déployés pour le maintien et la bonification du couvert arborescent.

Parmi les objectifs poursuivis par la Ville, la méthode retenue devait être fiable et reproductible dans le temps. Cette méthode développée pour réaliser la cartographie de la canopée sur le territoire de la ville de Québec repose sur la classification d’une mosaïque d’images selon l’approche orientée-objet, à l’aide du logiciel spécialisé eCognition. La mosaïque utilisée relève d’images prises en 2011, et était composée de trois bandes spectrales dans le visible (RVB).

La méthode utilisée s’est avérée satisfaisante. En effet, il a été possible, grâce à l’approche de classification orientée-objet, et en utilisant une vingtaine d’indices spectraux et spatiaux, de produire une cartographie de la canopée avec une précision globale très élevée, variant de 89,0 % à 97 % selon la méthode utilisée. Pour une cartographie en milieu urbain, il est habituellement admis qu’une précision d’au moins 85 % est satisfaisante.

La valeur moyenne de l’indice de la canopée pour le territoire de la ville de Québec à l’intérieur du périmètre urbain se situe entre 29,2 % et 30,0 %, selon que l’on inclut ou non la présence des plans d’eau. Pour l’ensemble du territoire de la ville, incluant la couronne forestière, l’indice varie entre 49,8 % et 51,4 % selon que l’on inclut ou non la présence des plans d’eau. En tenant compte du périmètre urbain des arrondissements, La Cité-Limoilou possède les valeurs les plus faibles (19,8-20,7 %) et celui de La Haute-Saint-Charles, les plus élevées (36,8-40,0 %). La Ville dispose donc maintenant d’une valeur de référence en date de 2011, qui lui permettra de suivre l’évolution de cet indice dans le temps et d’identifier les secteurs de la ville de Québec faisant l’objet de modifications de la canopée. En effet, depuis 2011, plusieurs changements ont eu lieu sur le territoire, qui pourraient avoir amputé une portion non négligeable de la canopée et ceux-ci ne sont actuellement pas comptabilisé dans la présente étude.

Certaines limites de la cartographie du couvert arborescent ont été entrevues, pouvant entraîner des confusions possibles entre certains types de végétation basse (herbe haute, arbustes, etc.) et des éléments anthropiques ayant une texture et une couleur semblables aux arbres. Deux principales pistes d’amélioration sont proposées, qui permettraient vraisemblablement de réduire ces confusions et de simplifier le caractère reproductible de la méthode en diminuant le nombre d’indices à utiliser : (1) l’ajout de la bande du proche.

Contacter le chargé de projet pour plus d’informations.

Diagnostic thermique des zones agricoles et agroforestières et développement de fonctions écologiques et environnementales. Rapport 2014-08. 100 p. + 1 annexe.

Dans un contexte de lutte aux îlots de chaleur, la gestion de la couverture végétale est un enjeu important pour la ville de Québec. Plusieurs projets de plantations d’arbres pour lutter contre les îlots de chaleur sont d’ailleurs mis en place dans des quartiers centraux. Pourtant, ces secteurs critiques sont aussi présents en périphérie de l’agglomération. L’absence de végétation peut aussi entraîner d’autres problèmes liés à l’exposition au vent, à la neige et aux poussières ou encore à une perte de qualité visuelle.

Dans ce contexte, le présent projet propose d’identifier les secteurs où des projets d’augmentation du couvert arborescent pourraient être priorisés en zones agricoles périurbaines ou enclavées de l’agglomération de Québec, dans le but de contrer les problèmes de santé liés aux îlots de chaleur, mais aussi de rechercher une synergie des effets bénéfiques de la végétation, lorsque d’autres situations critiques sont observées au même endroit.

Pour cela, un diagnostic de ces situations problématiques a été réalisé dans l’agglomération de Québec. Ce diagnostic met l’accent sur la présence (1) des îlots de chaleur, (2) des parcs industriels, carrières et dépôts à neige, souvent sujets à des problèmes d’exposition au vent, à la neige, aux poussières et aux particules polluantes dans certains cas, ainsi qu’à une faible qualité visuelle en général, (3) de tronçons routiers où l’exposition au vent et à la neige est importante et (4) de sections de rivières présentant des risques modérés à élevés d’érosion des berges. Parmi ces secteurs problématiques, ceux à prioriser pour d’éventuels projets d’augmentation du couvert arborescent ont été ciblés : ont été retenus en priorité les sites faisant l’objet de mesures de protection de la végétation en place (permettant de garantir la survie à court et moyen termes des projets de plantations réalisés), situés à proximité de secteurs problématiques et en zone agricole périurbaine ou enclavée.

Parallèlement à la réalisation du diagnostic, une revue des options possibles pour augmenter le couvert arborescent a été réalisée. Cette revue porte sur les critères généraux à considérer pour le choix des végétaux à planter ainsi que sur des exemples de patrons de plantation en bordure des routes, des bâtiments et sur les berges des rivières. Une stratégie pour l’augmentation du couvert arborescent en lien avec les situations problématiques visées par le projet a également été développée, en vue de fournir aux gestionnaires du milieu municipal un outil de planification à court, moyen et long termes, qui leur permette d’anticiper l’ampleur des problèmes identifiés sur leur territoire et quelles pourraient être les solutions à envisager pour y remédier. Cette stratégie leur permettra également de prioriser les projets de plantation qui seront réalisés, si l’agglomération souhaite agir en premier lieu dans les secteurs où le rehaussement de la végétation permettrait de contrer le plus de problèmes rencontrés.

Finalement, une méthode d’analyse des secteurs d’intervention potentiels qui pourraient être retenus pour un projet d’augmentation du couvert arborescent est proposée et illustrée par l’analyse de quelques cas retenus dans la stratégie.