LIDAR_La gestion du risque incendie de forêt

Auteur : Laurie-Lan MELIA

Cycle et niveau de classe 

Lycée, Première enseignement de spécialité
Thème : L’humanité et les écosystèmes : les services écosystémiques et leur gestion
La connaissance scientifique des écosystèmes (l’écologie) peut permettre une gestion rationnelle des ressources exploitables, assurant à la fois l’activité économique et un maintien des services écosystémiques.
L’ingénierie écologique est l'ensemble des techniques qui visent à manipuler, modifier, exploiter ou réparer les écosystèmes afin d’en tirer durablement le maximum de bénéfices (conservation biologique, restauration ou compensation écologique, etc.)

Objectifs pédagogiques 

Montrer comment le traitement des données LiDAR peut permettre de préserver les services écosystémiques d’une forêt en anticipant le risque incendie dans la région du Puy-de-Dôme.

Compétences et capacités travaillées 
  • Exploiter/traiter des données issues du LiDAR pour construire un MNH et une carte de pentes
  • CRCN 1.3: Traiter des données
  • CRCN 5.2 : Évoluer dans un environnement numérique
Outils numériques - intérêt et limites

Logiciel de traitement des données LiDAR : Cloud Compare. Ce logiciel permet de traiter les données obtenues grâce à la technologie LiDAR du type nuage de points. Il permet la construction d’un modèle numérique de hauteur (MNH) de végétation à partir d’un MNT et d’un MNS ainsi que la construction d’une carte de pentes.

Présentation de la séance

Organisation : Travail en binôme sur 2h.

Contexte : 

Lors des séances précédentes, les élèves ont travaillé sur la structure, l’évolution et le fonctionnement de l’écosystème forestier. Ils ont mis en place les notions de perturbation d’un écosystème, de résilience et de service écosystémique.

Introduction :Le 5 Août 2025, un feu se déclare dans l’Aude. [...] Ce feu "hors normes" a parcouru 17.000 hectares, en a brûlé plus de 13.000 entre le 5 et le 10 août, et a touché 16 communes, a indiqué la Sécurité civile. L’article de Sciences et avenir indique que ce feu a mobilisé plus de 2.000 sapeurs-pompiers, avec des renforts venus de tout le territoire. En termes d’équipement, La Sécurité civile en France dispose de 12 Canadair. Cet été, pendant l'incendie de l'Aude, trois étaient en maintenance, rappelle Jean-Paul Boslan, président de la Fédération nationale des sapeurs-pompiers (FNSP). "Si demain on doit faire face à deux gros feux importants sur deux secteurs différents", les moyens actuels, notamment aériens, "ne suffiront pas", alerte-t-il. Source : https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/climat/ete-2025-de…

Les chercheurs de Météo-France ont étudié l’évolution de l’aléa feu de forêts au cours du siècle passé et pour les prochaines décennies : il augmente depuis les années 1960 et devrait encore augmenter au cours du XXIe siècle. Les simulations réalisées par Météo-France en 2022 montrent une augmentation constante de la fréquence des jours présentant un danger météorologique de feux de forêts et une extension des territoires exposés au risque de feux. Source : https://www.ecologie.gouv.fr/dossiers/comprendre-risques-naturels-sen-p…

 

Document 1 : la technologie LIDAR (Light Detection And Ranging) au service de la gestion des forêts

Des nouvelles techniques de mesure peuvent être utilisées permettant une gestion des forêts plus robuste. Le LIDAR est une méthode de télédétection et de télémétrie semblable au radar, mais au lieu d’onde de radio il émet des impulsions de lumière infrarouge sur des objets ou de la matière. Des exemples d’applications de cette technologie sont abordés dans une vidéo (à visionner jusqu’à 1min10) au bas de cet article : https://www.onf.fr/onf/%2B/1637::la-modelisation-une-innovation-dans-la-gestion-des-forets-de-demain.html

La région du Puy de Dôme a fait l’objet d’une étude portée par différents contributeurs dont l’IGN et le Service Départemental d’Incendie et de Secours du Puy de Dôme.

Comment les données LiDAR permettent d’identifier les zones vulnérables en termes d’incendie et d’améliorer la défendabilité de ces zones ?

 

Consignes :

Partie 1 : À l’aide des ressources disponibles, établir une stratégie pour définir l’aléa “feux de végétation” dans la région du Puy de Dôme et identifier dans cette région une zone en pente comportant un aléa important de feux de végétation. Votre réponse doit s’appuyer sur une capture d’écran.

Dans un premier temps, les élèves s’intéressent à l’aléa incendie dans la région du Puy de Dôme en étudiant la végétation de la région. Grâce à Cloud Compare et au nuage de points correspondant à la région, ils construisent un MNH (Modèle Numérique de Hauteur) à partir d’un MNT (Modèle Numérique de Terrain) et d’un MNS (Modèle Numérique de Surface) pour estimer la hauteur de la végétation. Cette étude leur permet de mettre en évidence la densité de végétation et la continuité des strates végétatives. Ils sont donc amenés à sélectionner une zone où les différentes strates végétatives sont présentes et où la végétation est continue.

LIDAR_Gestion incendie_Image 1

 

 

Partie 2 : - À l’aide de l’ensemble des ressources disponibles et de votre résultat précédent, identifier une zone du Puy de Dôme présentant une faible défendabilité. Vous argumenterez votre réponse et l’accompagnerez d’une capture d’écran.

Dans un deuxième temps, les élèves s’intéressent à la notion de défendabilité, propre aux incendies de forêt et de végétation. Ils vont donc s’intéresser aux apports de la technologie LiDAR pour diminuer la vulnérabilité de la région. Ils élaborent grâce au même nuage de points initial et au logiciel Cloud Compare une carte des pentes mettant en évidence les zones difficiles d’accès pour les moyens d’intervention. En juxtaposant les résultats précédents de répartition de la végétation et cette nouvelle carte déterminant le degré d'accessibilité de la zone, ils soulignent les zones les plus vulnérables.

LIDAR_Gestion incendie_Image 2

 

Enfin, proposer des solutions pour améliorer la défendabilité de la zone et déterminer les avantages et les limites de la technologie LiDAR au service de la gestion du risque incendie.

 

Supports :

Production des élèves


Bilan et retour des élèves

L’exploitation des données LiDAR dans cette séance a été une réelle plus-value pour les élèves de par son originalité, par sa manipulation des données de terrain et par le résultat final qui est un modèle 3D précis du sol ou de la végétation. 
C’est une approche motivante pour les élèves qui se rendent compte de l’étendue des utilisations de cette technologie ainsi que la vision d’ensemble que le LiDAR permet.

 

Pour aller plus loin / Liens
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