Sylvaccess : un modèle pour cartographier automatiquement l’accessibilité des forêts de montagne

Dans les zones de montagne, la qualité de la gestion forestière est particulièrement liée aux conditions d'accès des forêts rendues difficiles par la pente et la topographie du terrain. Le modèle Sylvaccess (Dupire et al, 2015) développé à Irstea Grenoble permet de cartographier automatiquement les forêts accessibles à l'aide des principaux systèmes d'exploitation utilisés en montagne : le tracteur forestier, le porteur forestier et le débardage par câble. Les différentes cartes produites par le modèle constituent par ailleurs un excellent outil d'aide à la décision pour les réflexions sur la desserte forestière, l'aménagement et la gestion des forêts et plus globalement pour améliorer la mobilisation des bois en montagne.

Les forêts occupent une place prépondérante dans les montagnes françaises. En plus de la ressource en bois qu’elles représentent, elles jouent un rôle de protection actif contre les aléas naturels, constituent une réserve de biodiversité et contribuent à l’attractivité paysagère et la qualité environnementale de ce milieu. Leur gestion est ainsi d’une importance majeure pour le développement des territoires de montagne. Depuis une cinquantaine d’année, la densification du réseau de routes et de pistes forestières pour le tracteur forestier (aussi appelé skidder) a modifié l’exploitation en montagne. Ainsi, seules les zones accessibles à l’aide de ce système d’exploitation sont réellement exploitées. De ce fait, on estime que seulement la moitié des forêts de montagnes françaises sont actuellement exploitables. Pour l’autre moitié, inaccessible, la gestion forestière est compromise et de nombreuses questions se posent sur l’attitude à adopter, et ce plus particulièrement pour les forêts assurant un rôle de protection contre les risques naturels. 

Dans les autres pays de l’arc alpin les techniques de débardage aérien utilisant un câble sont très utilisées et se développent grâce aux progrès technologiques et à l’apparition du « câble-mât ». En France, ce mode d’exploitation particulièrement adapté au milieu montagnard peine à s’implanter. Il pourrait pourtant contribuer plus largement à la mobilisation des bois de montagne tout en limitant la création d’infrastructures routières.

Les objectifs du modèle Sylvaccess

Identifier et qualifier les zones accessibles avec un tracteur forestier

À partir de données spatialisées (desserte, contour des forêts, topographie,  obstacles) et de paramètres saisis par l’utilisateur (distance de prospection à partir du réseau, pente maximale de débardage et d’abattage, etc.), le modèle localise les surfaces accessibles au tracteur forestier depuis les pistes et routes forestières. Il renvoie également les indicateurs suivants sur la difficulté du débardage :

  • Forêts accessibles et inaccessibles
  • Distance de traînage des bois sur piste
  • Distance de traînage des bois dans le peuplement
  • Distance de débusquage
  • Distance totale de débardage depuis le lieu de coupe vers la place de dépôt la plus proche (somme des trois distances précitées)
  • Forêt parcourable par le tracteur
  • Unités de vidange des bois optimales

Identifier et qualifier les zones accessibles avec un porteur forestier

Les mêmes données spatiales que pour le modèle tracteur sont utilisées. Le paramètre le plus limitant pour le porteur est la pente en travers (voir figures ci-dessous). Si celle-ci est trop forte, le porteur risque de se renverser. La pente en travers maximale est par défaut fixée à 15 %. Si la pente se situe en dessous de ce seuil, le modèle considère que le porteur peut circuler librement au sein du peuplement. Le modèle calcule alors le chemin le plus court, depuis le lieu d’abattage jusqu’à la place de dépôt la plus proche, en tenant compte de la desserte, des éventuels obstacles et de la topographie. Dans le cas contraire, le porteur doit travailler en ligne droite et préférentiellement dans l’orientation de la ligne de plus grande pente.

Paramètres fixant les conditions limites de circulation du porteur Quand la pente du terrain est inférieure à la pente en travers maximale, le porteur peut circuler librement (gauche). Si la pente du terrain est supérieure à la pente en travers maximale, le porteur circule en ligne droite préférentiellement dans des directions autour de l’axe de plus grande pente et en respectant des conditions limites de pente en long (droite). Schémas S. DUPIRE 2014

A partir des données spatiales et des paramètres d'entrée, le modèle localise les surfaces accessibles au porteur forestier depuis les pistes et routes forestières. Les sorties cartographiques suivantes sont par ailleurs renvoyées :

  • Forêts accessibles et inaccessibles
  • Distance de débardage des bois sur piste
  • Distance de débardage des bois dans le peuplement
  • Distance totale de débardage depuis le lieu de coupe vers la place de dépôt la plus proche (somme des deux distances précitées)
  • Unités de vidange des bois optimales

Estimer les zones potentiellement favorables au débardage par câble  

Comme les précédents, ce modèle fonctionne à partir de données spatialisées et de paramètres liés au type de câble que l’utilisateur souhaite tester et de ses caractéristiques associées. Pour chaque ligne de câble testée au cours du traitement, le modèle calcule la trajectoire de la charge maximale en prenant en compte la déformation du câble (flèche). Il place ensuite automatiquement les supports intermédiaires nécessaires en prenant en compte les contraintes de sécurité liées à la tension dans le câble porteur (Dupire S. et al 2016). Une fois la ligne validée, ses caractéristiques sont sauvegardées dans une base de données et son emprise dans un raster qui renverra les forêts accessibles.    

La base de donnée peut par la suite être utilisée afin de sélectionner les meilleurs emplacements de lignes en fonction de critères définis par l'utilisateur.

Conditions d'utilisation du logiciel

Le code source du logiciel Sylvaccess ainsi qu'un exécutable (Windows 64 bits) avec interface graphique en français et en anglais sont désormais disponibles en libre accès au lien suivant : https://sourcesup.renater.fr/projects/sylvaccess/. De la documentation en français et en anglais a aussi été ajoutée pour faciliter la prise en main de l'outil.

Placé sous la Licence Cecill, toute reproduction ou modification du logiciel à partir du code source doit faire référence à la version originale disponible sur le dépôt cité précédemment.

Rapports d'études

Le logiciel Sylvaccess a été utilisé sur plusieurs sites d'études qui ont fait l'objet de rapports détaillés. Ils peuvent servir de base pour illustrer les potentialités de l'outil :

Références

Les documents suivants détaillent le fonctionnement du logiciel Sylvaccess :

  • Dupire S, Bourrier F, Berger F 2016. Predicting load path and tensile forces during cable yarding operations on steep terrain. Journal of Forest Research - 21(1) pp 1-14 . DOI : 10.1007/s10310-015-0503-4
  • Dupire S, Bourrier F, Monnet J-M, Berger F 2015. Sylvaccess : un modèle pour cartographier automatiquement l’accessibilité des forêts. Revue forestière française. DOI : 10.4267/2042/57902

Renseignements

Sylvain Dupire

Doctorant/Ingénieur forestier

Équipe ASTRRE – UR Laboratoire Ecosystèmes et Sociétés en Montagne (LESSEM)

Centre de Grenoble

http://www.irstea.fr/dupire