Soutenance mémoire
Cartes des vitesses de déplacements de cerf
Cartes des vitesses de déplacements
Le calcul de la vitesse de déplacement des cerfs durant les trajets donne plusieurs indications : tout d’abord une bonne visibilité de l’espace utilisé par individus au fil du temps, leur position réelle ainsi que la largeur des corridors entre les différentes structures ainsi que les habitats préférentiellement utilisés.Sur la base des données générées (shape pointages et trajets) par les colliers puis visualisées sur les cartes mensuelles, la vitesse de déplacement des différents individus pourra être calculée. Ce calcul se fait à partir des données brutes récoltées par les colliers émetteurs. Les données sont mises au propre afin de retirer les points non validés. Les points non validés (voir figure 5 ci‐dessous) sont :
‐ les points ayant une DOP (coefficient d’affaiblissement de la précision) de plus de 4 ;
‐ les points qui n’ont pas pu être pris en 3D (trois dimensions).
Ces pointages sont le résultat du mauvais positionnement satellitaire lors de l’enregistrement du point et sont d’une trop grande imprécision. Ils peuvent donc fausser le calcul des vitesses de déplacement.
Le calcul des vitesses de déplacement se fait sur la base des fichiers .shp émis par la toolbox précédente (point to line, R.Tagand, 2012).Dans ces fichiers sont calculés premièrement le laps de temps entre deux pointages GPS (diff_temps) puis la distance entre ces deux points de relevés (Distance). Ces deux valeurs sont mises en rapport afin de calculer la vitesse du déplacement entre les deux points pris en compte.Dans le but de faciliter et d’augmenter la rapidité de traitement de cette partie de l’analyse, un Model Builder a été créé afin d’automatiser cette étape (voir Model Builder complet en annexe 2 Vitesse).Le Model Builder (Vitesse) ainsi réalisé permet de traiter aisément de grands nombres de données de déplacement afin d’en calculer la vitesse.
Certains problèmes ont été rencontrés lors de la mise en place du Model Builder :
‐ les données ne doivent pas contenir de cellules vides ;
‐ lors du calcul de la différence de temps entre deux pointages, il n’a pas été évident de mettre au point la boucle Python permettant ce calcul (boucle if voir figure 7 ci‐dessous).
La première partie du modèle (figure 6 ci‐dessous) permet d’ajouter les champs : différence de temps (Diff_temps) et Distance dans les fichiers shape file générés par la toolbox point to line. La différence de temps se calcule dans le fichier « pointage » et la distance dans le fichier « trajet ».
Ces deux fichiers sont générés par la Toolbox « point to line » et sont les intrants de ce nouveau Model Builder (Vitesse).Ensuite, les valeurs de ces deux champs (Diff_temps et Distance) sont calculées en utilisant la fonction field calculator disponible dans ArcGis. Dans le cas du calcul de la différence de temps, il a été nécessaire d’intégrer un script Python dans la boîte de calcule Field Calculator. Le code python ci‐ dessous (figure 7) permet de calculer la différence de temps entre deux pointages GPS et donc deux points de présence de l’individu. Dans ce calcul il faut prendre en compte à la fois l’heure et la date. Ce point est important puisque le pointage peut être réalisé exactement à la même heure mais avec une journée d’intervalle en cas de dysfonctionnement du collier ou de trop faible signal GSM.A la suite de ce calcul, la colonne comprenant les distances entre les pointages est importée du fichier « trajets » dans le fichier « pointages » afin de ne travailler que sur un fichier comprenant tous les éléments.Le champ « Vitesse » est ajouté, puis, celle‐ci est calculée en mettant en relation la distance et la différence de temps.Finalement, un fichier.lyr est ajouté. Celui‐ci comprend la symbologie et permet ainsi de classifier directement les trajets effectués par les cerfs selon la vitesse de déplacement.Ces différentes étapes ont lieu dans la deuxième partie du model (Vitesse) qui se trouve ci‐dessous (figure 8).Ces cartes permettent à la fois de situer les trajets des déplacements des cerfs mais aussi de comprendre l’utilisation des différentes structures spatiales qui sont traversées.Les trajets générés sur la base des pointages GPS des colliers émetteurs ne sont pas les trajets réels effectués par les cerfs mais une modélisation en ligne droite des trajets réalisés entre deux pointages qui eux représentent les positions réelles des individus.La vitesse de déplacement entre ces pointages renseigne sur le type de structures (végétales ou non) traversées et sur l’intensité de la menace du corridor.Il faut noter que selon la zone traversée, le cerf avance plus ou moins vite. Une zone dégagée est plus vite traversée qu’une forêt dense et il restera plus longtemps dans une zone dans laquelle il se sent en sécurité (par exemple forêt, prairie) que dans une zone où il se sent menacé (bordure de route, proximité d’habitation sans refuges proches).La vitesse de déplacement peut également être calculée directement sur excel une fois la distance (longueur du trajet) récupérée sur le fichier « Trajets ». Les étapes sont les mêmes que pour le Model Builder (Vitesse). Seul la formule utilisée diffère. (voir figure 10 ci‐dessous).Une fois le calcul effectué, la table Excel est enregistrée en .dbf puis insérée dans ArcGis pour traitement cartographique. La symbologie intégrée ci‐dessus dans le Model Builder est appliquée et permet ainsi d’obtenir le même résultat visuel.Il reste ici un problème lors du calcul de la vitesse. En effet, la fonction permettant de calculer la différence de temps ne peut pas utiliser les données en format « heure » telle que la colonne Différence horaire « Diff:_Horaire » (voir figure 11 ci‐dessus). Or, il n’est pas possible de modifier le format de l’heure. Ainsi, pour calculer la différence de temps entre les deux points de déplacements, il faut insérer dans une nouvelle colonne l’heure des pointages sous forme « h.min.sec » et non « h:min:sec ». Si les données à traiter sont peu nombreuses il est possible de modifier manuellement les données, ce qui n’est pas le cas si les données sont nombreuses.Cette étape pose problème. L’automatisation du calcul de la vitesse n’a pas encore été résolue.
Carte de perméabilité de la région Versoix – Gex – La Dôle
Dans le but de comprendre et d’analyser plus précisément les déplacements des cerfs il est important, dans un premier temps, de comprendre la complexité des différentes structures du paysage de la région étudiée.Les différentes nature des habitats traversés ou fréquentés par les cerfs sont autant d’indices sur leur rapidité et permettent la compréhension des choix fait dans les trajets.Les cartes générées dans ce but permettent de mieux comprendre certains déplacements effectués.La carte de perméabilité (figure 14 ci‐dessous) est issue de la carte d’occupation du sol (figure 12 ci‐ dessus) et de la carte des couloirs faunistiques d’importance nationale et régionale (figure 13 ci‐ dessus).En effet, la carte de perméabilité permet de rendre compte des habitats qui sont plus aisés à traverser pour le cerf.Une carte de perméabilité écologique du paysage peut, en attribuant une pondération aux différents habitats, permettre le calcul du chemin de moindre coût d’individu pour un déplacement précis (cette partie ne sera pas traitée dans ce document). En effet, un individu qui traverse uniquement des zones qui lui sont favorables investit moins d’énergie dans son trajet qu’un individu qui progresse en zone difficile.Dans le cas des cerfs, les zones de passage impossibles sont les zones d’habitations ainsi que les autoroutes (dans le secteur étudié elle est grillagée sur deux mètres de hauteur).Les zones de cultures sont des zones plus ou moins intermédiaires. Les zones forestières sont faciles d’accès et permettent une progression aisée.
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Table des matières
Introduction
Objectifs du document
Présentation des données
Intérêts du travail
Traitement des données
Données et méthodologie
Présentation des résultats
Cartes de déplacements des individus
Cartes des vitesses de déplacements
Carte de perméabilité de la région Versoix – Gex – La Dôle
Mise en évidence des corridors biologiques théoriques et réels
Calcul et représentation des domaines vitaux apparents et réel
Analyse croisée des données théoriques et réelles
Discussion des résultats
Perspectives
Conclusion
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