Monitoring cork and holm oak woodlands with Google Earth Engine - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2018

Monitoring cork and holm oak woodlands with Google Earth Engine

Suivi des bois de chênes lièges et chênes verts avec Google Earth Engine

Valentine Aubard

Résumé

Oak woodlands are being documented to be declining in southern Europe. In order to verify and quantify this phenomenon, 34-year trends of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were calculated and mapped at 30-meter pixel scale for all cork oak (Quercus suber) and holm oak (Quercus ilex) areas of continental Portugal. NDVI is considered a good proxy to monitor trees health and productivity along years. Landsat 5, 7 and 8 imagery from 1984 to 2017 were used to derive a long-term NDVI time series. MODIS 250-m spatial resolution NDVI product was used to compare values for the period after 2000. All imagery were freely available and treatable on Google Earth Engine. NDVI values of Landsat 5 and 8 were adjusted to Landsat 7 values. Only July and August NDVI were used to minimize the spectral contribution of understorey vegetation and its phenological variability, thus focusing on the tree layer. Signs and significance of trends were calculated by Mann-Kendall (MK) and contextual MK tests, and their slopes using Theil-Sen (TS) estimator. The methodological approach was first tested on six cork oaks stands. Linear models revealed the effect of annual cumulated precipitation and debarking on NDVI variations. All trends were found significant. A Pettitt test showed significant change-points around the year 2000. At country scale, a spatio-temporal trend analysis was performed on stable cover areas of holm and cork oak. Thirty percent of woodlands area presents declining trends, mainly located in Centro region, and interior and littoral of Alentejo.
Les bois de chênes du Sud de l’Europe sont considérés être en déclin. Afin de quantifier ce phénomène, les tendances sur 34 ans de l’indice de végétation par différence normalisé (NDVI) ont été cartographiées à une précision de 30 mètres, pour l’ensemble des forêts de chênes lièges (Quercus suber) et de chênes verts (Q. ilex) du Portugal continental. L’indice NDVI est un bon proxy pour suivre la santé et la productivité des arbres au cours du temps. Les images de Landsat 5, 7 et 8 ont été utilisées pour obtenir une série temporelle de 1984 à 2017. Les NDVI de MODIS servirent de comparaison après l’an 2000. Google Earth Engine permet d’utiliser librement ces images. Les valeurs de NDVI de Landsat 5 et 8 furent ajustées à celles de Landsat 7. Pour minimiser l’impact spectral de la végétation de sous étage, seuls les NDVI de Juillet et Août furent utilisés. Les tests de Mann-Kendall (MK) et contextuel de MK ont permis d’estimer la significativité et le signe des tendances, et l’estimateur de Theil-Sen (TS) les pentes. Cette méthodologie a d’abord été testée sur six parcelles de chênes lièges. Des modèles linéaires ont montré l’effet significatif des précipitations et de l’extraction du liège sur les variations de NDVI. Un test de Pettitt révéla des ruptures de tendance significatives autour de l’an 2000. Pour le pays entier, une analyse spatio-temporelle a été réalisée sur les parcelles stables de chênes lièges et verts. Trente pour cent présentent des tendances décroissantes, surtout dans le Centro et l’Alentejo littoral et intérieur.
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  • HAL Id : dumas-01950823 , version 1

Citer

Valentine Aubard. Monitoring cork and holm oak woodlands with Google Earth Engine. Life Sciences [q-bio]. 2018. ⟨dumas-01950823⟩
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