Expert system and remote sensing for habitat mapping : contributions and valorizations for the conservation of the biodiversity of the Loire estuary

L’inventaire et la cartographie des habitats sont des processus essentiels pour la mise en oeuvre des politiques de conservation de la nature. Les méthodes actuelles, basées sur des prospections de terrain, sont difficilement applicables sur de vastes territoires et jugées inadaptées à un suivi régulier et harmonisé des habitats. L’objectif de cette thèse est d’explorer des approches innovantes afin de faciliter l’inventaire et la cartographie des habitats sur de grands sites naturels, en prenant comme cas d’étude le site Natura 2000 ‘Estuaire de la Loire’. Un système expert a été développé pour l’identification de relevés phytosociologiques afin d’établir la typologie des habitats du site. Cette démarche a permis de rattacher de manière formelle 1843 relevés de végétation à 89 habitats EUNIS et 17 habitats d’intérêt communautaire. Des images satellites Sentinel-2 et des données aéroportées hyperspectrales et LiDAR ont été exploitées pour spatialiser les habitats du site par télédétection. Ces différentes données, aux caractéristiques complémentaires (résolutions spatiales, résolutions spectrales, répétitivité, 3D), ont permis de cartographier avec une très grande précision la majorité des habitats des 24 000 ha de l’estuaire de la Loire. L’application de ces nouvelles approches démontre l’intérêt d’associer les systèmes experts et la télédétection pour typifier et cartographier des habitats de façon rentable et reproductible favorisant une gestion concertée du site Natura 2000.Inventory and mapping of habitats are essential processes for the implementation of nature conservation policies. Current methods, based on field surveys, are difficult to apply over large areas and are considered unsuitable for regular and standardized habitat monitoring. The aim of this thesis is to explore innovative approaches to facilitate the inventory and mapping of habitats on large natural areas, taking as a case study the Natura 2000 site 'Estuaire de la Loire'. An expert system was developed for the identification of phytosociological plots in order to establish the typology of the habitats of the site. This approach allowed to assign formally 1,843 vegetation plots to 89 EUNIS habitats and 17 habitats of community interest. Sentinel-2 satellite images and airborne hyperspectral and LiDAR data were used to spatialize the habitats by remote sensing. These different data, with complementary characteristics (spatial resolution, spectral resolution, repeatability, 3D), have made it possible to map most of the habitats of the 24,000 ha of the Loire estuary with a high degree of accuracy. The application of these new approaches shows the interest to combine expert systems and remote sensing to typify and map habitats in a cost-effective and reproducible way that favors concerted management of the Natura 2000 site