COURS DE INVENTAIRE FORESTIER, 2ÈME ANNÉE, OPTION AGRI-FORESTERIE
Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC.
Préliminaires
0.1. Introduction Générale au Cours
Ce cours est entièrement consacré à la théorie et à la pratique de l’inventaire forestier, discipline qui vise à collecter des informations qualitatives and quantitatives sur les ressources forestières. L’objectif est de former des techniciens supérieurs capables de concevoir, de mettre en œuvre et d’analyser des campagnes d’inventaire pour répondre à des objectifs variés, de l’aménagement durable des concessions à l’évaluation des stocks de carbone en République Démocratique du Congo.
0.2. Compétences Visées
Au terme de cette formation, l’apprenant maîtrisera les différentes méthodes d’échantillonnage, la planification logistique d’une mission d’inventaire, la collecte rigoureuse des données dendrométriques et écologiques sur le terrain, ainsi que le traitement statistique et l’interprétation des résultats. La capacité à produire un rapport d’inventaire fiable et à le traduire en recommandations de gestion est une compétence centrale.
0.3. Approche Pédagogique
Le programme est structuré autour de la réalisation d’un projet complet d’inventaire forestier. Les apprenants seront amenés à définir des objectifs, à élaborer un plan d’échantillonnage, à passer plusieurs jours sur le terrain pour l’installation de placettes et la collecte de données, puis à analyser leurs propres données. Des cas d’étude, comme l’analyse des normes d’inventaire d’aménagement en RDC ou la conception d’un inventaire pour une forêt communautaire du Maniema, viendront enrichir la formation.
0.4. Matrice d’Évaluation
L’évaluation se concentrera sur la maîtrise de l’ensemble de la chaîne de l’inventaire. Elle comportera une épreuve de planification (conception d’un plan d’échantillonnage), une évaluation pratique sur le terrain (installation de placette et mesures), une épreuve d’analyse de données (calculs statistiques et extrapolation) et la soutenance d’un rapport d’inventaire final, jugeant de la rigueur méthodologique et de la clarté des résultats.
Partie 1. Principes et Planification de l’Inventaire Forestier 📝
Cette section initiale pose les bases conceptuelles et méthodologiques de tout inventaire. Avant de se rendre sur le terrain, une compréhension claire des objectifs, des principes statistiques de l’échantillonnage et une planification rigoureuse sont des étapes déterminantes pour la réussite de l’opération.
Chapitre 1. Objectifs et Typologie des Inventaires Forestiers
Ce chapitre explore la diversité des inventaires, en montrant qu’il n’existe pas une méthode unique mais une palette d’approches à adapter en fonction de la question posée.
1.1. Pourquoi réaliser un Inventaire ? Les Objectifs
Les multiples raisons de réaliser un inventaire sont analysées : connaître l’état des ressources pour l’aménagement (savoir ce que l’on a), planifier la récolte (savoir ce que l’on peut prélever), évaluer la valeur économique d’une forêt, ou encore suivre son état de santé et sa dynamique.
1.2. L’Inventaire Forestier National (IFN)
L’IFN est présenté comme un inventaire stratégique à grande échelle, visant à fournir des statistiques fiables sur l’état des ressources forestières de tout le pays pour orienter les politiques nationales. L’exemple de l’inventaire en cours en RDC est discuté.
1.3. L’Inventaire d’Aménagement
Cet inventaire est réalisé à l’échelle d’une unité de gestion (concession, forêt communautaire) pour élaborer un plan d’aménagement durable. Son objectif est de cartographier les peuplements et de déterminer la possibilité de coupe durable.
1.4. L’Inventaire d’Exploitation
Réalisé à 100% dans l’assiette de coupe annuelle, cet inventaire a un objectif purement opérationnel : marquer tous les arbres à récolter, estimer le volume à extraire et planifier les opérations de débardage, comme cela se pratique dans les concessions de la Tshopo.
Chapitre 2. Théorie de l’Échantillonnage
Ce chapitre fournit les bases statistiques indispensables pour comprendre comment on peut estimer avec une précision contrôlée les caractéristiques d’une forêt de plusieurs milliers d’hectares en ne mesurant qu’une petite fraction de sa surface.
2.1. Concepts Clés : Population, Échantillon, Variable, Estimateur
Le vocabulaire de la statistique est défini et appliqué au contexte forestier. La distinction entre la valeur vraie (mais inconnue) d’un paramètre dans la population et son estimation à partir de l’échantillon est un concept fondamental.
2.2. Biais, Précision et Exactitude
Les différentes sources d’erreurs dans un inventaire sont disséquées : les erreurs de mesure, qui affectent l’exactitude, et les erreurs d’échantillonnage, qui affectent la précision. Des stratégies pour minimiser les deux types d’erreurs sont présentées.
2.3. Le Calcul de la Variance et de l’Erreur d’Échantillonnage
L’apprenant apprend à calculer la variance, qui mesure la variabilité (l’hétérogénéité) du peuplement, et à l’utiliser pour calculer l’erreur d’échantillonnage et l’intervalle de confiance, qui quantifient la fiabilité des estimations de l’inventaire.
2.4. Le Dimensionnement de l’Inventaire : Le Taux de Sondage
La relation entre la précision souhaitée, la variabilité de la forêt et le nombre de placettes à installer est étudiée. L’apprenant s’exerce à calculer le taux de sondage nécessaire pour atteindre un objectif de précision donné, par exemple une erreur d’échantillonnage de 10% sur le volume.
Chapitre 3. La Planification de la Mission d’Inventaire
Ce chapitre aborde tous les aspects pratiques de la préparation d’une campagne d’inventaire, une phase logistique souvent complexe en contexte congolais.
3.1. La Définition du Protocole d’Inventaire
La rédaction du protocole est la première étape. Ce document doit définir précisément les objectifs, la méthode d’échantillonnage, la forme et la taille des placettes, les variables à mesurer et les seuils de mesure (ex: diamètre minimum).
3.2. La Préparation du Matériel et des Documents de Terrain
Une liste exhaustive du matériel à préparer est dressée : instruments de mesure (compas, GPS, dendromètre), matériel de balisage (machettes, peinture), fiches de terrain, cartes et images satellites, et équipement de campement.
3.3. L’Organisation Logistique (Transport, Campement, Ravitaillement)
La planification logistique est un facteur clé de succès, surtout pour les inventaires en forêt dense et isolée. Le choix des moyens de transport, l’organisation de la vie au camp et la gestion du ravitaillement sont abordés.
3.4. La Composition et la Formation des Équipes d’Inventaire
La composition type d’une équipe (chef d’équipe, mesureur, aide de camp) est décrite. L’importance d’une session de formation et de calibration de toutes les équipes avant le début de la campagne est soulignée pour garantir l’homogénéité des mesures.
Partie 2. Méthodes d’Échantillonnage et de Collecte de Données 📊
Cette partie se concentre sur la mise en œuvre pratique des inventaires sur le terrain. Elle détaille les différents plans d’échantillonnage, les techniques d’installation des placettes et la collecte rigoureuse des données qui y sont associées.
Chapitre 4. Les Plans d’Échantillonnage
Ce chapitre présente en détail les principaux « dessins » (designs) d’échantillonnage utilisés en inventaire forestier.
4.1. L’Échantillonnage Systématique
Cette méthode, la plus courante pour les inventaires d’aménagement, est approfondie. La mise en place d’une grille systématique de layons et de placettes est détaillée, ainsi que ses avantages opérationnels (facilité de navigation, bonne couverture spatiale).
4.2. L’Échantillonnage Aléatoire Stratifié
La méthode de la stratification est expliquée comme un moyen d’améliorer l’efficacité de l’inventaire. L’apprenant apprend à utiliser une carte de végétation pour délimiter des strates homogènes et à allouer l’effort d’échantillonnage de manière optimale entre les strates.
4.3. L’Échantillonnage en Grappes (Clusters)
Cette technique consiste à regrouper plusieurs placettes en une « grappe ». Au lieu de naviguer vers des placettes isolées, l’équipe navigue vers le centre d’une grappe et installe plusieurs placettes autour. Cette méthode réduit les temps de déplacement et est souvent utilisée dans les inventaires nationaux.
4.4. L’Échantillonnage Adaptatif
Une introduction à l’échantillonnage adaptatif est faite. Cette méthode consiste à augmenter l’intensité de l’échantillonnage dans les zones où l’on rencontre des objets rares ou d’intérêt particulier (ex: une essence précieuse), afin de mieux estimer leur densité.
Chapitre 5. L’Installation des Unités d’Échantillonnage
Ce chapitre se concentre sur les techniques précises de matérialisation des placettes sur le terrain.
5.1. La Navigation et la Localisation des Placettes
L’utilisation combinée de la carte, de la boussole et du GPS pour naviguer le long des layons et localiser le point central de chaque placette avec la précision requise est une compétence fondamentale qui est longuement pratiquée.
5.2. Les Placettes à Surface Fixe (Circulaires, Carrées)
Les techniques d’installation des placettes à surface fixe sont détaillées. Pour une placette circulaire, la mesure précise du rayon à partir du piquet central et la vérification des arbres « limites » (ceux dont le tronc est traversé par le périmètre de la placette) sont des points critiques.
5.3. Les Placettes à Angle Constant (Échantillonnage Angulaire)
La méthode de l’échantillonnage à l’aide d’un relascope est approfondie. L’apprenant s’entraîne à réaliser des tours d’horizon complets pour compter les arbres sélectionnés et à gérer les cas limites et les arbres masqués.
5.4. Les Placettes Permanentes : Matérialisation et Marquage
L’installation de placettes permanentes pour le suivi de la croissance requiert des précautions supplémentaires : un piquetage durable du centre et des limites, et le marquage, la numérotation et la cartographie de chaque arbre à l’intérieur de la placette.
Chapitre 6. La Collecte des Données Dendrométriques
Ce chapitre se focalise sur la mesure précise des arbres à l’intérieur des placettes d’inventaire.
6.1. La Mesure des Diamètres et la Détermination du Seuil
La mesure systématique du diamètre de tous les arbres dépassant un seuil prédéfini (ex: 10 cm de DHP) est la première opération. La bonne utilisation du compas et la gestion des cas particuliers (arbres fourchus, déformés) sont révisées.
6.2. La Mesure des Hauteurs (Échantillonnage)
Comme la mesure de la hauteur est chronophage, elle est souvent réalisée sur un sous-échantillon d’arbres. L’apprenant apprend à établir une relation hauteur-diamètre pour estimer la hauteur des arbres non mesurés.
6.3. L’Évaluation de la Qualité des Tiges
Au-delà des dimensions, la qualité du bois est une information cruciale. L’apprenant s’exerce à classer les arbres en différentes catégories de qualité en fonction de la rectitude du fût, de la présence de défauts et de l’état sanitaire.
6.4. La Mesure du Bois Mort et de la Régénération
Pour des objectifs écologiques, l’inventaire peut inclure la mesure du bois mort (debout ou au sol), qui est un indicateur de biodiversité et un stock de carbone. La régénération (jeunes tiges en dessous du seuil de mesure) peut également être comptée dans des sous-placettes.
Chapitre 7. La Collecte des Données Écologiques et Sociales
Un inventaire moderne ne se limite pas aux arbres. Ce chapitre élargit le champ des données à collecter pour une gestion intégrée.
7.1. Le Relevé Floristique et la Mesure de la Biodiversité
Les techniques de base de l’inventaire botanique sont introduites : l’identification des espèces (arbres, mais aussi lianes, herbacées), et le calcul d’indices de diversité pour caractériser la richesse biologique du peuplement.
7.2. La Description de la Station (Pente, Sol, Topographie)
Pour chaque placette, une description du milieu physique est réalisée : la pente, l’exposition, la position topographique (sommet, versant, bas-fond) et une description simplifiée du type de sol. Ces informations permettent d’analyser les relations entre la végétation et le milieu.
7.3. Le Relevé des Produits Forestiers Non Ligneux (PFNL)
Des protocoles spécifiques pour l’inventaire des PFNL sont présentés. Selon l’objectif, cela peut inclure le comptage des pieds de rotin, l’estimation de la production de plantes médicinales ou le recensement des chenilles comestibles.
7.4. L’Observation des Signes d’Activités Humaines
La collecte d’informations sur les pressions anthropiques est une composante importante de l’inventaire de gestion : traces de coupe illégale, de braconnage, de défrichement agricole, ou présence de sentiers, qui sont des indicateurs de l’accessibilité et de l’usage de la forêt.
Partie 3. Traitement, Analyse et Interprétation des Données 📈
Cette partie se déroule après la mission de terrain. Elle est consacrée à la transformation des données brutes collectées en informations utiles et intelligibles, à travers la gestion des bases de données, les analyses statistiques et la production de résultats synthétiques.
Chapitre 8. La Gestion des Données d’Inventaire
La qualité de l’analyse dépend de la qualité de la base de données. Ce chapitre aborde les bonnes pratiques pour organiser et vérifier les données.
8.1. La Conception d’une Base de Données
L’apprenant apprend à structurer une base de données d’inventaire dans un tableur ou un logiciel de base de données, en définissant des tables, des champs et des relations pour organiser l’information de manière logique et efficace.
8.2. Les Procédures de Saisie et de Vérification
Les techniques pour minimiser les erreurs lors de la saisie des fiches de terrain sont présentées (ex: double saisie). Des procédures de validation (vérification des plages de valeurs, détection des incohérences) permettent de nettoyer la base de données.
8.3. Le Calcul des Variables Dérivées
À partir des mesures de base (diamètre, hauteur), des variables dérivées sont calculées pour chaque arbre : la surface terrière, le volume (en utilisant un tarif), et la biomasse.
8.4. L’Archivage et la Documentation (Métadonnées)
L’importance d’archiver de manière sécurisée la base de données finale et de la documenter (création de métadonnées qui décrivent le protocole, le dictionnaire des variables, etc.) est soulignée pour garantir sa réutilisation future.
Chapitre 9. L’Analyse Statistique des Données
Ce chapitre se concentre sur les calculs statistiques qui permettent de produire les estimations finales et d’évaluer leur précision.
9.1. L’Analyse des Distributions de Diamètres
La construction d’histogrammes de distribution des diamètres est une première analyse fondamentale. La forme de la distribution (ex: « en J inversé » pour une forêt naturelle) donne des informations précieuses sur la structure et la dynamique du peuplement.
9.2. Le Calcul des Estimateurs (Moyenne, Total) et de leur Précision
L’apprenant applique les formules statistiques vues en théorie pour calculer les estimations des grandeurs moyennes à l’hectare (nombre de tiges, surface terrière, volume) et leurs erreurs d’échantillonnage correspondantes.
9.3. L’Extrapolation des Résultats à l’Échelle de la Forêt
Les estimations moyennes à l’hectare sont multipliées par la surface des strates correspondantes pour obtenir les estimations totales pour l’ensemble de la zone d’étude.
9.4. Les Tests Statistiques et les Comparaisons
Une introduction aux tests statistiques est faite pour permettre de comparer de manière objective les résultats entre différentes strates (ex: « le volume de la strate A est-il significativement différent de celui de la strate B ? »).
Chapitre 10. Le Calcul des Volumes et des Possibilités
Ce chapitre se focalise sur l’aboutissement de l’inventaire d’aménagement : le calcul du volume de bois disponible et la détermination de la récolte durable.
10.1. Le Calcul du Volume sur Pied à l’Hectare
Le calcul précis du volume sur pied à l’hectare est détaillé, en appliquant les tarifs de cubage aux données de diamètres et de hauteurs de l’inventaire et en sommant les résultats.
10.2. L’Estimation du Volume Commercialisable
Le volume commercialisable est calculé en appliquant des coefficients de réduction au volume sur pied pour tenir compte des défauts des arbres et des pertes lors de l’exploitation, afin d’obtenir une estimation réaliste du volume de grumes qui arrivera à la scierie.
10.3. Le Calcul de l’Accroissement et de la Productivité
Si l’on dispose de données de placettes permanentes, le calcul de l’accroissement annuel du peuplement est réalisé. Cet accroissement est l’indicateur clé de la productivité de la forêt.
10.4. La Détermination de la Possibilité de Coupe
La possibilité de récolte annuelle durable est calculée, souvent en se basant sur une fraction de la surface terrière ou du volume sur pied, ou de manière plus fine sur l’accroissement net de la forêt. C’est la pierre angulaire de l’aménagement durable.
Chapitre 11. La Présentation des Résultats
Ce chapitre est consacré à la communication des résultats de l’inventaire sous forme de rapports, de tableaux et de cartes clairs et informatifs.
11.1. La Conception de Tableaux de Synthèse
L’apprenant apprend à synthétiser les résultats de l’inventaire sous forme de tableaux clairs, présentant les estimations des principales variables (densité, surface terrière, volume) par strate et pour l’ensemble de la forêt, avec leur précision.
11.2. La Réalisation de Graphiques Pertinents
La création de graphiques pour visualiser les résultats est une compétence clé : histogrammes de distribution des diamètres, graphiques en barres pour comparer les strates, etc.
11.3. La Cartographie Thématique des Résultats
Les résultats de l’inventaire sont cartographiés. Cela peut inclure une carte des strates, une carte de la densité de tiges à l’hectare, ou une carte du volume de bois sur pied, qui sont des outils d’aide à la décision très puissants.
11.4. La Rédaction et la Structuration du Rapport Final
La rédaction du rapport final est l’aboutissement du travail. Sa structure type (contexte, méthode, résultats, discussion, conclusion, annexes) est détaillée pour permettre une communication professionnelle des conclusions de l’inventaire.
Partie 4. Inventaires Spécifiques et Applications Modernes 🛰️
Cette dernière partie ouvre le champ à des types d’inventaires plus spécialisés, répondant à de nouveaux enjeux comme le changement climatique ou la conservation de la biodiversité, et présente l’apport des nouvelles technologies.
Chapitre 12. Les Inventaires à Objectifs Particuliers
Ce chapitre présente des protocoles d’inventaire adaptés à des ressources autres que le bois d’œuvre.
12.1. L’Inventaire de la Biodiversité
Les méthodes d’inventaire de la diversité floristique (arbres, lianes, herbacées) et faunistique (indices de présence, pièges photographiques) sont introduites comme des outils pour l’élaboration du plan de gestion des séries de conservation au sein des concessions.
12.2. L’Inventaire des Stocks de Carbone
Le protocole de mesure de la biomasse (et donc du carbone) est détaillé. Il inclut non seulement la mesure des arbres vivants, mais aussi celle du bois mort, de la litière et du carbone dans le sol, des mesures essentielles pour les projets REDD+ comme celui de la province de Mai-Ndombe.
12.3. L’Inventaire des Produits Forestiers Non Ligneux (PFNL)
Les défis de l’inventaire des PFNL, souvent distribués de manière agrégée et dont la ressource n’est pas le tronc, sont discutés. Des méthodes d’échantillonnage adaptées (transects, placettes spécifiques) sont présentées.
12.4. L’Inventaire de Santé des Forêts (Dépérissement)
Les protocoles de suivi sanitaire des forêts sont étudiés. Ils visent à évaluer l’état de santé des arbres (défoliation, mortalité) pour détecter précocement les problèmes de dépérissement liés à la sécheresse, aux maladies ou aux insectes.
Chapitre 13. Les Nouvelles Technologies en Inventaire Forestier
Ce dernier chapitre offre une perspective sur les technologies émergentes qui transforment la manière de réaliser les inventaires.
13.1. L’Utilisation de Terminaux de Saisie Numérique
L’utilisation de tablettes ou de smartphones équipés d’applications spécifiques pour la saisie directe des données sur le terrain est présentée. Cette technologie réduit les erreurs de transcription et accélère le traitement des données.
13.2. La Dendrométrie par Laser (Lidar Terrestre)
Le principe du Lidar terrestre (scanner laser) est expliqué. Cet instrument permet de créer un nuage de points en 3D de la forêt, à partir duquel des mesures très précises des arbres (diamètre, hauteur, volume, forme du tronc) peuvent être extraites.
13.3. L’Apport de la Télédétection Lidar Aérien
Le Lidar aéroporté est une technologie qui permet de cartographier avec une très haute précision la topographie du sol sous la forêt et la structure tridimensionnelle du couvert végétal, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’estimation de la biomasse à grande échelle.
13.4. L’Intelligence Artificielle et l’Analyse d’Images
Une introduction à l’utilisation d’algorithmes d’intelligence artificielle pour l’analyse d’images satellites ou de drones est faite. Ces techniques permettent d’automatiser la reconnaissance des essences ou la détection des coupes illégales.
Annexes
1. Fiches de Terrain Type
Des modèles de fiches de terrain pour différents protocoles d’inventaire (échantillonnage systématique, placettes permanentes, inventaire carbone) sont fournis. Ils servent de support directement utilisable pour les travaux pratiques.
2. Guide de Reconnaissance des Essences
Un guide de terrain simplifié est proposé, avec des clés de détermination et des photos des écorces et des feuilles des principales essences forestières rencontrées dans la région de l’école, pour faciliter l’identification botanique lors des inventaires.
3. Formulaire de Dendrométrie et de Statistique
Un formulaire complet rassemble toutes les formules de calcul utilisées dans le cours : formules de cubage, formules statistiques (calcul de la moyenne, de la variance, de l’erreur d’échantillonnage), et formules de calcul de la taille de l’échantillon.
4. Manuel d’Utilisation des Instruments
Des fiches techniques détaillées pour chaque instrument de mesure utilisé (compas, GPS, hypsomètre, relascope) sont fournies, rappelant leurs procédures d’utilisation, de calibration et d’entretien.