ANALYSE COMPARATIVE DES TECHNIQUES
DE MESURE DE DIAMETRE DES ARBRES.
UNIVERSITE DE KINSHASA
FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES Département
de Gestion des Ressources Naturelles Option : Eaux et Forêts B.P.
117 Kinshasa XI
IKATI LISONGI Bernard
Travail de fin de cycle présenté en vue de
l'obtention du titre de Gradué en Sciences Agronomiques.
Option : Eaux et Forêts
Directeur : Prof. MENDA KAZAYAWOKO
i RESUME
L'objectif général de cette étude
expérimentale est de comparer deux techniques de mesure de
diamètre des arbres : le compas forestier et le ruban
circonférentiel. Les mesures de diamètre des arbres ont
été effectuées par deux opérateurs sur le site de
l'Université de Kinshasa en choisissant aléatoirement 30 arbres.
Les données récoltées ont été
traitées et analysées par le logiciel statistique MINITAB 13
suivant un dispositif factoriel 22 afin de déterminer l'effet
des techniques de mesure, l'effet des opérateurs effectuant la mesure
aussi que leur interaction. Les résultats ont démontré que
l'opérateur, la technique et leur interaction n'ont aucun effet sur le
diamètre au seuil de probabilité de 5%. L'écart-type des
mesures faites par le compas forestier est plus faible que celui du ruban
circonférentiel, indiquant que le compas forestier a une erreur
aléatoire plus faible que le ruban circonférentiel. Les effets
des techniques des mesures sont beaucoup plus considérables que ceux des
opérateurs sur la mesure de diamètre bien qu'ils soient moins
importants statistiquement.les erreurs observées dans les mesures de
diamètre proviennent principalement de la manipulation des
instruments.
EPIGRAPHE
``La crainte de Dieu est le commencement du savoir''
Proverbes 1:7
DEDICACE
A la sainte et glorieuse famille de papa Simon KIMBANGU ; A
nos parents Edouard IKATI LIFETA LISONGI et Jeannette BESO BOSEO ; A notre
regrettée Grand-mère Annie BOLUMBE LOFOLI ; A nos
frères et soeurs Martin LISUNGI, Bijou BABAITO, Gaston IKATI et
toute la famille IKATI.
Nous dédions ce travail. Bernard IKATI
LISONGI
iv
Ce travail marque un terme à notre parcours du premier
cycle des enseignements Universitaires. Nous sommes honorés de remercier
sincèrement tous ceux qui ont participé O'uITe P
EITiq11[R003'uITeTIMIHi la réalisation de ce résultat
escompté, qui est le fruit des efforts conjugués de notre ferme
détermination accompagnée de leurs contributions combien
précieuses.
Nous glorifions le Père, Fils et Saint-Esprit pour son
souffle vital nous accordé gratuitement juaIXi Fe jRur.
Nous confirmons notre gratitude au Professeur MENDA
KAZAYAWOKO, Directeur de ce travail, pour sa disponibilité, ses
remarques, son assistance et ses suggestions combien pertinentes qui nous ont
conduits à élaborer cette recherche sans perplexité.
1 Ra IIP HF11P 1ITta a/EGIaaeITt aX3IRIIaaINJ7 IP aaE + $ 6$
,17 111FWERXSIRNIN 01ESSXLi IMRIP DIRIT 1IT 3eatiRIT dea reaaRurFea
ITaturellea daITa le baaaiIT du CRITgR 1) 2* 51 - BC), en
reconnaissanFI Rea P HODNIa FRITMIRITa I'IVtudes nous offertes dans une
formation 01Ff FHODITFH E3R011F1 dRITF, nous remercions
également tout le staff dirigeant dudit projet ainsi que ses partenaires
dont le PBF/GIZ, la Coopération Canadienne et autres ; pour leur soutien
et promptitude à nos préoccupations.
Que le corps AcadémEINHEMaEITFuCIVIEea aFieITFea $
JERITRP lThEaRIBI8 (IYIraitIV de Kinshasa trouvent ici, nos remerciements
inestimables pour leur dévouement à notre formation ; et
particulièrement au Professeur KIATOKO MANGEYE, Vice Doyen chargé
de la Recherche, qui nous a assisté pour certaines informations
statistiques.
Que tous nos amis, camarades et compagnons de lutte trouvent
dans ce travail nos vives reconnaissances pour leurs participations. En
particulier, Paul KAZABA pour son assistance comme deuxième
Opérateur ; Platini BILONGO, Crispin BUSANE, Joseph LISINGO, Enock UMBA,
Gaspard SHEKOMBA et Elie pour le soutien logistique.
Que toute la famille IKATI trouve iFiTef SITaaIRIT dHITRa aeITtIP
tITtar111terITe1a lDa plus affectueux et ineffables pour toutes circonstances
vécues et surmontées ensemble.
Que tous ceux dont les noms ne sont pas repris ne se sentent pas
oubliés, nous leurs sommes reconnaissants.
LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES
Aé : Avec écorce ;
ANOVA : Analyse de la Variance
ATIBT : Association Technique Internationale des
Bois Tropicaux ;
CIRC : Circonférence ;
CRPF : Centre Régional de la
Propriété Forestière d'Auvergne ;
DDN : Diamètre à différents
niveaux;
DHPaé : Diamètre à Hauteur
de Poitrine mesuré Avec Ecorce ;
DHSsé : Diamètre à Hauteur
de Souche mesuré Sans Ecorce ;
DS : Diamètre supérieur ;
FASA : Faculté des Sciences Agronomiques
;
FOGRN-BC : Projet d'appui à la Formation
en Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo ;
LSD : Plus petite Différence
Significative (List Significative Difference) ;
PBF/GIZ : Programme Biodiversité et
Forêts/ Coopération internationale allemande ;
PNSAR : Programme National de Relance du Secteur
Agricole et Rural ;
PNUD : Programme des Nations Unies pour le
Développement ;
Sé : Sans écorce ;
UNOPS : Organisation des Nations Unies pour le
service d'appui aux projets ;
UNIKIN : Université de Kinshasa ;
vi LISTE DES TABLEAUX, FIGURES ET PHOTOS
Tableau 1 : Instruments de mesure de diamètre, leurs
descriptions, utilisations et caractéristiques ;
Tableau 2 : Facteurs et traitements du dispositif
expérimental ;
Tableau 3 : présentation des traitements, leurs totaux et
moyennes;
Tableau 4 : Effets des opérateurs sur la précision
de la mesure de diamètre ; Tableau 5 : Effets des techniques sur la
précision de la mesure de diamètre ;
Tableau 6 : Effets des principaux facteurs et les coefficients
d'ajustement du modèle pour le diamètre ;
Tableau 7 : Sommes des carrées des effets des principaux
facteurs et leur interaction ;
Tableau 8 : Analyse de variance pour le diamètre des
arbres.
Figure 1 : Position et niveau de mesure du dhp ;
Figure 2 : Moyennes des températures et des
précipitations de la ville de Kinshasa ; Figure 3 : Intervalle de
confiance des moyennes des mesures de diamètre ;
Figure 4 : Effets de l'opérateur et de la technique de
mesure sur la mesure de diamètre ; Figure 5 : Variance de
diamètre due aux opérateurs et aux techniques de mesure ; Figure
6 : Déviation du bras amovible.
Photo 1 : Compas forestier ;
Photo 2 : Lecture diamétrique avec le compas forestier
;
Photo 3 : Ruban diamétrique ;
Photo 4 : Lecture diamétrique avec le ruban
diamétrique ;
Photo 5 : GPS ;
Photo 6 : Prélèvement des coordonnées
géographiques avec le GPS ;
Photo 7 : Décamètre ;
Photo 8 : Hauteur de référence mesurée par
le décamètre.
vii TABLE DES MATIERES
RESUME i
EPIGRAPHE ii
DEDICACE iii
REMERCIEMENTS iii
LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES iv
LISTE DES TABLEAUX, FIGURES ET PHOTOS vi
TABLE DES MATIERES vii
INTRODUCTION 1
CHAPITRE 1. REVUE DE LA LITTERATURE 3
1.1. MESURE DE DIAMETRE 3
1.2. TYPES DE DIAMETRE 3
1.2.1. Diamètre à hauteur de poitrine (DHP ou D1,
30) 3
1.2.2. Diamètre à hauteur de souche (DHS) 4
1.2.3. Diamètre à différents niveaux (DDN)
4
1.2.4. Diamètre minimum d'utilisation (DMU) 4
1.2.5. Diamètre supérieur (DS) 4
1.3. TECHNIQUES DE MESURE 4
1.4. ANALYSE CRITIQUE DES TECHNIQUES 6
CHAPITRE 2. MATERIEL ET METHODES 7
2.1. MILIEU D'ETUDE 7
2.2. MATERIEL 9
2.2.1. Matériel biologique 9
2.2.2. Matériel expérimental 9
2.3. METHODES EXPERIMENTALES 12
2.3.1. Prélèvement des mesures de diamètre
sur terrain 12
2.3.2. Choix de dispositif expérimental 13
CHAPITRE 3. RESULTATS ET DISCUSSION 15
3.1. PRESENTATION ET DISCUSSION DES RESULTATS 15
3.2. ANALYSE DU DISPOSITIF FACTORIEL 17
3.2.1. Evaluation des effets des facteurs principaux et de leur
interaction 17
VIII
3.3. ANALYSE DE VARIANCE POUR LE DIAMETRE 19
3.4. LES SOURCES D'ERREURS 20
3.4.1. Sources d'erreurs liées au compas forestier 21
3.4.2. Sources d'erreurs liées au ruban diamétrique
21
3.4.3. Evaluation et correction d'erreurs 22
CONCLUSION ET SUGGESTIONS 23
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 24
ANNEXE 26
INTRODUCTION
L'importance que représente l'arbre dans la forIt ou
soit hors forIt n'est plus à démontrer dans la mesure où
il assure trois fonctions essentielles en l'occurrence la fonction
écologique, la fonction sociale et la fonction économique. Du
point de vue économique, le rôle qu'assume l'arbre est grand et
tributaire de la grande diversité des produits et services à
tirer ainsi que la valeur marchande de ceux-ci tant à usage traditionnel
qu'industriel (Kadiata, 2005).
Pour bien gérer ces arbres dans des peuplements
naturels ou artificiels, il est d'une nécessité impérieuse
de bien les connaitre en suffisance. Car, une simple appréciation
visuelle n'est généralement pas suffisante de déterminer
si les arbres sont en nombre satisfaisant, si leur densité est
excessive, si leur diamètre s'accroit régulièrement, quel
est le volume sur pied, quelle est la hauteur des individus (CRPF, 1997). Et,
ces connaissances devrons être obtenues en s'appuyant sur des fines
caractéristiques de ces peuplements et à des mesures à
intervalle régulier dans une démarche délicate qui
requiert un ordre, une méthodologie, un minimum de matériel et la
connaissance de quelques principes de base (CRPF, 2006).
Le diamètre est la première variable
dendrométrique qui offre les données de base indispensables
à la gestion forestière proprement-dite. Il est un
paramètre important pour l'estimation du volume de la matière
ligneuse soit pour l'exploitation soit pour l'aménagement des
écosystèmes. Le diamètre est la caractéristique la
plus utilisée et la plus mesurée pour construire le tarif de
cubage, élaborer le plan d'aménagement, évaluer la valeur
marchande d'une tige ou d'un peuplement, calculer la possibilité
annuelle, calculer la surface terrière d'une tige ou d'un peuplement,
étudier les accroissements en diamètre ou en volume et aussi il
intervient dans les études de recollement visant à
déterminer le volume effectivement commercialisable par les entreprises
(ATIBT, 2006; Bégin, 2008; CRPF, 2006 ; Menda, 2011 et Rondeux,
1999).
Plusieurs méthodes ou appareils sont utilisés
pour la mesure de diamètre des arbres : le compas forestier, le ruban
diamétrique, le relascope à miroir de BITTERLICH, le relascope
suédois à chaînette, le compas parabolique finlandais, le
compas électronique, le compas de POLLANSCHÜTZ, le pentaprisme de
WHEELER, le télérelascope, le biltmorestic, dendromètre
BARR et STROUD et autres.
L'objectif principal de ce travail est de déterminer
l'effet des techniques de mesure de diamètre des arbres, l'effet de
l'opérateur sur la précision de la mesure de diamètre,
l'effet de leur interaction et de préciser les sources d'erreurs
possibles dans ces mesures.
Les objectifs spécifiques assignés
jà cette étude s'orientent dans le sens à
comparer ou chiffrer l'écart dans la mesure de diamètre des
arbres, en utilisant le compas forestier et le ruban diamétrique et
préciser la technique la mieux adaptée aux conditions des forests
congolaises et son exploitation.
Cette recherche nous induit à poser les hypothèses
suivantes :
ü Le compas forestier est plus précis et plus
pratique que le ruban ;
ü L'écart des mesures entre les deux techniques sont
moins significatifs ;
ü L'opérateur a un effet direct sur la
précision de la mesure.
Ce travail est d'une valeur scientifique dans la
mesure oE, il constitue pour nous un apprentissage à
l'expérimentation. Les données à notre possession
serviront comme données de référence aux recherches
ultérieures dans diverses orientations et son application par les
forestiers, les aménagistes, les sylviculteurs, les agronomes, les
exploitants et aussi, l'application stricte des techniques
développées dans ce travail conduiront à l'exactitude et
la maximisation de mesure des ressources ligneuses de la forest Congolais.
Outre son introduction, sa conclusion et ses suggestions, le
présent travail est subdivisé en trois chapitres. Le premier
chapitre porte sur la revue de la littérature. Le deuxième
chapitre discute du matériel et de la méthodologie. Le
troisième chapitre présente les résultats ainsi que leurs
discussions.
CHAPITRE 1. REVUE DE LA LITTERATURE
1.1. MESURE DE DIAMETRE
La mesure de diamètre est une détermination en
dimension d'une grandeur physique en se référant aux normes du
bureau international des poids et mesures. Elle est au fait la mesure de la
longueur d'un segment de droite qui part d'un point d'un cercle ou d'une
sphère au point opposé en passant par le centre
géométrique (Encarta, 2009).
Selon ATIBT (2006), CRPF (2006), Bégin (2008) et Menda
(2011) ; le diamètre d'un arbre est généralement pris sur
l'écorce ou sous l'écorce et on définit respectivement le
diamètre avec écorce (aé) et le
diamètre sans écorce (sé). Il se mesure
par convention à 1,30m au dessus du niveau du sol sur un arbre vertical
dont les contreforts sont inexistants ou ces derniers ont une hauteur
inférieure à 1,30 m ; et dans le cas contraire, il se mesure
à 30 cm au dessus de la fin des contreforts ou des racines
aériennes ou soit à une hauteur supérieure à 1,30 m
en tenant compte des particularités rencontrées soit sur le
terrain soit sur les arbres.
1.2. TYPES DE DIAMETRE
Selon les auteurs cités ci-haut, plusieurs types de
diamètre sont à mesurer pour caractériser la grosseur d'un
arbre afin de palier aux éventuels défilements, dans le but
ultime d'obtenir une estimation la plus proche du volume de l'arbre sur pied ou
abattu. Il y a le diamètre à hauteur de poitrine, le
diamètre à hauteur de souche, le diamètre à
différents niveaux, le diamètre minimum d'utilisation et le
diamètre supérieur.
1.2.1. Diamètre à hauteur de poitrine (DHP ou
D1, 30)
C'est le diamètre de référence
mesuré avec écorce avant 1978 à 1,37 m soit 4,5 pieds et
actuellement à 1,30 m au dessus du sol. Il est utilisé pour
estimer le volume d'une tige sur pied, classifier une tige selon son importance
en volume, élaborer le tarif de cubage et aussi pour les études
des accroissements en diamètre et en volume (Bégin, 2008).
1.2.2. Diamètre à hauteur de souche (DHS)
Il exprime le plus petit diamètre mesuré sans
écorce à la hauteur de souche (10-40 cm au dessus du sol) en
passant par le centre géométrique de la section transversale. Il
est utilisé pour dénombrer les tiges abattues et pour estimer le
volume marchand. A partir du DHS nous pouvons estimer le DHP au moyen d'une
équation de régression : DHPaé= 4,18+0,644DHSsé
(Bégin, 2008).
1.2.3. Diamètre à différents niveaux
(DDN)
Il exprime les diamètres mesurés avec
écorce ou sans écorces le long de l'axe longitudinal de la tige
à intervalle régulier depuis le sol jusqu'à la base de la
cime. Il sert à établir la forme de la tige et estimer son volume
unitaire de la manière la plus précise possible. Cette mesure est
valable tant pour les arbres sur pied que ceux abattus (Branthomme, et
al., 2002).
1.2.4. Diamqtre minimum d'utilisation (DMU
C'est un diamètre dépendant de l'essence et des
législations en place qui définit ainsi la limite
supérieure de la partie exploitable de l'arbre suivant son axe
longitudinal. Il est de 60 cm en R.D.Congo (Menda, 2011).
1.2.5. Diamètre supérieur (DS)
C'est un diamètre mesuré avec écorce
pour les arbres sur pied et sans écorce pour les arbres abattus dont la
hauteur de mesure est variable selon les lois fixée par chaque pays ou
chaque région (ATIBT, 2006).
1.3. TECHNIQUES DE MESURE
Les instruments de mesure associés à leurs
utilisations définissent les différentes techniques
d'opération tels que décrites par Begin (2008) et Menda (2011).
Parmi lesquels nous pouvons énumérer dans le tableau suivant,
ceux qui sont plus important et utilisés à l'échelle
internationale dont notamment dans les forests des résineux
(tempérées et boréales) et les forests tropicales :
Tableau 1 : Instruments de mesure de
diamètre, leurs descriptions, utilisations et
caractéristiques
Instruments
|
Descriptions
|
Utilisations
|
Caractéristiques
|
Compas finlandais
|
Appareil composé d'une branche gauche et d'une branche
courbe dont les graduations sont parallèles au bord inférieur de
la droite
|
Mesure de dhp, ds et ddn d'une tige sur pied ou abattue
|
-Assure une précision identique pour les
arbres de grosseurs différentes
-pas de partie mobile et facile à construire en
contreplaqué (9mm)
|
Pied à coulisse (compas forestier, bec de cigogne ou
bastringue)
|
Appareil composé d'un bras fixe et d'un bras amovible qui
coulisse le long d'une échelle graduée
|
-mesure de dhp et dhs des tiges sur pied ; -mesure de ddn et ds
sur des tiges abattues ; -estimation de l'accroissement en diamètre
|
-Technique simple -Précis
-Rapide
-Peu couteux
-limité pour les très gros arbres
-lecture directe
|
Relascope à miroir de Bitterlich
|
Composé de deux °oeilletons, d'une
visière mobile, de trois fenêtres, un miroir, d'un
baril pendule portant des graduations (bandes larges et étroites) et
d'un dispositif fixe
|
-dénombrement des tiges par classe de diamètre
-Mesure de dhp, ds et ddn d'une tige sur pied
|
-échantillonnage à rayon variable
-mesure de hauteur -appareil très complet mais
onéreux
|
Ruban diamétrique ou ruban
circonférentiel
|
Ruban à métal ou à nylon, gradué qui
indique le diamètre ou la circonférence
(Circ = ð x Diamètre)
|
-mesure de l'accroissement du
dhp ;
-mesure de dhp et de dhs ;
|
-Mesure fiable sur des gros arbres
-simple à transporter -peu pratique pour les arbres
abattus
|
|
Sources : ATIBT (2006), Begin (2008) et Menda (2011)
1.4. ANALYSE CRITIQUE DES TECHNIQUES
Parmi certaines techniques énumérés
ci-haut, nous nous appesantirons sur ceux qui sont les plus utilisés et
constituent même la base de notre étude.
Le compas forestier est la technique la plus utilisée
dans les forêts de résineux et certaines formations
forestières tropicales (surtout en peuplement artificiel), elle est
aussi recommandée pour la mesure et la lecture en diamètre. En
étant une technique précise, simple, facile et rapide, divers
perfectionnements lui ont été apportés notamment :
ü La matérialisation de graduations
supplémentaires en circonférence et en surface terrière
;
ü Adjonction d'un système d'enregistrement
automatique du diamètre et autres données y compris des
alphanumériques en mémoire électronique ainsi que la
possibilité d'exploiter directement et de transférer ces
données dans un ordinateur (cas du compas électronique
suédois de la compagnie Haglöf);
ü L'inclinaison de la règle de mesure
(règle graduée) vers l'opérateur pour faciliter la
lecture, le montage sur roulement du bras mobile, le rattrapage du
système de parallélisme et autant d'amélioration dont
bénéficie le compas autrichien de POLLANSCHÜTZ (Rondeux,
1999).
Cependant, son utilisation requiert beaucoup de
précaution. Elle préfère un compas métallique qu'un
compas en bois. Elle donne plus de probabilité de commettre d'erreurs
qu'en utilisant le ruban et offre des valeurs diversifiées pour des
réplications de mesure sur un même arbre par un ou plusieurs
opérateurs. Elle est moins précise pour les arbres avec
contrefort et moins pratique en fort tropicale dense pour plusieurs raisons en
l'occurrence : la difficulté de marcher avec le compas dans une zone
encombrée des lianes, difficulté d'effectuer l'inventaire
forestier pour les gros arbres (cas de la réserve de biosphère de
Luki, RBL).
Les mesures faites par le ruban sont fiables pour un ou
plusieurs opérateurs. Le ruban est simple à transporter et
à manipuler, il s'impose spécialement dans le cas des gros arbres
pour lesquels des grands compas, s'ils existent, sont encombrant. Le ruban est
plus sollicité pour des mesures et lectures circonférentielles.
Il mesure une grandeur moins ambigüe que celle mesurée par le
compas car une circonférence fixée correspond une infinité
de diamètre. Quelque soit la forme de la section de l'arbre, la
dispersion des mesures répétées de la circonférence
est pratiquement nulle (Prodan, 1965).
CHAPITRE 2. MATERIEL ET METHODES
2.1. MILIEU D'ETUDE
Le milieu de notre étude est le site de
l'Université de Kinshasa (UNIKIN). L'Université de Kinshasa est
située dans la commune de Lemba, localisée sur la colline de
Mont-Amba à 04o25' de latitude Sud et 15o18' de
longitude Est (Information personnelle). Et, il s'étend sur une
superficie de 37,85 km2 et son élévation par rapport
à l'ellipsoïde de Hayford est de 390 m (Moswa, 2010).
Selon les sources ci-haut, le site de notre étude est
limité :
ü Au Nord-ouest par la rivière Funa ;
ü Au Nord par le quartier Righini ;
ü Au Nord-est par le quartier Livulu ;
ü A l'Est par le quartier Mbanza-lemba ;
ü Au sud-ouest par le quartier Kindele et
ü Au sud-est par le quartier Mandela.
Etant inclus dans la ville de Kinshasa, il appartient à
un climat du type AW4 selon la classification de Koppen,
caractérisé par un climat Tropical Chaud et humide. La
température moyenne annuelle est de 25,5oC, le minima et le
maxima journaliers s'élèvent respectivement à 18 et
32oC (Kaki, 2009) ; et la moyenne annuelle de l'humidité
relative de l'air est de 79%. La valeur maximale est de 84% et s'observe entre
Novembre et Mai avec une légère inflexion en Février-Mars
pendant que la valeur minimale est de 71% et s'observe essentiellement en
septembre (Anonyme, 1998).
Le régime pluviométrique se reparti en deux
saisons dont la saison de pluie qui s'étend de mi-septembre à
mi-mai et celle sèche qui s'étend de mi-mai à mi-septembre
; la moyenne de la pluviosité annuelle est de 1358 mm de pluie. Le
tableau ci-dessous illustre les précipitations et les
températures de cette station :
250
200
150
100
50
0
J F M A M J J A S O N D
Température moyenne Précipitation
Figure 2 : Moyennes des
températures et des précipitations de
la vile de Kinshasa (Source : Kaki, 2009).
Selon Makoko, et al. (1996), les sols du mont-Amba
dans lesquels sont inclus ceux de notre site d'étude, appartiennent au
groupe des arénoferrasols selon la classification de l'INEAC et à
celui des antisols selon la classification américaine.
Ils présentent une texture sableuse, une structure
grumeleuse très fine, une coloration brune-foncée ou ocre-jaune
et une consistance meuble a l'état sec, faiblement cohésif en
profondeur et une perméabilité de faible moyenne. Son profil est
du type AC comprenant un horizon A humifère, un horizon AC marquant la
transition entre A et C et enfin un horizon C qui est constitué des
matériaux originaux.
La géologie de ce site est formée des couches de
sable de Kalahari posées sur un substratum formé de sables
grossiers, graveleux et de grès tendres d'Inkisi (Mongo, 2010).
Le relief de ce site est caractérisé par une
colline en forme allongée, décroissant du sud au nord,
bombée au sommet mais aplatie artificiellement suite aux actions
anthropiques dont principalement la construction et son altitude
s'élève en moyenne à 450 m (Mongo, 2010).
La concession de l'Université de Kinshasa est couverte
d'une végétation essentiellement repartie en trois strates
jà l'occurrence, la strate herbacée dominée par
Hyparrhenia sp, Loudeta demeusei et Panicum maximum
; la strate arbustive représentée par Hymenocardia acida
et Annona senegalensis et enfin, la strate arborescente
dominée par Acacia auriculoformis, Eucalyptus camaldulensis,
Millettia laurentii, Terminalia superba et autres.
Sur cette astuce, deux formations forestières naturelles
bordent le site de l'Unikin à savoir la forest du monastère
Prieuré notre dame de l'assomption et la forit du château. Une
plantation d'acacia et d'eucalyptus aussi bien en peuplement
qu'aléatoire couvrent se site.
2.2. MATERIEL
Deux types de matériel ont été pris en
compte pour élaborer ce travail. Il s'agit de matériel biologique
et de matériel expérimental.
2.2.1. Matériel biologique
Dans ce type de matériel, il s'agit de 30 arbres de
différentes espèces appartenant aux différents genres ;
sur lesquels nous avons prélevé les mesures de diamètre.
Ils se répartissent de la manière suivante : trois Acacia
auriculoformis, un Albizzia lebeg, neuf Eucalyptus
camaldulensis, cinq Largestromia speciosa, un Mangifera
indica, deux Millettia Laurenti et neuf Terminalia
superba comme présentés en annexe.
2.2.2. Matériel expérimental
Pour prélever les données sur terrain, nous
avons utilisé deux ensembles de matériel expérimental dont
l'un destiné à la mensuration (Compas forestier et le Ruban
diamétrique) et l'autre destiné aux opérations
supplémentaires (le GPS et le décamètre).
1. Compas forestier
Le compas forestier (pied à coulisse, bec de cigogne ou
bastringue) utilisé dans cette étude, est une sorte de grand pied
à coulisse de marque Haglöf S-882 00, construit en métal,
ayant un bras fixe avec adjonction d'un système de graduation
(règle graduée) de 65 cm et un bras coulissant de cette
échelle graduée.
2. Ruban circonférentiel
Le ruban circonférentiel que nous avons utilisé
est d'une marque Lufkin C106TPM, gradué en centimètre pour la
lecture diamétrique et en millimètre pour la lecture
circonférentielle, il est d'une longueur de 6,50 m de long munis d'un
crochet à l'extrémité qui facilite la manipulation par une
seule personne comme le compas.
Photo 3 : Ruban circonférentiel. Photo 4 :
Lecture diamétrique avec le
3. GPS ruban
circonférentiel.
Le GPS (global positioning system) est un appareil de prise et
de vérification des coordonnées géographiques de tout
point terrestre via les satellites. Les descriptions et principes d'utilisation
sont bien développés par ATIBT(2006) et Branthomme, et
al. (2002).
Dans ce travail, le GPS de marque GARMIN GPS map76Cx nous a plus
aidé pour le prélèvement qu'à la
vérification des coordonnées géographiques de chaque arbre
qui, sur lequel nous avons effectué les mesures de
diamètre.
4. Décamètre
Ce matériel nous a servi à préciser la
hauteur de référence de mesure 1,30 m au dessus du sol soit,
à une hauteur donnée selon le cas échéant. Ce point
de référence pour la mesure de diamètre par les deux
opérateurs a été signalé par un marqueur.
Photo 7 : Décamètre. Photo 8 : Hauteur
de référence mesurée par
le décamètre.
12
2.3. METHODES EXPERIMENTALES
Les normes de l'expérimentation exigent qu'une
investigation scientifique poursuive une démarche ordonnée, qui
s'oriente vers les analyses appropriées, afin d'atteindre les objectifs
fixés. C'est au regard de cette optique que trois approches
méthodologiques ont été développées et
appliquées dans cette étude. Il s'agit donc de :
ü Prélèvement des mesures de diamètre
sur terrain ;
ü Choix de dispositif expérimental ;
ü Analyses statistiques des données.
2.3.1. Prélèvement des mesures de
diamètre sur terrain
v Opérations préliminaires
ü Choix aléatoire des 30 arbres à mesurer sur
le site universitaire ;
ü Prélèvement des coordonnées
géographiques de chaque arbre choisi avec le GPS ;
ü Détermination de la hauteur de
référence avec le décamètre et la
matérialisation de ce point par un marqueur.
v Mesure de diamètre proprement-dite
Les mensurations ont été faites par deux
techniques de mesure, par le compas forestier et par le ruban
diamétrique, employées alternativement par deux opérateurs
de mesure. Il est à signaler que 180 mesures de diamètre,
exprimées en centimètre, sont prises par ces deux techniques, en
raison de trois mesures par arbre et par opérateur
résumées en 120 suivant les principes d'utilisation suivants :
7 1+141i1X01 112AXIILIMINI 12H+oP SIMfIIIMILI
ü Placer le compas et appuyer la barre graduée
contre l'arbre ;
ü Le tenir à la hauteur indiquée (à
1,30 m ou plus selon le cas) et dans un plan perpendiculaire à l'axe
longitudinal de la tige et on le renferme par le bras amovible ;
ü Pour un terrain en pente ou un arbre incliné,
on effectue la première mesure en orientant le compas dans l'axe de la
pente et l'autre mesure parallèlement aux courbes de niveau
ü Lorsque la découpe adopte une forme elliptique,
deux mesures sont prises perpendiculairement l'une par rapport à
l'autre, et on enregistrer la moyenne
arithmétique de ces mesures exprimées en
centimètre, lues sur la règle au niveau de l'arrGte
intérieure du bras coulissant.
70+1471/01 115'/tILIMINn 150Ir/IED
circonférentiel
ü On suppose que la section transversale de la tige est
circulaire ;
·( Placer le crochet du ruban en le perçant dans
l'écorce d'arbre ;
ü Contourner à pied l'arbre avec le ruban
jusqu'à un tour complet et veiller à ce que le ruban soit bien au
contact du tronc et bien parallèle à la ligne d'horizon ;
ü La lecture du diamètre est faite directement la
face exposée du ruban.
2.3.2. Choix de dispositif expérimental
Pour mieux saisir les données et bien présenter
les résultats, le dispositif expérimental utilisé est le
dispositif factoriel 22. La précision des résultats
dans ce dispositif, bien attendu dans cette analyse expérimentale, se
repose sur l'augmentation de la taille de l'expérience avec les
réplications et le respect des conventions pour la mesure du
diamètre de référence.
Dans ce dispositif, nous avons deux principaux facteurs dont
le facteur A (opérateur de mesure) et le facteur B (technique de mesure)
et trente réplications comme présentés dans le tableau
suivant :
Tableau 2 : Facteurs et traitements du dispositif
expérimental.
Opérateurs (Facteur A)
|
Techniques (Facteur B)
|
traitements
|
Nombre de mesures
|
Total traitement
|
Opérateur 1
(A1)
|
Ruban (B1)
|
A1B1
|
30
|
Ta1b1
|
|
A1B2
|
30
|
Ta1b2
|
Opérateur 2
(A2)
|
Ruban (B1)
|
A2B1
|
30
|
Ta2b1
|
|
Compas (B2)
|
A2B2
|
30
|
Ta2b2
|
2.3.3. Analyses statistiques des données
Les données brutes ont été traitées
et analysées par le logiciel statistique MINITAB pour la
fiabilité des résultats. Il s'agit notamment de :
ü L'analyse de la variance (ANOVA) adéquate au
dispositif factoriel 22 ;
ü L'évaluation des effets d'interactions des
principaux facteurs contrôlés et les coefficients d'ajustement du
modèle pour le diamètre ;
ü Extraction des sommes des carrées des effets
principaux selon la règle de décomposition des signes suivant les
modèles exploités par Kiatoko (2011).
CHAPITRE 3. RESULTATS ET DISCUSSION
3.1. PRESENTATION ET DISCUSSION DES RESULTATS
Cette étude est une expérience factorielle
organisée de manière à étudier l'effet de la
méthode de mesure de diamètre d'arbres en utilisant deux
operateurs. Deux méthodes de mesure de diamètre d'arbres ont
été utilisées ; la méthode de mesure de
circonférence à l'aide du ruban circonférentiel et la
méthode de mesure de diamètre à l'aide du compas
forestier. Dans le cas de mesure circonférentielle effectuée au
ruban, la conversion de circonférence au diamètre a
été faite en la divisant par ð.
Les opérations de mesure ont été
effectuées par deux opérateurs. Chaque opérateur a pris 30
mesures de diamètre par technique de mesure. Les données brutes
de mesure sont présentées en annexe. Les tableaux 3 et 4
indiquent le nombre de mesure, diamètre moyen (cm), écart-type
(cm) et l'intervalle de confiance de la moyenne au seuil de probabilité
de 5%.
Tableau 3 : Résultats de mesure de
diamètre des arbres par le ruban circonférentiel et le compas
forestier.
Opérateur
|
Technique de mesure
|
Nombre de mesure
|
Diamètre moyen (cm)
|
Ecart-type (cm)
|
Intervalle de confiance au seuil de probabilité
de 5%
|
Kazaba
|
Ruban
|
30
|
48.70
|
9.3831
|
45.33 - 52.07
|
|
30
|
48.26
|
9.3725
|
44.89 - 51.63
|
Ikati
|
Ruban
|
30
|
48.66
|
9.1732
|
45.29 - 52.03
|
|
30
|
48.12
|
9.4442
|
44.75 - 51.49
|
|
Par comparaison de leurs différences, nous remarquons
que les valeurs obtenues par le ruban sont plus rapprochées par rapport
à celles issues du compas forestier. Sur cet aspect, il est aussi
à constater que dans le tableau détaillé des
résultats se trouvant en annexe, il y a au moins cinq coïncidences
des valeurs mesurées par deux opérateurs avec le ruban
diamétrique ; c'est ce qui nous conduit à dire tel
qu'énoncer par Begin (2008) que, les mesures prises avec le ruban par
deux personnes différentes, donnent des résultats semblables.
Tableau 4 : Résultats de mesure de
diamètre des arbres mettant en relief les opérateurs et les
techniques de mesure.
Opérateur
|
Nombre de mesure
|
Diamètre moyen (cm)
|
Ecart-type (cm)
|
Intervalle de confiance au seuil de
probabilité de 5%
|
Kazaba
|
60
|
48.48
|
9.2025
|
46.12 #177; 50.84
|
Ikati
|
60
|
48.39
|
9.3322
|
46.03 #177; 50.75
|
Technique
|
Ruban
|
60
|
48.68
|
9.2980
|
46.32 #177; 51.04
|
Compas
|
60
|
48.19
|
9.2307
|
45.83 #177; 50.55
|
|
En confrontant l'écart-type de ces mesures faites par
les deux opérateurs et les deux techniques, il est évident que
l'écart-type avec le compas forestier est plus faible que celui du ruban
circonférentiel, indiquant que le compas forestier a une erreur
aléatoire plus faible que le ruban circonférentiel comme il a
été démontré par Begin (2008) et Branthomme, et
al. (2002) que le compas est plus précis que le ruban. Il ressort
de ces comparaisons que l'écarttype des mesures exécutées
par l'opérateur 1 est plus élevé que celui de
l'opérateur 2. Ces résultats vérifient
l'énoncé de ATIBT (2006) selon lequel `'la valeur du
diamètre obtenue avec le ruban circonférentiel peut être
sensiblement différente de celle obtenue au compas forestier''.
Etant donné que la moyenne de l'échantillon est
de 48.435 cm, sa comparaison avec les moyennes de chaque opérateur nous
offre des écarts selon lesquels, l'opérateur 2 a
sousestimé les mesures jà 0.1% pendant que l'opérateur 1
en a surestimé dans cette même proportion. En appréciant sa
comparaison avec les moyennes de chaque opérateur issues du ruban,
l'écart est de 0.57% pour l'opérateur 1 et il est de 0.45% pour
l'opérateur 2. Ces résultats vérifient ceux trouvés
par Kennel (1964) qui a exposé que pour des mesures
répétées de circonférence effectuées pour
100 bois par un mrme opérateur muni d'un ruban de qualité,
l'écart moyen par rapport à la moyenne des surfaces
terrières atteignent 0,1%. Ce mrme écart était voisin de
0,2% ou même de 0,5% lorsque les mesures étaient
réalisées par plusieurs personnes.
En comparant les intervalles de confiance de ces
séries des mesures, il ressort clairement que les mesures de
diamètre obtenues par les deux opérateurs ne sont pas
significativement différentes au niveau de probabilité de 5%. Les
intervalles de ces séries de mesure coïncident en partie, indiquant
que les moyennes de diamètre ne diffèrent pas
significativement. La figure 3 démontre ce constat
clairement, qui est aussi vrai pour les mesures de diamètre par les deux
méthodes.
52 51 50 49 48 47 46 45 44 43
|
|
|
|
operateur -1 operateur 1 technique -1 technique 1
|
|
Figure 3 : Intervalle de confiance des moyennes
des mesures de diamètre (Boxplot par opérateur et technique,
MINITAB 13).
3.2. ANALYSE DU DISPOSITIF FACTORIEL
3.2.1. Evaluation des effets des facteurs principaux et de
leur interaction
Le logiciel MINITAB a été utilisé pour
analyser les données brutes de mesure de diamètre afin de tester
les effets des facteurs impliqués dans l'étude. L'effet d'un
facteur peut ~tre défini comme étant le changement moyen de la
variable d'intérêt (le diamètre) produit par le changement
des niveaux d'un facteur.
Le tableau 5 présente le dispositif factoriel de cette
expérience avec deux facteurs et deux niveaux, ainsi que les mesures
moyennes de diamètre
Tableau 5 : Dispositif factoriel avec le
diamètre moyen.
Facteurs principaux
|
Interaction opérateur-technique
|
Diamètre moyen (cm)
|
opérateur
|
technique
|
|
-1
|
1
|
48.70
|
1
|
-1
|
-1
|
48.66
|
-1
|
1
|
-1
|
48.26
|
1
|
1
|
1
|
48.12
|
|
Dans ce dispositif factoriel, -1 symbolise un niveau du
facteur en considération et 1 l'autre niveau. Ainsi, l'effet
isolé de chaque facteur principal et celui de leur interaction sont mis
en évidence au tableau 6 qui indique les effets estimés et les
coefficients d'ajustement du modèle pour le diamètre. Le tableau
7 présente leurs sommes des carrées et la figure 4 justifie
graphiquement les effets de ces principaux facteurs.
Tableau 6: Effets des principaux facteurs et les
coefficients d'ajustement du mod~le pour le diamètre.
Estimated Effects and Coefficients for Diametre (coded
units)
|
Term
|
Effect
|
Coef
|
SE Coef
|
T
|
P
|
Constant
|
|
48,4350
|
0,8530
|
56,78
|
0,000
|
Operateur
|
-0,0867
|
-0,0433
|
0,8530
|
-0,05
|
0,960
|
Technique
|
-0,4900
|
-0,2450
|
0,8530
|
-0,29
|
0,774
|
Operateur*Technique
|
-0,0467
|
-0,0233
|
0,8530
|
-0,03
|
0,978
|
|
Les chiffres étalés dans le tableau 6
associés jà l'interprétation de la figure 3 nous
renseignent que d'une façon générale,
l'opérateur, la technique et l'interaction de ces
deux facteurs ont un effet négatif sur le diamètre. Le changement
de technique de mesure de diamètre a un effet plus prononcé qu'en
changeant l'opérateur.
Tableau 7: Sommes des carrées des effets des
principaux facteurs et leur interaction.
Facteurs
|
(1)
|
a
|
B
|
Ab
|
Effets des facteurs L
|
L2
|
Nombre de mesure
|
SC
|
- A
|
-ë
|
+ë
|
-ë
|
+ë
|
-5.2
|
27.04
|
120
|
0.225
|
- B
|
-ë
|
-ë
|
+ë
|
+ë
|
-29.4
|
864.36
|
120
|
7.203
|
+ AB
|
+ë
|
-ë
|
-ë
|
+ë
|
-2.8
|
7.84
|
120
|
0.065
|
Total
|
1461
|
1459.8
|
1447.7
|
1443.7
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Au regard du tableau 7 faisant mention des sommes des
carrées des effets des paramètres pris en compte dans ce
dispositif et utilisant la règle de décomposition de ces sommes
des carrées, nous remarquons que la technique possède une grande
influence sur la mesure de diamètre par rapport au facteur
opérateur comme observé dans les lignes
précédentes. L'interaction n'est pas significative indiquant
clairement que les facteurs sont indépendants. Les effets de la
technique sont les mêmes pour tous les niveaux d'opérateur. En
changeant des techniques, la magnitude de variation en diamètre reste la
même.
main effects plot (data means) for diametre
49
opérateur; 48,39
technique; 48,19
dia metre (cm)
48,8
48,6
48,4
48,2
48
47,8
47,6
-1 1
niveau
Figure 4 : Effets de
IlppIaEIAT7eE715T7la7EWAQi1,6715e7PI-1urF7-1Ar7la7P1-1XU-715e715iIP~Ere.
Il ressort du tableau 7 et de la figure 4 que les effets des
techniques des mesures sont beaucoup plus considérables sur la mesure de
diamètre par rapport à ceux des opérateurs et les effets
de leur interaction sont d'autant plus faible et presque nuls. Ceci justifie
une grande variabilité des mesures qu'offrent ces techniques.
3.3. ANALYSE DE VARIANCE POUR LE DIAMETRE
L'analyse de la variance faite pour le diamètre
cherche à mettre en évidence l'action isolée de chaque
facteur et l'effet interactif de ces derniers. Après analyse et
traitement de nos données brutes au MINITAB 13, le tableau suivant
expose les variances possibles au seuil de probabilité de 5% y compris
leur degré de liberté.
Tableau 8: Analyse de variance pour le
diamètre des arbres.
Source
|
DF
|
SS
|
MS
|
F
|
P
|
Opérateur
|
1
|
0.23
|
0.23
|
0.00
|
0.960
|
Technique
|
1
|
7.20
|
7.20
|
0.08
|
0.774
|
Opérateur x Technique
|
1
|
0.07
|
0.07
|
0.00
|
0.978
|
Error
|
116
|
10127.62
|
87.31
|
|
|
Total
|
119
|
10135.11
|
|
|
|
|
Avec, DF : Degré de liberté, SS : sommes des
carrées, MS : carrée moyen
Les résultats de l'analyse de variance des effets
estimés confirment ceux qui sont présentés sur
l'intervalle de confiance au seuil de probabilité de 5%,
l'écart-type et les coefficients du modèle d'ajustement tels que
représentés non seulement dans les figures 3 et 4 mais aussi dans
les tableaux 6 et 7. En considérant les coefficients pour le
diamètre, il parait irréfutable que l'opérateur et
l'interaction ont plutôt un effet nul sur le diamètre pendant que
la technique influence certainement le diamètre mais, l'écart est
statistiquement moins significatif. Ceci correspond à l'analyse
précédemment faite sur l'effet de chaque facteur et se
résume enfin sur le graphique suivant.
-1
1
47,8 48 48,2 48,4 48,6 48,8
diamètre moyen (cm)
technique opérateur
Figure 5 : Variance de diamètre due aux
opérateurs et aux techniques de mesure.
3.4. LES SOURCES D'ERREURS
Lors des opérations de mesure de diamètre sur
terrain, certaines erreurs ont été décelées. Parmi
les erreurs susceptibles d'rtre commise lors de l'utilisation de
matériel expérimental, il convient de distinguer tant pour le
compas que le ruban, les erreurs instrumentales des erreurs de mesure. Ces
erreurs occasionnent des écarts entre le diamètre mesuré
et le diamètre réel de la section transversale de
l'arbre et ces derniers représentent des biais
négatifs lorsque la mesure fournie par un appareil ou par une
méthode sous-estime la valeur exacte à mesurer pendant que pour
les biais positifs, la même valeur est surestimée.
Ces irrégularités corrèlent avec celles
identifiées par Begin (2008), ATIBT (2006), Rondeux (1999) et
Branthomme, et al. (2002) dont les détails sont donnés
dans les lignes suivantes.
3.4 1 161KrM IERIIIKIs IVII DK IRP SDMIIIINIFI
ü Un compas forestier non perpendiculaire à l'axe
longitudinal de la tige MI1stiE 11l11 diamètre et son ampleur
dépend de l'inclinaison de l'instrument et du dhp 1; 1
ü Un contact trop serré des bras sur l'arbre
écrase l'écorce et tend à sous-1stiE 1r1l11 VIE Vr1 1;
1
ü 91199E 9\41f9 1sti1r1p \9911[99 119 9 191ut119 s-1stiE
1r1la1E 1sur11; 1
ü 9 919 as1E 99 111999 191r919V1911A4r11911\19VI11911/191
1(99911l119 aV1919 1999V1i9991 1 u9111ur1stiE VI99 19 119 s-1stiE VI99111114AE
VI11; 1
ü 9 911hW1ur1111E 1IE11i9w99 \41 1999V119991 1s1l99
1l119VI, 1[9 19 VE1991iE919u1b ais1 négatif selon que l'on
s'éloigne de la haut1lr1E191111 199111la191is1 111119911911131Is1la1
9Vs1 1L9 1131rs1l1 1s9E E 1t1111Ia1tI91 1; 1
ü Une mauvaise lecture sur l'échelle graduée,
occasionnée par la position prise par l'opérateur 1; 1
ü 9 9 1E W3aiI1E V9 a9111111a19VIt1E1d1 1r999119911911u911E
au3NiI11utiliFVI991d111a1 9V9 1tt11d119999 E . 1
3.4 I I6FKUR IENIIIIKU RVIVDK EKEDn
circonférentiel
9 911u9\9191199999119111l1non perpendiculaire à l'axe
longitudinal de la tige surestime le diamètre et l'ampleur de cette
surestimation dépend de l'inclinaison de l'instrument et du VIE \tr11;
1
ü Un ruban diamétrique qui n'est pas assez tendu,
dû a l'écorce qui est soulevée, par 1111rh Iid9E 1s,
1sEE1stiE 11l11341E VT11; 1
ü 9 911hVut1ur 1d1 1E 1IE11i9w99 \41 1999V119991 171l99
1l119VI, 1[9 19 VI1991iE919 19 ais1 négatif selon que l'on
s'éloigne de la hauteur requise pour la prise du dhp soit vers la 9Vs1
1L9 1131rs1l1 1s9E E 1t1111Ia1tI91 1; 1
ü 9 911E au3Nis11l1911r11sur1l1 1ru9\9, 1E 9V19i11l1
1r91u11V1; 1
ü 9a1E 11ur111st19 99is111t11x\9 1 1r1ul1E 19 199
r1l1s1\49 11191s19E99 11119I31IsaF1 1 circulaire. Dans le cas contraire, selon
l'envergure de la modification de la tige à sa 9\s1, 1il1t19d191sur1sFiE
1r1l11dNE Vi1. 1
3.4.3. Evaluation et correction d'erreurs
Pour éviter toute ambigüité
d'interprétation et de lecture diamétrique par le compas
forestier et le ruban circonférentiel, Rondeux (1999) a
proposé les corrections pour certains
cas tels que : erreur due à une déviation du bras
mobile du compas, erreur due à une
inclinaison gauche droite du compas ou du ruban, erreur due
à une inclinaison haut bas du compas et erreur due à la
modification du niveau de mesure de diamètre.
1. Erreur due à une déviation du bras
mobile du compas
Dans ce cas, le biais est négatif. Si nous
considérons que l'erreur commise par le compas par rapport à la
moyenne générale de l'échantillon répond à
cet astuce, nous aurons une déviation de 0,6o et une erreur
absolue de 0,26 cm soit 0,5236% suivant les
??
relations mathématiques : ???? = 2 ?????? et ????% =
1/2????% = 50?????? .
A
??
r
???? C= valeur approximative de l'erreur ;
????% = valeur relative de l'erreur en diamètre ; ?? =
diamètre réel de l'arbre (d = 2r = circ /?? ) ;
?? = angle d'inclinaison du bras amovible du compas
????% = valeur relative de l'erreur en surface terrière.
B
Figure 6 : Déviation du bras
amovible.
2. Erreur due à une inclinaison gauche-droite du
compas ou du ruban
Dans ce cas, le plan formé par deux bras du compas est
incliné soit vers la gauche ou
vers la droite, et nous supposons que la règle
graduée est exactement située au dhp et nous
considérons ?? l'angle formé entre le plan de bras
et le plan horizontal, ?h le décalage du
niveau de la mesure. La correction se fait par la relation :
???? = 2?h??????.
3. Erreur due à une inclinaison haut-bas du
compas
Dans ce cas, on suppose que la règle graduée est
positionnée correctement au dhp
mais, l'inclinaison engendre une erreur ?l qui est fonction de
l'angle ?? de déviation de la mesure et du niveau de diamètre
mesuré.
??
Parce que ?~ = 2 ?????? et que ???? = 2?h??????, l'erreur calcule
par la relation : ???? = ?? ?????? ??????
23
CONCLUSION ET SUGGESTIONS
Ce travail est une étude expérimentale
portée sur la comparaison de deux techniques de mesure de
diamètre, le compas forestier et le ruban circonférentiel. Deux
opérateurs ont été utilisés pour faire des mesures
de diamètre sur 30 arbres choisis au hasard sur le site de
l'Université de Kinshasa.
Les données récoltées ont
été analysées à l'aide du logiciel MINITAB suivant
un dispositif factoriel 22 dans le but de déterminer les
effets de technique de mesure et de l'opérateur sur la mesure de
diamètre et la précision de mesure de diamètre
effectuée.
l ressort des résultats de l'analyse que :
ü L'opérateur et l'interaction technique x
operateur n'ont pas un effet significatif sur la mesure de diamètre des
arbres au seuil de probabilité de 5% pendant que la technique de mesure
de diamètre a un effet qui est moins important ;
ü L'écart entre opérateurs utilisant les
deux techniques est de 0,25 % pendant que celui des techniques est de 1,07 %,
indiquant que la technique de mesure à un effet plus prononcé sur
la mesure de diamètre que l'opérateur ;
ü Le compas forestier est plus précis que le
ruban circonférentiel ;
ü Adapté aux conditions des forets congolaises dans
lesquelles les arbres ont de grands diamètres, dépassant souvent
1,50 m, le ruban circonférentiel convient mieux.
Cette étude, n'a pas la prétention d'avoir
appréhendé et résolu tous les problèmes de mesure
de diamètre. Ainsi, les perspectives suivantes peuvent etre
suggérées :
ü La vérification de cette étude par des
recherches plus avancées ;
ü Applicabilité des résultats de cette
étude expérimentale dans des recherches appliquées
multidisciplinaires telles que par les forestiers, les aménagistes, les
sylviculteurs, les agronomes, les exploitants et autres ;
ü Fabrication de matériel de mesure de
diamètre surtout le ruban diamétrique, capable de mesurer et
enregistrer automatiquement les diamètres d'arbres des forets tropicaux.
Tel est le cas des arbres trouvés dans la Reserve de biosphère de
Luki dont Entandrophragma utile de 4,40 m de diamètre,
Autranella congolensis de 2,80 m de diamètre, Ceiba
pentandra de 2,60 m de diamètre, Prioria balsamifera
d'environ 2,40 m de grosseur, etc ;
ü Etablissement d'une équation de régression
expliquant la relation entre les deux techniques utilisées et comparer
ces techniques avec d'autres.
24
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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national de relance du secteur Agricole et rural, PNSAR-PNUD/UNOPS, Kinshasa,
247p.
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Eaux et Forests du Cap Estérias, Libreville, Gabon. pp 9-39.
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l'arbre dans le milieu urbain de Kinshasa. TFC inédit, Eaux et Forest,
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Begin, J. 2008. For-16676 Dendrométrie, Chapitre 1-5,
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Branthomme, A., Altrell, D., Saket M. et P. Vuorinen. 2002.
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naturelles, FASA, Unikin.
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ville de Kinshasa et ses environs, TFC inédit, Eaux et Forest,
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Kennel, R. 1964. Erfahrungen mit der Umfangsmessung.
Forstwiss. Centralbl. pp 257-330 in Rondeux, J. 1999. La mesure des
arbres et des peuplements forestiers. Les presses agronomiques de Gembloux,
passage des déportés 2-B-5030 Gembloux, Belgique. 521p.
Kiatoko, M. 2011. Statistique, Biométrie et
Expérimentation, cours inédit, Eaux et Forest, département
de gestion des ressources naturelles, FASA, Unikin.
Makoko, M., Ndembo, L. et Nsimba.1996. Le sol de mont-Amba ;
caractérisation pédologique, mécanique et stock en eau.
Revue Zaïroise des sciences nucléaires, XII(1), pp72-90.
Menda, K. 2011. Dendrométrie, notes de cours, Eaux et
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Unikin.
Mongo, F. 2010. Etudes des espèces floristiques
colonisant les parois des ravins stabilisés autour de
l'Université de Kinshasa, TFC inédit, Eaux et Forest,
département de gestion des ressources naturelles, FASA, Unikin.
Moswa, K. 2010. Impact de reboisement pratiqué sur le
sol du mont-Amba avec les espèces d'acacia auriculoformis et
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Prodan, M. 1965. Holsmesslehre. Frankfurt am main, J.D.
Sauerl~nder's verlag. 644p in Rondeux, J. 1999. La mesure des arbres
et des peuplements forestiers. Les presses agronomiques de Gembloux, passage
des déportés 2-B-5030 Gembloux, Belgique. 521p.
Rondeux, J. 1999. La mesure des arbres et des peuplements
forestiers. Les presses agronomiques de Gembloux, passage des
déportés 2-B-5030 Gembloux, Belgique. 521p.
ANNEXE
Annexe 1: coordonnées géographiques et
hauteurs de mesure des arbres.
No
01
|
Noms scientifiques
Eucalyptus camaldulensis
|
Coordonnées géographiques
|
Hauteurs de mesure 1.30 m
|
|
Longitude
|
|
E 15o18.705'
|
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o25.472'
|
E 15o18.704'
|
1.30 m
|
03
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o25.473'
|
E 15o18.707'
|
1.30 m
|
04
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o25.474'
|
E 15o18.706'
|
1.30 m
|
05
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o25.472'
|
E 15o18.707'
|
1.30 m
|
06
|
Mangifera indica
|
S 04o25.488'
|
E 15o18.700'
|
1.30 m
|
07
|
Terminalia superba
|
S 04o25.381'
|
E 15o18.612'
|
1.30 m
|
08
|
Terminalia superba
|
S 04o25.379'
|
E 15o18.606'
|
1.80 m
|
09
|
Terminalia superba
|
S 04o25.381'
|
E 15o18.598'
|
1.30 m
|
10
|
Terminalia superba
|
S 04o25.377'
|
E 15o18.590'
|
1.30 m
|
11
|
Terminalia superba
|
S 04o25.382'
|
E 15o18.588'
|
1.30 m
|
12
|
Terminalia superba
|
S 04o25.387'
|
E 15o18.548'
|
1.30 m
|
13
|
Terminalia superba
|
S 04o25.386'
|
E 15o18.545'
|
1.60 m
|
14
|
Terminalia superba
|
S 04o25.391'
|
E 15o18.541'
|
1.80 m
|
15
|
Terminalia superba
|
S 04o25.388'
|
E 15o18.534'
|
1.30 m
|
16
|
Largestromia speciosa
|
S 04o25.370'
|
E 15o18.606'
|
1.30 m
|
17
|
Largestromia speciosa
|
S 04o25.371'
|
E 15o18.602'
|
1.30 m
|
18
|
Largestromia speciosa
|
S 04o25.370'
|
E 15o18.600'
|
1.30 m
|
19
|
Largestromia speciosa
|
S 04o25.375'
|
E 15o18.591'
|
1.30 m
|
20
|
Largestromia speciosa
|
S 04o25.373'
|
E 15o18.583'
|
1.30 m
|
21
|
Albizzia lebeg
|
S 04o25.065'
|
E 15o18.436'
|
1.30 m
|
22
|
Acacia auriculoformis
|
S 04o25.010'
|
E 15o18.450'
|
1.30 m
|
23
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o24.992'
|
E 15o18.446'
|
1.30 m
|
24
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o24.996'
|
E 15o18.448'
|
1.30 m
|
25
|
Acacia auriculoformis
|
S 04o24.990'
|
E 15o18.461'
|
1.30 m
|
26
|
Acacia auriculoformis
|
S 04o24.990'
|
E 15o18.457'
|
1.30 m
|
27
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o24.989'
|
E 15o18.450'
|
1.30 m
|
28
|
Eucalyptus camaldulensis
|
S 04o24.986'
|
E 15o18.459'
|
1.30 m
|
29
|
Millettia Laurenti
|
S 04o24.912'
|
E 15o18.355'
|
1.30 m
|
30
|
Millettia Laurenti
|
S 04o24.910'
|
E 15o18.360'
|
1.30 m
|
|
Annexe 2: Données brutes de mesure de
diamètre.
opérateur
|
Technique
|
Répétition
|
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
1
|
1
|
52.3
|
56.6
|
44.1
|
44.6
|
46.0
|
44.3
|
38.8
|
61.5
|
31.8
|
62.5
|
34.0
|
|
53.0
|
57.3
|
44.9
|
45.8
|
46.4
|
44.7
|
38.9
|
65.0
|
31.9
|
62.0
|
34.1
|
-1
|
1
|
52.2
|
56.4
|
44.7
|
45.5
|
46.7
|
45.1
|
37.8
|
64.5
|
31.5
|
61.7
|
33.5
|
|
52.8
|
57.2
|
44.9
|
45.6
|
46.5
|
44.7
|
38.6
|
67.0
|
31.9
|
62.1
|
34.3
|
Total répétition
|
210.3
|
227.5
|
178.6
|
181.5
|
185.6
|
178.8
|
154.1
|
258
|
127.1
|
248.3
|
135.9
|
|
opérateur
|
Technique
|
Répétition
|
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
1
|
1
|
64.7
|
64.7
|
58.5
|
45.3
|
48.5
|
33.8
|
46.7
|
49.0
|
52.4
|
60.0
|
45.3
|
|
62.6
|
64.8
|
57.7
|
46.6
|
48.7
|
35.1
|
46.2
|
49.4
|
53.0
|
60.0
|
45.0
|
-1
|
1
|
62.3
|
62.3
|
58.3
|
46.3
|
49.6
|
34.2
|
46.2
|
46.9
|
49.9
|
58.5
|
45.9
|
|
62.8
|
62.8
|
57.6
|
46.8
|
48.8
|
35.1
|
46.5
|
49.3
|
53.1
|
60.0
|
45.5
|
Total répétition
|
252.4
|
256.7
|
232.1
|
185
|
195.6
|
138.2
|
185.6
|
194.6
|
208.4
|
238.5
|
181.7
|
|
opérateur
|
Technique
|
Répétition
|
total traitement
|
Moyenne traitement
|
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
|
1
|
35.6
|
45.6
|
35.8
|
54.2
|
51.1
|
42.0
|
52.9
|
41.1
|
1443.7
|
48.12
|
|
36.2
|
46.2
|
37.0
|
57.3
|
51.8
|
43.0
|
53.5
|
41.7
|
1459.8
|
48.66
|
-1
|
1
|
36.0
|
47.0
|
37.5
|
57.0
|
52.7
|
43.2
|
52.8
|
41.5
|
1447.7
|
48.26
|
|
36.4
|
46.3
|
36.9
|
57.4
|
51.7
|
43.1
|
53.6
|
41.7
|
1461
|
48.70
|
Total répétition
|
144.2
|
185.1
|
147.2
|
225.9
|
207.3
|
171.3
|
212.8
|
166
|
5812,2
|
48,44
|
|
Avec : Opérateur 1 : Ikati ; Opérateur -1 : Kazaba
; Technique 1 : Compas forestier et Technique -1 : Ruban
circonférentiel.
Annexe 3: Fiche d'échantillonnage.
No arbre
|
Opérateur
|
Technique
|
Cordonnées
géographiques
|
Hauteur de
mesure
|
Mesure au dhp
|
moyenne
|
Obs
|
01
|
A1
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
02
|
A1
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30
|
A1
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Compas
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Annexe 4: Tableau des précipitations et des
températures de la ville de Kinshasa
|
J
|
F
|
M
|
A
|
M
|
J
|
J
|
A
|
S
|
O
|
N
|
D
|
Tomin
|
21
|
22
|
22
|
22
|
22
|
19
|
18
|
18
|
20
|
21
|
22
|
21
|
Tomax
|
31
|
31
|
32
|
32
|
31
|
29
|
27
|
29
|
31
|
31
|
31
|
30
|
Tomoy
|
26
|
26.5
|
27
|
27
|
26.5
|
24
|
22.5
|
23.5
|
25.5
|
26
|
26.5
|
25.5
|
Pmms
|
135
|
145
|
196
|
196
|
159
|
8
|
3
|
3
|
30
|
119
|
222
|
142
|
|
Annexe 5: Illustrations méthodologiques.
ü Prélèvement des coordonnées
géographiques de chaque arbre choisi avec le GPS, détermination
de la hauteur de référence;
ü Mesure de diamètre avec le ruban
circonférentiel sur une tige de Terminalia superba. Placer le
crochet du ruban en le perçant dans l'écorce d'arbre, contourner
le pied avec le ruban perpendiculairement à l'axe de la tige et
prélever le diamètre.
v' Mesure de diamètre avec le compas forestier sur une
tige dressée (Terminalia superba) et sur un pied incliné
(Acacia Auriculiformis). Placer le compas et appuyer la barre
graduée FInt1eIt'I1b1e ;
Annexe 3: Résultats bruts du logiciel MINITAB
13. Descriptive Statistics: Diametre by Operateur
Variable Operateur N Mean Median TrMean StDev
Diametre -1 60 48,48 46,75 48,47 9,20
1 60 48,39 46,50 48,36 9,33
Variable Operateur SE Mean Minimum Maximum Q1 Q3
Diametre -1 1,19 31,50 67,00 43,13 56,85
1 1,20 31,80 65,00 42,25 56,00
Boxplots of Diametre by Operateur
Descriptive Statistics: Diametre by Technique
Variable Technique N Mean Median TrMean StDev
Diametre -1 60 48,68 46,55 48,63 9,30
1 60 48,19 46,70 48,16 9,23
Variable Technique SE Mean Minimum Maximum Q1 Q3
Diametre -1 1,20 31,90 67,00 43,03 57,28
1 1,19 31,50 64,70 42,30 55,85
Boxplots of Diametre by Technique
Fractional Factorial Fit: Diametre versus Operateur;
Technique
Estimated Effects and Coefficients for Diametre (coded units)
Term Effect Coef SE Coef T P
Constant 48,4350 0,8530 56,78 0,000
Operateu -0,0867 -0,0433 0,8530 -0,05 0,960
Techniqu -0,4900 -0,2450 0,8530 -0,29 0,774
Operateu*Techniqu -0,0467 -0,0233 0,8530 -0,03 0,978
Analysis of Variance for Diametre (coded units)
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Main Effects 2 7,4 7,4 3,7142 0,04 0,958
2-Way Interactions 1 0,1 0,1 0,0653 0,00 0,978
Residual Error 116 10127,6 10127,6 87,3071
Pure Error 116 10127,6 10127,6 87,3071
Total 119 10135,1
Least Squares Means for Diametre
Operateu
|
Mean
|
SE Mean
|
-1
|
48,48
|
1,206
|
1
|
48,39
|
1,206
|
Techniqu
|
|
|
-1
|
48,68
|
1,206
|
1
|
48,19
|
1,206
|
Operateu*Techniqu
|
|
|
-1 -1
|
48,70
|
1,706
|
1 -1
|
48,66
|
1,706
|
-1 1
|
48,26
|
1,706
|
1 1
|
48,12
|
1,706
|
Effects Plot for Diametre
Effects Pareto for Diametre
Alias Structure
I
Operateur Technique Operateur*Technique
Executing from file:
C:\Program Files\MTBWIN\MACROS\FFMain.MAC
Macro is running ... please wait
Main Effects for Diametre
Executing from file:
C:\Program Files\MTBWIN\MACROS\FFInt.MAC Macro
is running ... please wait
Interaction Plot for Diametre
Saving file as:
D:\Projet diametre.MPJ * NOTE * Existing file
replaced.
ANOVA: Diametre versus Operateur; Technique
Factor Type Levels Values
Operateur fixed 2 -1 1
Technique fixed 2 -1 1
Analysis of Variance for Diametre
Source
|
DF
|
SS
|
MS
|
F
|
P
|
Operateur
|
1
|
0,23
|
0,23
|
0,00
|
0,960
|
Technique
|
1
|
7,20
|
7,20
|
0,08
|
0,774
|
Operateur*Technique
|
1
|
0,07
|
0,07
|
0,00
|
0,978
|
Error
|
116
|
10127,62
|
87,31
|
|
|
Total
|
119
|
10135,11
|
|
|
|
Calcul des effets des facteurs principaux
(48.12+48.66)
Effet
|
(48.70+48.26)
|
=
=
|
--0.09
--0.49
|
opérateur =
2
(48.26+48.12)
=
|
2 (48.70+48.66)
|
Effet technique
2
|
2
|
(48.70+48.12) (48.66+48.
Effet interaction = 26) = --0.05
2 2
|