Comptages sur photographie
Parfois, le comptage visuel sur le terrain est trop difficile, et la seule solution pour obtenir des estimations correctes est de prendre des photographies qui seront analysées ultérieurement.
Un logiciel accessible à tous, Mesurim Pro
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Ce groupe de Cigognes blanches (Ciconia ciconia) observé à Andance (Ardèche) le 19/08/07 a été estimé sur le terrain à 250 oiseaux.
La photo analysée par Mesurim pro a permis de recenser 326 oiseaux.
Photo: Vincent Palomares |
Mesurim pro est un logiciel développé par Jean-François Madre et distribué gratuitement sur internet (téléchargement possible sur ce lien).
Il permet de faire des comptages d'éléments (par exemple d'oiseaux) sur une photo numérique. Il peut-être intéressant dans le cas de grands groupes en mouvement difficiles à compter sur le terrain: il vous faut alors prendre une photo de celui-ci, puis l'analyser avec Mesurim Pro.
Vincent Palomares l'a utilisé le 19 août 2007 dans le cas de deux grands vols de Cigognes blanches (Ciconia ciconia); observés depuis le site de suivi de la migration d'Andance (Ardèche) qui, après avoir été estimés sur le terrain (respectivement 250 et 101 oiseaux comptés), ont été re-comptés sur ordinateur. Les résultats obtenus avec Mesurim Pro sont de 326 et de 121 oiseaux.
Ainsi, même si les re-comptages numériques sur un spot de migration ne sont pas très protocolaires, ils permettent de re-vérifier des résultats sur terrain. Dans le cas des deux groupes de cigognes, les résultats confirment que souvent il y a une tendance naturelle à la sous-estimation.
Vous pouvez vous-même faire un essai de Mesurim pro avec la photo du vol de 326 Cigognes
blanches.
La photographie aérienne
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Survol
du delta intérieur du Niger (Mali)
Photo: J. Thal |
La photographie aérienne à basse altitude est une méthode coûteuse (nécessité d'utiliser un avion), et est de ce fait surtout utilisée par des organismes nationaux ou internationaux. Les appareils-photos 35 mm sont les modèles les plus utilisés.
Cette technique est pratique pour estimer des populations d'oiseaux sur de vastes zones.
C'est par exemple le cas pour estimer le nombre de canards hivernants dans le delta intérieur du Niger (Mali) (lire Les Anatidés hivernants dans le delta intérieur du Niger). Voici ci-dessous la description de la méthode utilisée:
Le delta était découpé en carrés d'étude, survolés par avion. L'appareil utilisé en 1999 et 2000 était un Cessna 172 avec une voilure haute, particulièrement adaptée à ce type de travail.
En 2001, l'avion était un Piper PA 32, un modèle à voilure basse, plus puissant et plus rapide qu'un Cessna. Pour les comptages, la hauteur de vol était de 50 à 100 m. La vitesse pouvait changer selon le nombre de passagers et, parfois, de la direction et de la force du vent; généralement, elle était de l'ordre de 110 km/h avec le Cessna et de 150 km/h avec le Piper.
Pour les trois missions, il y avait 2 ou 3 observateurs dans l'avion, plus le pilote. L'observateur qui s'asseyait à côté de celui-ci indiquait la direction à prendre selon les une prévisions de vol plus ou moins définies avant le décollage. Cette direction pouvait être changée selon les étangs et les oiseaux observés. Le plan de vol exact était déroulé pendant le trajet puis tracé sur une carte le soir même, alors que les coordonnées géographiques (prises par GPS) et le temps étaient systématiquement inscrits pour tous les changements de la direction.
Tous les effectifs d'oiseaux étaient enregistrés sur un petit magnétophone, ainsi que l'heure et la position des oiseaux. Les données étaient ensuite recopiées dans des tableaux.
L'avion décollait à l'aube, surtout pour éviter les brumes de chaleur et les turbulences, et pour qu'il ne fasse trop chaud dans l'appareil.
La plupart des comptages ont été réalisés entre 7h00 et 13h00, avec quelques vols entre 14h et 18h. En 1999 et en 2000, cinquante heures de vol avaient été effectués, mais seulement quarante heures en 2001, l'avion étant plus rapide
Comptages par densité d'oiseaux
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Colonie de Manchots royaux (Aptenodytes patagonicus) de la Grande Manchotière dans la Baie du Marin, île de la Possession: le comptage visuel est ici très difficile
Photo: David Beaune |
Certaines espèces nichent en colonies très denses, de plusieurs dizaines de milliers d'individus, qui occupent donc une certaine surface. En évaluant celle-ci et en connaissant la densité moyenne d'individus, il est possible d'estimer le nombre d'oiseaux.
Pour appliquer cette méthode, il faut que les oiseaux se répartissent de manière homogène au sein de la colonie, et que l'évolution du nombre d'individus nicheurs se traduise par l'évolution spatiale de la colonie: plus il y a d'individus plus ils occupent d'espace au sol.
Cette méthode récente a été notamment utilisée par l'équipe Ecologie des Oiseaux et Mammifères Marins (CEBC - CNRS) pour estimer le nombre de nicheurs de Manchots royaux (Aptenodytes patagonicus) qui se reproduisent en colonies pouvant dépasser les 500 000 couples (la colonie la plus importante au monde se situe sur l'île aux Cochons, environ 550 000 couples en 1988).
Le comptage direct des individus sur le site étant impossible, il devenait alors indispensable de travailler à partir de photographies aériennes. Les survols doivent se faire à plus de 300 m d'altitude pour ne pas perturber les individus qui couvent, ou à partir d'images satellites (SPOT).
Il faut d'abord définir les contours de la colonie (à partir de photographies aériennes, d'images satellites SPOT, d'un Système de Positionnement Global (GPS) différentiel, ou par théolite), et pour calculer sa surface, les biologistes utilisent un Système d'Information Géographique (GIS).
A partir d'un carré de 10 m² (au sol) appliqué sur une photographie, on peut dénombrer une densité d'oiseaux au m², que l'on applique ensuite à la totalité de la colonie. La seule connaissance de la surface de la colonie va donc permettre d'estimer le nombre de couples reproducteurs.
Estimation mathématique d'une colonie de Flamants roses
L'INRIA (www.inria.fr) a récemment développé de nouveaux outils d'optimisation fondés sur les équations différentielles stochastiques qui permettent d'obtenir de localiser des objets (en tenant compte entre autres de contraintes spatiales, comme d'éventuels chevauchements) sur des images de grande taille avec des temps de calcul de quelques minutes.
Cette technique a été
utilisé en cooopération avec la station biologique de la Tour du Valat pour dénombrer le nombre de Flamants roses (Phoenicopterus ruber) dans la colonie de Camargue à partir d'une image aérienne. Sur une telle image, la population contient plusieurs milliers d'individus, rendant un comptage manuel, sinon impossible, tout au moins très fastidieux et coûteux en moyens humains. Sur une image aérienne, un flamant apparaît comme une ellipse fortement contrastée par rapport à son voisinage. L'objet d'étude étant bien défini géométriquement, cette application entre dans le cadre de la modélisation proposée. En outre, la densité de la population provoquant des amas d'ellipses connexes entre elles, les approches ad hoc plus simples s'avèrent inefficaces. Des premiers tests ont permis de compter une population de huit mille individus, représentée sur une image de taille 6000 par 4000 pixels en moins de quinze minutes. Ces premiers résultats montrent les potentialités de cette approche générique pour l'extraction d'objets géométriques à partir d'images.
Une technique simple et astucieuse
Sur le forum de Grimp attitude (un logiciel de création graphique 2D gratuit), un intervenant a proposé une méthode astucieuse pour déterminer le nombre d'individus dans une colonie d'oiseaux à partir d'une photographie aérienne: au lieu de faire un point pour chaque oiseau et ensuite de compter tous les points, il propose d'utiliser le logiciel Grimp et d'appliquer à la photo un calque numérique blanc, puis de prendre le crayon noir avec une brosse d'un pixel. Il faut ensuite cacher ce calque (qui reste actif), ou bien lui appliquer une opacité de 20-50%. Avec l'outil brosse et l'option "square (5x5) blur(5x5)", il faut ensuite marquer chaque point, puis utiliser enfin l'histogramme (menu Dialogues/Histogramme) et fixer l'intervalle des pixels de 1 à 50.
Le nombre de pixels indiqués est donc le nombre de points, donc le nombre d'oiseaux.
Les limites du comptage d'après photographie
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Pour les groupes lointains, l'oeil derrière un oculaire 30x d'une longue-vue, a un pouvoir sépateur bien supérieur au meilleur téléobjectif.
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Pour les vols rapides, même munis d'automatismes, l'appareil-photo ne peut assurer des clichés de qualité homogène.
- Une photo peut ne pas être nette, notamment à cause du vent. L'oeil humain peut s'adapter.
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Une photo fixe un moment donné, mais ce n'est peut-être pas le moment qui donnera la meilleure visibilité du vol dans son ensemble.
La vidéo peut donner théoriquement de meilleurs résultats que la photo, mais les coûts de l'équipement sont parfois supérieurs.
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