Présentation générale

Une mosaïque géoréférencée de 32 000 km2 a été créée à l'aide des capteurs TM LANDSAT (Kenny, 1998) dans le cadre du Projet de la Moraine d'Oak Ridges du CARTNAT. Cette mosaïque englobe la Moraine d'Oak Ridges (MOR) et l'agglomération de Toronto (AT), dans le sud de l'Ontario (fig. 1). Les images sélectionnées pour effectuer ce composite ont été enregistrées au printemps (fig. 1). Dans les zones septentrionales tempérées essentiellement agricoles, telles que le sud de l'Ontario, l'imagerie réalisée au printemps fournit le plus grand nombre de données pour les études de la géologie de surface et de l'hydrologie. Les zones agricoles ne sont pas encore en culture et les arbres à feuilles caduques n'ont pas encore leur feuillage, ce qui permet de meilleures observations de surface. Un autre avantage que constitue l'enregistrement d'images au printemps est que la neige et la glace accumulées au cours de l'hiver ont dégelé et, par conséquent, le stockage et l'écoulement de l'eau sont au maximum dans les réseaux d'eau de surface et d'eau souterraine. Les conditions des réseaux hydrologiques de surface étant maximales, on peut observer et cartographier les réseaux de drainage et les marécages temporaires. En outre, les caractéristiques de surface de l'humidité des sols des terres agricoles non encore en culture peuvent généralement être associées aux propriétés granulométriques des sols. Afin de mieux faire ressortir les caractéristiques du drainage sur le composite, on a superposé les données hydrographiques figurant sur les fonds de carte SNRC à l'échelle de 1/50 000.

Le composite de couleur rouge, verte et bleue figurant dans le présent document comprend respectivement les bandes LANDSAT TM 4 (proche infrarouge), 3 (rouge) et 2 (verte). La combinaison de ces bandes est communément appelée «composite fausse couleur de référence». L'adjonction d'une bande infrarouge aux bandes rouges et vertes visibles accroît le nombre de renseignements observables particulièrement utiles pour la différenciation des diverses associations végétales et l'identification des caractéristiques hydrographiques (Lillesand et Kieffer, 1987). Pour pouvoir faire une bonne interprétation du composite, l'interprétateur doit connaître uniquement quelques autres caractéristiques du rayonnement infrarouge et quelques propriétés relatives à l'attribution particulière des couleurs sur l'ensemble des bandes.

Cette mosaïque numérique est utilisée pour effectuer un certain nombre de fonctions, dans le cadre du Projet de la Moraine d'Oak Ridges du CARTNAT. La mosaïque permet de faire la photo-interprétation des terrains et de la géologie de surface, et de fusionner les autres images afin d'obtenir un plus grand nombre de données géologiques; elle peut également servir de toile de fond dans le cadre de l'analyse du SIG. La mosaïque synoptique réalisée à l'échelle de 1/200 000 fait partie d'un ensemble de documents cartographiques complémentaires dressés également à l'échelle de 1/200 000 comprenant 1) un modèle altimétrique numérique (Skinner et Moore, 1997), 2) un modèle altimétrique en chromo-stéréoscopie amélioré (Kenny, 1997), 3), la géologie des formations de surface (Sharpe et al., 1997), 4) la topographie du substratum rocheux (Brennand et al., 1998), 5), l'épaisseur des sédiments (Russell et al., 1997) et 6) la localisation des sites étudiés au printemps (Dyke et al., 1996). L'information présentée sur ces cartes et l'accentuation des images mettent en évidence le caractère unique et la définition spatiale de la Moraine d'Oak Ridges ainsi que l'influence déterminante que celle-ci exerce sur l'environnement physique de la région.

À titre de référence, six figures ont été prises dans une publication de Kenny (1998) afin de présenter les signatures atmosphérique, hydrologique, végétale et anthropique (cette dernière étant de plus en plus présente) dans le composite de «fausse couleur». Chaque figure est accompagnée d'une légende. Les images retenues ont été acquises au début du printemps, soit au milieu de mai. Ce composite de couleur rouge, verte et bleue regroupe les bandes des capteurs LANDSAT TM 4 (proche infrarouge), 3 (rouge) et 2 (verte). Cette combinaison de bandes est appelée «composite fausse couleur de référence», ou «composite infrarouge couleur». Ces images peuvent servir de guide pour l'interprétation des images figurant dans la section jointe Images - TM.

Nébulosité

L'utilisation optimale de l'imagerie du visible et infrarouge pour l'observation de la Terre est fonction de la nébulosité. En effet, les nuages et la brume légère produisent une forte réflectance sur les bandes LANDSAT, quoique en moindre importance sur les bandes infrarouges de grande longueur d'onde. Les images choisies pour créer cette mosaïque sont généralement dépourvues de nuage et sont très peu obscurcies par la brume, à l'exception de la zone située au-dessus du parc provincial de Presqu'île, juste au sud de Brighton, sur le lac Ontario. Les composites fausse couleur de référence ont un avantage sur les composites de bandes du visible, en ce que la suppression du spectre bleu et l'adjonction du spectre infrarouge permettent de réduire les effets de la brume atmosphérique et, par conséquent, d'obtenir une imagerie plus nette et plus facile à interpréter.

Masses d'eau et marécages

Cette scène montre la partie méridionale du lac Scugog et le marais situé au sud. L'eau absorbe une grande partie du rayonnement incident rouge et vert et la quasi totalité du rayonnement infrarouge. De ce fait, en l'absence de brume ou de nuage, les masses d'eau paraissent noires (lac Scugog), ce qui est en partie le cas également des zones marécageuses non recouvertes d'une végétation marine émergente (comme, par exemple, à l'arrivée du printemps). Le choix judicieux des bandes pour élaborer ce composite et les dates d'acquisition des images (au début du printemps), permettent tous deux d'accentuer l'expression des caractères hydrographiques. On peut observer de nombreux marécages et cours d'eau temporaires sur le composite, en particulier dans les régions recouvertes d'un sol à granulométrie fine et mal drainé.

Forêts de feuillus caduques et de conifères

Cette région forestière se trouve à l'est de Rice Lake sur la moraine sablonneuse d'Oak Ridges, sur le cours supérieur de la rivière Granaraska (qui s'écoule vers le sud) et le ruisseau Baxter (qui s'écoule vers le nord). Il est facile d'identifier les essences d'arbre sur ce composite puisque l'on sait qu'une végétation saine réfléchit un rayonnement infrarouge. Les peuplements de feuillus caduques dépourvus de feuilles (A) sont représentés par des teintes gris foncé et verte, attribuables à la faible réflectance infrarouge. Les forêts de conifères (B) (essentiellement des plantations d'épinette et de pin) sont dans les teintes rouge foncé, attribuables à la forte réflectance infrarouge. Alors que ces peuplements forestiers sont relativement homogènes, de nombreux peuplements forestiers, notamment un grand nombre de zones riveraines, sont composés d'essences forestières mixtes (C) et leurs signatures spectrales sont celles de forêts mixtes. Les chemins forestiers contribuent à la conservation de l'humidité du sol dans les sols sableux perméables de la Moraine d'Oak Ridges.

Régions agricoles

Dans l'ensemble de la région cartographiée, la couverture terrestre dominante se situe dans la classe agricole. Les interruptions naturelles les plus importantes dans les régions agricoles sont les nombreuses zones forestières et marécageuses riveraines, la Moraine d'Oak Ridges et l'escarpement du Niagara. On peut facilement distinguer les régions agricoles à la forme rectangulaire caractéristique des terres et parce qu'elles sont quasi monochromes. Sur l'image, les régions en rouge vif (J) correspondent à des semis en germination alors que les zones de teintes bleu clair et grise (K) sont des champs cultivés mais dépourvus de cultures au moment de l'acquisition de l'image. En règle générale, les champs de teinte foncée sont plus humides puisque que le rayonnement incident est absorbé par l'eau. Les terres agricoles et à pâturage en jachère et abandonnées (L) qui se régénèrent naturellement ne produisent par des teintes de rouge relativement uniformes comme celles que l'on peut observer dans les régions cultivées où l'on pratique la monoculture. La concentration la plus forte de terres agricoles en jachère et abandonnées se trouve dans les zones de haute altitude, dans la Moraine d'Oak Ridges. Dans cette région, les sols ont une valeur agricole marginale en raison de leur faible pouvoir de rétention d'humidité.

Carrières de granulats

Cette région située sur la crête de la moraine sableuse et graveleuse d'Oak Ridges, près du lac Musselman's (ML), se trouve sur la ligne de partage des eaux entre les ruisseaux Reesor et Little Rouge, qui s'écoulent vers le sud, et le ruisseau Black, qui s'écoule vers le nord. Les régions de teinte blanc brillant et de forme irrégulière (D), dont certaines renferment des eaux stagnantes, correspondent à des carrières de granulats. La réflectance des trois bandes de ce composite est forte sur les surfaces sableuses et graveleuses déficientes en eau et ne portant aucune végétation. L'impact de l'exploitation des agrégats sur le paysage est observable sur la Moraine d'Oak Ridges ainsi que dans les zones rocheuses et graveleuses sélectionnées le long de l'escarpement du Niagara à l'est. On peut observer la même caractéristique spectrale de faible humidité dans des régions non associées aux carrières de granulats, entre autres, dans les chemins de concession recouverts de gravier, les chantiers de construction (voir la périphérie de l'agglomération torontoise) et les plages de sable (voir la plage Wasaga sur la baie Georgienne).

Zone urbaine et industrielle

Cette zone urbaine est située dans Mississauga Ouest, à l'intersection des autoroutes 403 et QEW. Les zones urbaines se reconnaisent à leurs signatures spectrales mixtes, à l'absence générale de végétation et à une faible réflectance dans l'infrarouge (voir centre-ville de Toronto). Les configurations régulières des rues transversales et des routes sont d'autres indices permettant d'identifier les zones urbaines. Cependant, les cités et les villes ne sont pas entièrement dépourvues de végétation comme l'indique la présence de zones dispersées de teinte rouge vif, qui correspondent à des parcs (E), des cimetières et des terrains de golf (F). En outre, des lotissements plus anciens (G) avec pelouses vertes et rues bordées d'arbres peuvent être différenciées des lotissements plus récents (H) en raison d'une réflectance plus forte sur la bande infrarouge (c.-à-d. plus rouge). La réflectance lumineuse dans toutes les bandes où les sols sont secs et dépourvus de végétation permet l'identification des chantiers industriels et urbains (I) (c.-à-d. presque blanc). On peut observer l'incidence de l'expansion urbaine sur le paysage dans toute l'agglomération de Toronto, en particulier à la périphérie et autour des agglomérations actuelles.

Références

Brennand, T.A., Moore, A., Logan, C., Kenny, F.M., Russell, H.A.J., Sharpe, D.R., and Barnett, P.J., 1997. Bedrock Topography of the Greater Toronto and Oak Ridges Moraine Areas, southern Ontario; Geological Survey of Canada Open File 3419, scale 1:200,000.

Dyke, L., Sharpe, D. R., Ross, I., and Hinton., M. 1996. Potential Springs from Aerial Thermography - Oak Ridges Moraine, Southern Ontario. Geological Survey of Canada and Ontario Ministry of Natural Resources, Geological Survey of Canada Open File 3374, scale 1:200,000.

Kenny, F.M. 1997. A Chromostereo Enhanced Digital Elevation Model of the Oak Ridges Moraine Area, Southern Ontario; Geological Survey of Canada and Ontario Ministry of Natural Resources, Geological Survey of Canada Open File 3423, scale 1:200,000

Kenny F.M. 1998. A Landsat Thematic Mapper Mosaic of the Oak Ridges Moraine and the Greater Toronto Area of Southern Ontario; Geological Survey of Canada and Ontario Ministry of Natural Resources, Geological Survey of Canada, Open File 3646, scale 1:250 000

Lillesand, T.M., and Kieffer, R.W., 1987, Remote Sensing and Image Interpretation, Second Edition. New York, John Wiley and Sons. 721 p.

Russell, H.A.J., Moore, A., Logan, C., Kenny, F.M., Brennand, T.A., Sharpe, D.R., and Barnett, P.J., 1997. Sediment Thickness of the Greater Toronto and Oak Ridges Moraine Areas, southern Ontario; Geological Survey of Canada Open File 2892, scale 1:200,000.

Sharpe, D. R., Barnett, P.J., Brennand, T.A., Finley, D., Gorrell, G., Russell, H.A.J., and Stacey, P., 1997. Surficial Geology of the Greater Toronto and Oak Ridges Moraine Area, southern Ontario; Geological Survey of Canada Open File 3062, scale 1:200,000.

Skinner, H., and Moore, A. 1997. Digital Elevation Model of the Oak Ridges Moraine, southern Ontario (hillshade enhanced). Geological Survey of Canada and Ontario Ministry of Natural Resources. Geological Survey of Canada Open File 3297, scale 1:200,000.