Intelligence artificielle au profit de la biodiversité
Dans le cadre des Défis Innovation Québec, la Ville de Sainte-Julie a collaboré avec l’entreprise technologique Jakarto pour relever un enjeu central de foresterie urbaine : établir un inventaire complet, précis et intelligent des arbres présents sur l’ensemble de son territoire, tant public que privé.
Un besoin de données arboricoles structurées
Avec près de 45 % de son territoire en périmètre urbain et une forte volonté politique de protéger l’environnement, Sainte-Julie mise depuis longtemps sur son patrimoine arboricole. Pourtant, la municipalité ne disposait jusqu’ici d’aucun inventaire informatisé structuré de ses arbres – une lacune rendant complexe la planification de l’entretien, la détection de maladies ou encore le traitement efficace des nombreuses demandes d’abattage sur terrains privés.
La solution mise en œuvre par Jakarto
Pour répondre aux besoins de la Ville, Jakarto a développé deux chaînes de traitement basées sur la technologie LiDAR : l’une utilisant des données captées depuis la rue, l’autre à partir de drones. L’intelligence artificielle a été intégrée à ces chaînes pour permettre la détection automatique des arbres, leur classification par genre et l’analyse de leur état.
Des résultats concrets et prometteurs
- 85 % des arbres visibles depuis la rue ont été détectés automatiquement, avec un taux d’erreur de seulement 20 % ;
- Une procédure de validation efficace a permis d’atteindre près de 100 % d’exhaustivité pour les arbres du domaine public visibles depuis la rue ;
- Un modèle de classification du genre a été développé et appliqué à 90 % des arbres validés ;
- Pour les données captées par drone, environ 75 % des arbres ont pu être inventoriés ;
- Un indice de canopée local a également été dérivé, fournissant un indicateur utile pour estimer les îlots de chaleur urbains et le niveau de bien-être associé au couvert végétal.
Vers une gestion arboricole proactive et intelligente
Grâce à ce projet, Sainte-Julie se dote d’une base de données dynamique, évolutive et largement automatisée pour soutenir sa gestion arboricole. L’expérimentation a démontré que l’alliance entre captation LiDAR, intelligence artificielle et outils numériques ouvre la voie à une meilleure planification environnementale et à une adaptation plus agile aux changements climatiques.
Le ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie a octroyé une subvention à Écotech Québec afin de mettre en œuvre les Défis Innovation Québec, finançant des projets jusqu’à concurrence de 500 000$.
Les Défis Innovation Québec ont soutenu des projets d’expérimentation en technologies propres menés par des entreprises au sein des ministères et organismes publics.
Historique de la demande
La Ville de Sainte-Julie est localisée sur la couronne sud de Montréal et compte plus de 30 000 résidents. Son territoire totalise 49,1 km2, dont 45 % se situe en périmètre urbain.
La foresterie urbaine joue un rôle de premier plan dans la signature environnementale et l’identité visuelle de la Ville. De plus, la municipalité mise beaucoup sur les apports écologiques, urbains, économiques et sociaux des arbres pour offrir un milieu de vie de qualité aux citoyens.
C’est pourquoi la Ville de Sainte-Julie consacre d’importants efforts à valoriser, préserver et augmenter son patrimoine arboricole tant sur le domaine public que privé. Pour l’aider dans cette mission, elle souhaiterait bénéficier des nouvelles technologies et de l’intelligence artificielle.
Enjeux
En effet, la gestion des arbres sur le territoire constitue un enjeu très important pour la Ville de Sainte-Julie, surtout dans un contexte de lutte et d’adaptation aux changements climatiques, d’une volonté du conseil municipal de protéger l’environnement et de la nécessité de s’adapter aux nouvelles maladies ou insectes qui menacent le patrimoine arboricole.
Deux services municipaux interviennent dans ce domaine, soit le Service des infrastructures et gestion des actifs (entretien du domaine public) et le Service de l’urbanisme (protection de l’environnement et du patrimoine arboricole public et privé).
La Ville ne dispose d’aucun inventaire informatisé détaillé des arbres publics et privés localisés sur son territoire (nombre, essence, genre, dimension, état de santé, etc.). Or, un tel inventaire est nécessaire pour planifier adéquatement les opérations d’entretien, la plantation, l’évolution du couvert arboricole au fil des années, la prévention de certaines maladies des arbres, l’abattage le cas échéant, etc.
Par ailleurs, les demandes d’abattage d’arbres sur les terrains privés sont très nombreuses et nécessitent beaucoup de déplacements et de temps d’analyse de la part des employés. La disponibilité d’un inventaire informatisé des arbres privés et de leur localisation permettrait un traitement plus efficace de ces requêtes.
Présentement, la Ville ne dispose que de données partielles sur les arbres publics présents sur son territoire. Un comptage est fait manuellement au fur et à mesure par des observations visuelles sur le terrain pour ensuite alimenter un fichier informatique qui n’est pas mis à jour périodiquement, et ce, pour le domaine public uniquement. La Ville de Sainte-Julie, toujours intéressée par l’innovation technologique, souhaiterait donc se doter d’un outil utilisant l’intelligence artificielle pour le référencement du nombre et de l’état des arbres sur son territoire, qu’ils soient localisés sur des terrains publics ou privés, dans un boisé ou dans un parc.
Attentes de la ville
Priorité très haute (aspects inconditionnels):
- Obtenir un inventaire informatisé complet de tous les arbres localisés sur les terrains privés et publics tels que dans les terrains privés (avant-lot ET arrière-lot), parcs, boisés, rues et espaces verts grâce à l’utilisation combinée des technologies actuelles (pour exemples non limitatifs drones, caméra multispectrale, géolocalisation) et d’une technologie avec un humain au sol dans le cas des boisés denses, par exemple.
- Utiliser l’intelligence artificielle pour disposer d’un inventaire complet classant les arbres par essence, genre, dimension, état, etc. grâce à une base de données entraînée, évolutive et dynamique.
Priorité moyenne (important)
- Tester un système permettant d’inventorier et projeter les propriétés des arbres dans le futur : ombre, canopée, étendue des branches, croissance, superficie de bois.
Priorité basse (intéressant à avoir)
- Utiliser l’intelligence artificielle pour détecter un arbre malade.
- Obtenir une modélisation 3D d’autres caractéristiques du paysage (présence de piscines, cartographie, îlots de chaleur, etc.
Ressources de la Ville
La Ville de Sainte-Julie mettra à disposition son mobilier urbain, ses espaces publics, parcs et espaces verts ainsi que tous ses relevés relatifs aux arbres, cartes, inventaires, données géomatiques, etc. Elle réalisera et transmettra également toutes les communications pertinentes à la population, incluant des avis concernant de potentiels survols des terrains par des drones, par exemple.
La Ville fournira aussi le temps de ses équipes en horticulture, entretien de la végétation, inspections, etc. à hauteur de 20 h/mois.
Enfin, la Ville offrira un soutien financier pouvant aller jusqu’à 15 000 $.