pages 196-241 - Réseaux de chercheurs | Télédétection - AUF

Extraction des champs de vitesse des précipitations à partir d’images radar
en utilisant le flot optique
Ouarda RAAF et Abdelhamid ADANE
Faculté d’Informatique et d’Electronique, Université des sciences et de la technologie Houari Boumediene (U.S.T.H.B.) e-
mail: rf_ouarda@ yahoo.fr
1. Problématique :
Les bouleversements climatiques qui se produisent actuellement un peu partout dans le
monde, se traduisent par diverses catastrophes comme par exemple la sècheresse, des orages
violents, des inondations, des ouragans et des tsunamis. En Algérie, ce genre de perturbation
atmosphérique est fréquemment observé à plus petite échelle. Ce sont des tornades et des
orages violents accompagnés de pluies torrentielles, comme celles qui ont dévasté Bab-El
Oued à Alger en 2001 et la région de Ghardaïa dans le sud algérien en 2008. Ces changements
du climat sont liés au réchauffement de la Planète dont l’effet actuel est aussi de perpétuer les
canicules, de contribuer à la pénurie en eau et d’accentuer la désertification des zones arides.
La prévision des phénomènes atmosphériques qui causent de telles catastrophes, s’avère
indispensable pour se prémunir des dégâts qu’ils peuvent causer. Grâce à l’instrumentation
météorologiques et aux outils de télédétection disponibles au sein des réseaux
météorologiques, il est devenu possible de procéder à ce genre d’observation. En particulier,
le satellite météorologique permet d’obtenir régulièrement des images de la partie supérieure
de l’atmosphère à grande échelle dans divers canaux couvrant le spectre visible et infrarouge.
Par ailleurs, le radar météorologique permet de détecter les champs de précipitations et de les
suivre en temps réel avec une bonne résolution dans une région donnée. Son utilisation s’est
fortement développée dans l’année qui suivit la fin de la seconde guerre mondiale.
2. Données de base et méthodologie :
Dans ce contexte, nous nous intéressons dans cette étude à la détection et l’extraction des
champs de vitesse des précipitations à partir d’images radar en utilisant le flot optique. Nous
allons donc explorer le problème de l’estimation de mouvement à partir du changement
d’invariantes photométriques tel que l’intensité de la luminance pour deux séquences
d’images artificielles ‘Cube et ‘Taxi’ et la réflectivité pour une cellule de pluie isolée d’une
séquence d’images radar. Plus précisément, nous allons traiter la partie calcul ‘ bas niveau’
qui fourni des informations locales de la vitesse sous la forme d’un champ de vecteur vitesse.
Il s’agit d’associer à chaque région de l’image un vecteur qui représente sa vitesse.
Pour se faire nous disposons d’images radar enregistrées toutes les 5 minutes avec une
résolution de 1km/pixel suivant 64 niveaux de réflectivité par le radar météorologique installé
à Bordeaux et à Sétif. L’ensemble des images constituant notre banque de données ont subi un
pré-traitement en vu de supprimer les échos indésirables du sol en utilisant la méthode du
masquage.
3. Résultats :
Dans une première partie nous nous intéressons au problème de l’estimation du champ de
vitesse des nuages précipitant à partir de données radar par la méthode d’Horn est Schunck.
Cette dernière est une méthode différentielle itérative adaptée à l’estimation globale des petits
déplacements. Nous avons remarqué qu’un nombre plus élevé d’itération de la méthode
globale permet d’éliminer les très faibles mouvements et de retenir que les mouvements
principaux. L’application de cette méthode à une cellule de pluie isolée d’une image radar
nous a donné un champ de mouvement pour les pixels du contour qui se déplacent ou ceux
qui changent de valeur d’intensité. Aussi, le réglage des paramètres d’estimation dépend
principalement de la taille, de la forme et de l’évolution de la cellule. Ainsi, cette analyse nous
a permis de détecter le sens global du déplacement de l’averse.
196

Dans une deuxième partie, nous avons testé deux autres méthodes d’estimation locales de
mouvement qui sont la méthode de Lucas et Kanade et celle basée sur les filtres de Gabor.
Dans les deux cas le flot optique estimé montre tout les objets en mouvement dans les trois
séquences d’images. Nous avons constaté aussi que la méthode basée sur les filtres de Gabor
donne un flot optique moins dense avec un manque de précision du champ estimé à proximité
des frontières en comparant avec la méthode de Lucas et Kanade. En effet, cette dernière fait
intervenir une contrainte spatial-temporelle pour remédier au problème d’ouverture. Elle est
apparue comme étant la meilleure méthode dans notre application puisqu’elle est moins
sensible au bruit en la comparant à la méthode de ‘Horn et Schunck’. Elle est caractérisée
aussi par une rapidité d’exécution de l’algorithme de calcul et donne un flot optique plus
dense par rapport à la méthode utilisant les filtres de Gabor.
Mots clés : Champs de vitesse, Cellule de pluie, Flot Optique, Image radar.
Bibliographiques :
- Baron et al; 1994. Performance of optical flow techniques, in International Journal on Computer Vision,
vol. 12, pp. 43-77
- Bruhn A; Weickert J.: October 2004. Lucas /Kanade Meets Horn /Schunck: combining local and global
optic flow method .Ed Springer, pp.211-231.
- Bruno E ; 2001. De l'estimation locale à l'estimation globale de mouvement dans les séquences d'images.
Thèse, Université Joseph Fourier, Grenoble, France.
- Meischner,A., 2005.Weather radar: principles and advanced applications. Springer; 1st ed. 2004. Corr. 2nd
printing edition, 337 p.
Algorithmes à arbre de décision appliqués à la classification d’une image
satellitaire
Rija Santaniaina RAKOTOARIMANANA 1 , Solofoarisoa RAKOTONIAINA 2 , Solofo RAKOTONDRAOMPIANA 3
1 Responsable du Système d’Information Géographique au projet Ambatovy, Madagasca, ridzasant@gmail.com,
2 Département de Physique, Faculté des Sciences, Université d’Antananarivo Madagascar, solofoarisoa@gmail.com,
3 Département de Géologie, Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, Université d’Antananarivo Madagascar,
srakotondraompiana@gmail.com
1. Problématique :
Le classificateur courant en traitement d’images utilise le principe de maximum de
vraisemblance (MDV). Il est bien adapté aux classes dont les distributions des pixels sont
gaussiennes.
2. Données de base et méthodologie :
Dans cette étude, nous avons utilisé des classificateurs non paramétriques basés sur l’arbre
de décision : ID.3, C4.5 et CART. Les critères de division utilisés sont respectivement :
entropie, ratio et indice de Gini. A partir des pixels appartenant aux parcelles d’entraînement,
nous avons créé un « arbre de décision » ou appelé également une « règle de décision » pour
classifier les pixels d’une image donnée. Après la construction de l’arbre, nous avons procédé
à l’opération d’élagage consistant à supprimer les feuilles ou nœuds peu représentatifs. Nous
avons aussi utilisé, dans cette étude, les classificateurs à arbre de décision à sélectionner les
bandes pour la classification en jouant sur les pourcentages des feuilles à supprimer. Nous
avons illustré notre étude avec une image multispectrale du satellite SPOT de la région
urbaine de Genève acquise au mois de juillet 1990, avec une résolution spatiale de 20 m et
une image LANDSAT de la région d’Alaotra Madagascar acquise au mois d’Avril 1993 avec
une résolution de 30 m. La taille de chacune de ces deux images est de 512x512 pixels.
197

3. Résultats :
La comparaison des résultats a montré que les classificateurs à arbre de décision surtout
ID.3 ont permis d’obtenir de meilleures valeurs de l’indice kappa et de la précision globale
par rapport à celles du classificateur MDV. Pour l’image de Genève, ces valeurs sont
respectivement de 0,8285 et 89,75% pour MDV et de 0.8749 et 92.55% pour ID3. Pour
l’image de l’Alaotra, elles sont de 0,8887 et 90,66 pour MDV et de 0.9414% et 95.08% pour
ID3%). Pour la sélection de bandes pour la classification, le classificateur ID.3 apporte les
meilleurs résultats. Pour l’image de Genève, 24 bandes parmi les 43 disponibles ont été
sélectionnées avec 0% du seuil d’élagage. Les valeurs de kappa et de la précision globale
obtenues sont respectivement 0,8897 et 93,45% et pour l’image de l’Alaotra, 8 bandes parmi
les 43 disponibles ont été sélectionnées avec 9% du seuil d’élagage avec pour valeurs de
kappa et de précision globale égales respectivement à 0,9394 et 94,92%.
Mots clés : Classification; arbre de décision; distribution, élagage, sélection
Bibliographie
- Hoang H. A., 2004 : Sous la direction du professeur Charles DURAND, « Usage des arbres de décision »,
2004, p.8
- Chiang I-J., Jane Y-j. H., 2002: Fuzzy classification trees for data analysis, Elsevier Science BV
- Hoang H. A., Sous la direction du professeur Charles DURAND, « Usage des arbres de décision », p.12
- Drant Y., Lagacherie M., Villemazet J., 2006 : présentation d’algorithmes de datamining , Epita Sciences
Cognitives et Informatique Avancée
Détection satellitaire de l’évolution spatio-temporelle des feux de végétation
à Madagascar
Vonjison RAKOTOARIMANANA
Département de Biologie et Ecologie Végétales de la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo. B.P.906 –
MADAGASCAR , vonjison@yahoo.fr / vonjison1@yahoo.fr
1. Problématique :
L’étude et le suivi des feux de végétation sont depuis plusieurs années le cheval de bataille
de pays confrontés à ce fléau comme les pays africains, sud-américains, Madagascar.
Pourtant, la connaissance du phénomène reste encore incomplète surtout en ce qui concerne
sa répartition, son intensité et ses différents impacts au niveau climatique (pollution
atmosphérique, bouleversement des bioclimats…) et écologiques (érosion, déforestation…).
Le but de notre étude n’a pas la prétention de proposer une solution radicale à tous ces
problèmes, mais consiste cependant à fournir des éléments nécessaires au suivi et donc à la
surveillance des feux de végétation à Madagascar. A partir de ces résultats, quelques réponses
pourront être fournies aux deux questions suivantes : quand et comment brûle Madagascar ?
où sont les zones incendiées et pourquoi ?
2. Données de base et méthodologie :
Différents satellites donnent des informations sur la distribution spatiale et temporelle des
feux de végétation. Leurs caractéristiques dépendent de plusieurs paramètres, tels que la
résolution, les longueurs d’ondes des signaux enregistrés et les fréquences de passages. Le
choix du satellite NOAA/NGDC (National Oceanic and Atmospheric Administration/National
Geophysical Data Center) pour notre étude est motivé par la fréquence importante de leurs
passages (plusieurs fois par jour et par nuit), la couverture assurée et la présence des
radiomètres à balayage AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) qui possèdent
5 canaux permettant de mesurer les rayonnements réfléchis et émis par la terre et les nuages.
198

La localisation des feux s’effectue à l’aide de la bande de l’infrarouge thermique (3,55-
3,93µm), et uniquement de nuit. Les données disponibles ont été captées entre mois d’août et
de décembre 1992 à 2003. Ce sont des données brutes devant être traitées et structurées en
utilisant les différentes techniques de système d’information (SIG, SGBD, analyse spatiale…)
à l’aide des logiciels Arcinfo, Arcview, Idrisi, Excel, Access. Les images ainsi structurées se
présentent sous forme de fond cartographique sur lequel ont été placés les pixels-feux et les
pixels-nuages géo-référencés. Les feux détectés sont ceux dont la dimension avoisine ou
dépasse le pixel. Ainsi, il a été possible de quantifier les pixels-feux et donc d’en déduire des
statistiques.
3. Résultats :
Les résultats obtenus à partir de l’analyse de données satellitales soulignent le caractère
saisonnier des feux de végétation à Madagascar et leur dépendance de facteurs
géoclimatiques. La période et la distribution des feux ne sont pas les mêmes suivant les
régions. Le bilan sur l’ensemble des onze années d’observation fait ressortir une nette
différence spatio-temporelle dans les évolutions des feux entre le domaine de l’Ouest et le
domaine de l’Est de Madagascar. Ces différences proviennent de la diversité du relief, des
types de végétation et des climats. Le pic des feux commence à apparaître tôt à l’Ouest au
mois de septembre et n’est détecté qu’à partir du mois d’octobre à l’Est. Pourtant, de façon
globale, on peut noter que ces feux sont surtout pratiqués pendant ou en fin de la saison sèche.
De façon cohérente, on constate que les pluies sont corrélées négativement avec le nombre
de feux détectés par satellite.
Mots clés : Télédétection – Feux de végétation – Dynamique spatio-temporelle – Madagascar
Bibliographiques
- Dozier J., 1981. A method for the satellite identification of surface temperature fields of subpixel resolution.
Remote sensing of of Environment, 11 : 221 – 229.
- Randriambelo T, 1998. Détection satellitaire des feux de végétation et des zones de convection en zone
tropicale : Application à l’étude climatologique de l’ozone troposphérique. Thèse de Doctorat, Université de La
Réunion, 203 p.
- Rakotoarimanana V. & Andrianjafiravelo T., 2008. Evolution spatio-temporelle des feux de végétation à
Madagascar. Photo-interpretation, 2 : 3 - 10.
Sur la configuration et les traitements des images spatiales adaptés au
processus REDD+
Solofo RAKOTONDRAOMPIANA (*) (1),(2) ; Solofoarisoa RAKOTONIAINA (1),(3) ; Sitraka,
RANOELIARIVAO (1) ;Tahiana RAJOSARIMALALA (1) ; Lova RAKOTOVAO (1) ; Bernard RIERA (4) ;
Maminiaina RASAMOELINA (5) ;Romuald VAUDRY (6) ; Jean-Paul RUDANT (7) ;
(1)Laboratoire de Géophysique de l’Environnement et Télédétection. Institut & Observatoire Géophysique d’Antananarivo
(IOGA). Université d’Antananarivo (Madagascar)
(2)Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. Université d’Antananarivo (Madagascar)
(3)Faculté des sciences. Université d’Antananarivo (Madagascar)
(4)Muséum National d’Histoire Naturelle (France)
(5)WWF- Madagascar
(6) ONG GoodPlanet/ActionCarbone.
(7)Université de Marne la Vallée (France)
Le Changement Climatique est l’un des problèmes globaux majeurs de l’humanité. Les gaz
à effet de serre (GES) de l’atmosphère sont considérés comme les causes principales de
l’élévation de la température du globe. Une part non négligeable (IPCC, 2007) des GES
provient de la destruction des forêts. La Réduction des Emissions dues à la Déforestation et à
199

la Dégradation des forêts (REDD et maintenant REDD+) vise à fournir une compensation
financière aux pays du Sud qui s’engagent à réduire la déforestation et la dégradation de leurs
forêts. Ainsi, l’estimation des surfaces couvertes par la forêt est-elle devenue une question
d’actualité. Cette communication présente les premiers retours d’expérience de notre
participation à un projet-pilote REDD+ à Madagascar. L’étude concerne trois sites : Andapa,
au Nord de Madagascar, le couloir forestier de Fandriana-Vondrozo au centre-Est de
Madagascar et l’extrême Sud de Madagascar (Fort-Dauphin), une zone contenant dans sa
partie orientale une part de forêts humides, de forêts sèches
Nous avons utilisé des images SPOT 5 dans les trois canaux XS1, XS2 et XS3, avec des
pixels de 2.5m.
La définition même de la forêt est source de confusion dans l’utilisation des images. En
effet, chacun de facteurs (la superficie minimale, la hauteur des arbres et le couvert de la
canopée) entrant dans cette définition est pour le moment relativement mal déterminé par
l’image ou impliquant une certaine contrainte.
Nous passerons donc en revue les difficultés rencontrées ainsi que les propositions
d’amélioration et les pistes de recherche à développer dans ce domaine.
Mots-clé : changement climatique, carbone, Images satellite, REDD+
References bibliographies
- Andriamanampisoa, F. ; Jessel, J.P. ; Rakotondraompiana, S. (2008) : A non-rigid registration using elastic
model, finite element method and mutual information in parallel environment. 2 nd International Conference on
Advanced Engineering Computing and Applications in Sciences (ADVCOMP 2008)
- Global Canopy Program(2009) : Le petit livre du REDD+(2édition). www.littlereddbook.org
- Nackaerts K., Vaesen K., Muys B., Coppin P. (2005): Comparative performance of a modified change
vector analysis in forest change detection, International Journal of Remote Sensing, 26: 5, 839 — 852
Quelques techniques de la télédétection appliquées à Madagascar à l’étude
des changements climatiques et leurs impacts sur l’environnement
Simone RANDRIAMANGA
Université d’Antananarivo, département de géographie
baratsiv@moov.mg
Les activités du paysan malgache sont encore aujourd’hui fortement tributaires du climat et
plus particulièrement de la pluie. Les variations dans la distribution des pluies, celles dans la
quantité précipitée, l’arrivée précoce ou tardive de la saison pluvieuse…, sont durement
ressenties dans les milieux ruraux surtout chez les paysans qui cultivent le riz.
1. Problématique :
Notre hypothèse considère que les dérèglements actuels du climat sont causes des
mutations aujourd’hui observées dans les campagnes malgaches. Une meilleure connaissance
des phénomènes climatiques permettrait de les appréhender, d’en connaître les mécanismes et
de mieux expliquer les variabilités. Il serait alors possible d’en faire le suivi afin d’aider le
cultivateur à faire face au changement climatique. La télédétection pourrait être mise à profit
dans ce sens. Mais quelles images satellites utiliser ? Quel capteur est le mieux adapté ?
2. Données de base et méthodologie :
La riziculture demeure la principale occupation et source de revenu en milieu rural. Culture
irriguée sur les Hautes Terres, notre zone d’étude, les travaux y afférant obéissent à un
calendrier dont le moindre écart se répercute sur la production rizicole. La réponse paysanne
200

face à la baisse de production se traduit par la création de nouvelles activités. Il se tourne vers
l’artisanat, l’exploitation forestière, la briqueterie ou la pêche. Il remplace le riz des casiers
rizicoles en manque d’eau par des cultures maraîchères. Il aménage les versants en parcelles
de céréales, légumineuses ou tubercules…Ces nouvelles occupations s’accompagnent souvent
de dégâts sur le plan environnemental car les ruraux ne se préoccupent guère de l’état de
l’environnement. Leurs pratiques souvent irrationnelles accentuent la surexploitation de la
forêt, des terres et des plans d’eau. Très vite les sols s’épuisent et se dégradent. L’érosion
s’accentue, la multiplication des poissons est entravée. Dépourvu de ressource, le paysan finit
par quitter la campagne. Il sera confronté en ville à d’autres problèmes.
Deux types de satellites météorologiques sont utilisés pour cette étude : les satellites
géostationnaires situés à 36 000 km d'altitude, tournent dans le même sens et avec la même
vitesse de rotation que la terre dont ils voient toujours la même face. Les satellites à
défilement placés à 800 km d’altitude, tournent autour de la terre dans le sens méridien. Ils
délivrent des informations sur une même zone 2 fois par jour.
Trois types de traitement d’image sont appliqués. Le traitement analogique des images
GOES IO dans le VIS et IR de 1978 à 1979 sur films photosensibles positifs, porte sur une
méthode analytique et synoptique d’interprétation des images satellitales. La néphanalyse des
données complète celle-ci.
Le traitement numérique est réalisé sur les données du capteur IR de METEOSAT4 à partir
de la température de brillance maximum de surface (TbMAX) et l’Occurrence de nuages à
sommet froid (Cunimb) appliqué sur la séquence d’images METEOSAT dans le VIS et IR de
1990 à 1992 sur bandes magnétiques et sur films photosensibles. Un catalogue d’images en
est issu. Le traitement statistique des données au sol valide l’interprétation.
Considérant la végétation comme étant le reflet du climat, les travaux entrepris avec les
données du capteur AVHRR de NOAA portent sur une séquence d’images mensuelles NDVI
générées sur toute l’Afrique et Madagascar de 1982 à 1999. Différents types de classification
sont lancés pour l’étude du comportement de la biomasse végétale en rapport avec l’état de
l’environnement physique.
3. Résultats :
L’interprétation des données de GOES-IO met en évidence les spécificités climatiques de
Madagascar. On retient qu’il est possible d’analyser le comportement des différents centres
d’action et des cyclones influençant le temps sur l’île. On observe que le climat de
Madagascar relève à la fois de la météorologie tropicale et tempérée.
Le traitement numérique des images METEOSAT permet de détecter les périodes sèches
de l’île. Il est alors permis de croire qu’on peut procéder au suivi des saisons pluviométriques
malgaches et agir en conséquence afin d’aider le cultivateur à faire face aux dérèglements du
climat.
L’analyse du comportement de la biomasse végétale d’après les images NDVI de NOAA
renseigne sur l’état de dégradation de l’environnement. Madagascar est divisé en trois grandes
régions végétales : l’Est et le Nord à fort indice de végétation, les autres régions de l’île se
trouvent dans la gamme des basses valeurs de NDVI et le littoral forme une classe à part.
Cette étude confirme que les satellites météorologiques sont intéressants à l’étude des
changements climatiques et de leur impact sur l’environnement, pour leurs images et leur
fréquence. Leur résolution spatiale grossière permet une vue globalisante de la terre à petite
échelle ; leur résolution temporelle élevée fournit des images fréquentes dans un intervalle de
temps court. Ces caractéristiques offrent la possibilité de suivi dans le temps et l’espace d’un
évènement climatique presque en temps réel, en cas de catastrophe naturelle ou de
changement climatique. Cet avantage est surtout tiré des capteurs IR des satellites
géostationnaires de type METEOSAT à cause de leur forte répétitivité. Mais aujourd’hui, une
201

nouvelle génération de satellite beaucoup plus performante est fonctionnelle : METEOSAT
Seconde Génération (MSG). MSG est beaucoup plus précis que METEOSAT et fournit des
images toutes les 15 minutes. Il permet un meilleur suivi des changements climatiques par le
biais d’une étude plus fine de l’atmosphère. Les satellites météorologiques à défilement sont
moins performants à cause de leur fréquence trop faible, limitant le suivi en temps réel d’un
évènement climatique. Afin de pallier au problème de résolution au sol trop grande, beaucoup
de travaux tendent aujourd’hui vers la fusion des images MSG avec des images à haute
résolution spectrale pour le suivi de l’état de l’environnement.
Cette communication montre que les images des satellites géostationnaires sont bien
adaptées à l’étude des changements climatiques et leurs impacts sur l’environnement. Les
données au sol sont des compléments indispensables aux travaux. L’homme pourrait ainsi
limiter les dégâts des variabilités climatiques par une meilleure compréhension du
fonctionnement des phénomènes météorologiques, une meilleure gestion de l’environnement
à travers la maîtrise des données de la télédétection.
Mots clefs : Satellites météorologiques, METEOSAT, GOES-IO, NOAA
Bibliographie
- Randriamanga S., 1998 : Relation entre travaux de terrain et télédétection pour l’étude de la sécheresse et
son impact à Madagascar in JM DUBOIS, M. BERTIER, JP. FORTIN, F. BOIVIN, La réalité de Terrain en
télédétection : Pratiques et méthodes. Actualité scientifique. Collection Universités francophones. Édition
AUPELF-UREF, 1998, p 81-88
- Randriamanga S., 2006 : Climat, couverture végétale et érosion des sols à Madagascar. Apport de la
télédétection et des SIG, Document de synthèse des travaux, HDR, Université Jean Moulin, Lyon3, Vol 2, p.36-61
- Randriamanga S., 2008 : Les variabilités climatiques malgaches vues à travers l’imagerie satellitaire,
Société Française de Photogrammétrie et Télédétection n°190 (2008-2) « Météosat seconde génération, un
nouvel instrument de suivi de l’environnement », sous la direction de Catherine Méring
Géorisque lavaka et savoirs locaux
Sonia RANDRIANARISOA 1,a , Pr Simone RANDRIAMANGA RATSIVALAKA 2,b
1 Laboratoire LADYSS .105, Rue de Tolbiac, PARIS 75013. Université PARIS 7
2 Faculté des Lettres, Département de géographie ; Université d’Antananarivo
Courriel (a, b) : sonihantha@yahoo.fr, baratsiv@moov.mg
1. Problématique :
Madagascar est un des pays les plus touchés par l’érosion. Cette dernière et principalement
l’érosion par lavaka engendre un départ de sédiments d’environs 400 tonnes par hectare et par
an. Ce taux peut atteindre dans certains bassins versants, environ 1000 t/ha/an (FOFIFA,
ANAE, CIRAD, 1997).
Les lavaka dont l’origine est à la fois naturelle et anthropiques font l’objet de nombreuses
recherches. Considérés comme sources de handicaps pour le développement de l’agriculture
dans plusieurs parties des Hautes Terres, ils présentent un risque majeur pour les agences de
développement. En effet, certaines études montrent que l’apparition ou l’existence des lavaka
freine le développement économique dans les régions touchées.
Dans ce cadre, nous avons choisi d’évaluer les dangers potentiels des lavaka sur
l’agriculture, non plus à l’aune du diagnostic des experts en développement, mais à partir du
retour d’expérience des agriculteurs malgaches eux-mêmes. Il s’agit dans cette étude de
déterminer jusqu’à quel point les lavaka sont des facteurs limitant de l’essor de l’agriculture à
Madagascar et comment ils contribuent à structurer l’espace agricole. À travers la perception
des paysans et les savoirs locaux, nous examinons l’importance des lavaka, la place qu’ils
202

occupent dans la vie quotidienne des villageois, et comment les lavaka sont devenus des
terroirs à part entière dans le paysage agraire, voire une ressource.
2. Données de base et méthodologie :
L’étude comporte un volet d’analyse paysagère et un volet socio-économique et culturel.
Le district de Tsiroanomandidy, capitale du Moyen-Ouest de Madagascar a été choisi pour
cette étude. Après une étude préalable de la région, le Moyen Ouest n’a que peu attiré jusqu’à
présent l’attention des scientifiques. En revanche, nous avons trouvé qu’il présente parmi les
plus forts taux d’érosion par lavaka de toute l’île (Helisoa, 1983 ; ONE, 2008). La
méthodologie a été structurée en deux temps. Dans un premier temps, nous avons procédé à
une analyse de l’espace et des paysages grâce aux outils de la télédétection et des cartes.
Les outils ayant été utilisés pour cette étude sont ;
− des images Landsat TM, corrigées géométriquement, et datant de 1999 (160-73),
composées de 7 canaux radiométriques ;
− un MNT ou Modèle Numérique de Terrain de la région de Tsiroanomandidy (SRTM, pix.
90x90m)(Fig.1)
− Imagerie Google Earth à haute résolution (Fig.2);
− divers documents cartographiques tels que les cartes topographiques, dont les feuilles K46
et K47 à 1:100 000 de la FTM (Foiben-Taosaritanin’i Madagasikara), la feuille N° 7 à
1:500 000
− les cartes géologiques et pédologiques de l’ORSTOM datant de 1968.
−
−
Les données GPS (GPS GARMIN ETREX)
le logiciel ENVI 4.5 a été utilisé pour l’analyse des images et des données géoréférencées
(Wetness, NDVI, analyse texturale).
Dans un deuxième temps, un travail sur le terrain a permis de collecter des données pour une
étude spatialisée des systèmes sociaux et de leurs interactions avec l’écosystème.
3. Résultats :
Grâce à des traitements numériques simples, nous avons pu dégager les principaux types
d’occupation des sols dans la région d’étude. Néanmoins, les indices de brillance (brightness),
de la teneur en eau (wetness) ainsi que de végétation normalisée (NDVI) nous ont permis
visuellement de faire une distinction entre les zones érodées, humides ou végétalisés de la
région étudiée. L’interprétation de l’indice de brillance avec l’indice topographique issu du
MNT utilisé dans cette étude a permis de dégager les zones qui sont les plus sujettes à
l’érosion dans la région. En revanche, le travail de terrain et Google Earth TM , ont pu vérifier les
résultats de l’analyse (répartition, comptage du nombre de lavaka au km²).
203

D’après cette étude, nous pouvons dire que la densité des ravines, des glissements de
terrains et surtout les lavaka sont les témoins d’une érosion intense et généralisée sans
proportion avec les densités de population et l’intensité de la mise en valeur agricole.
En revanche, le lavaka reste un processus normal d’évolution des versants, et que cette
«normalité» a été intégrée aux modes d’utilisation des sols et de mise en valeur des ressources
naturelles. La perception par les paysans de la place et du rôle des lavaka dans la zone étudiée
appelle également à une certaine prudence dans le diagnostic « expert » de l’érosion des
versants.
Mots clés : Erosion, lavaka, pratiques paysannes, télédétéction
Bibliographie
- Blanc-Pamard C., Rakoto Ramiarantsoa H. (2006). Couleurs et savoirs des sols à Madagascar, in L'érosion entre
société, climat et paléo-environnement, ALLÉE P., LESPEZ L. (coord.), Actes de la Table Ronde en l'honneur du Professeur
René Neboit-Guilhot. Clermont-Ferrand, Presses universitaires Blaise Pascal.
- Cox, R., Bierman, P., Jungers M.C., Rakotondrazafy, A.F.M. (2009). Erosion rates and sediment sources in Madagascar
inferred from 10 Be analysis of lavaka, slope, and river sediments. Journal of Geology, 117, 363-376.
- Rabarimanana M.H. et al .Cartographie des lavaka par télédétection : analyse des facteurs et gestions des
espaces ruraux à Madagascar – Télédétection, 2003, vol. 3
- Randriamanga,Simone et al. 2006, Application de la télédétection et d’un SIG à la typologie des lavaka sur
les Hautes-terres de Madagascar, 14 p.
- Disponible sur : http://www.teledetection.net/upload/TELEDETECTION/pdf/20070226115758.pdf
Détection à l’aide des images satellitaires des activités humaines et des
impacts cycloniques sur les forêts tropicales humides de Madagascar - Cas
du site d’Andapa – Bealanana
Sitraka RANOELIARIVAO (1),*, Solofo RAKOTONDRAOMPIANA (1), Solofoarisoa RAKOTONIAINA (1),
Romuald VAUDRY (2), Maminiaina RASAMOELINA (3)
(1) Laboratoire de Géophysique de l’Environnement et Télédétection (L.G.E.T), Institut et Observatoire de Géophysique
Antananarivo (I.O.G.A), Université d’Antananarivo
(2) ONG GoodPlanet - France
(3) WWF MWIOPO (Madagascar et Océan Indien)
* akartiss@gmail.com
1. Problématique :
Les images satellitaires sont utilisées dans de nombreux domaines. Dans notre cas, elles
ont été utilisées pour le suivi de l’environnement. Le site d’étude considéré se trouve au Nord
de Madagascar où l’on trouve une masse significative de forêts tropicales humides. Les
principaux objectifs de notre étude sont la mise en évidence de l’apport des images à très
haute résolution spatiale pour le suivi des forêts tropicales humides et de leur dégradation.
2. Données de base et méthodologie :
Les données que nous avons utilisées sont des images multispectrales SPOT à 2m50 de
résolution, des données de terrain et des données démographiques et météorologiques (les
cyclones) correspondant au site d’étude. D’abord, nous avons classifié les images selon les
classes d’occupation du sol suivantes : « Forêt dense », « Forêt claire », « Autres peuplements
», « Forêt secondaire », « Terres cultivées », « Prairies », « Terres humides », « Autres terres
» et « Nuages et ombres ». Deux classificateurs ont été utilisés : le maximum de
vraisemblance (MDV) et le k-Plus Proches Voisins (k-PPV). Un filtrage par le filtre Modal a
été ensuite appliqué aux images classifiées.
204

3. Résultats :
Une fois que les images filtrées ont été obtenues (Figure 1 et Figure 2), deux approches ont
été suivies. D’une part, nous avons évalué la qualité de la classification en validant ces images
filtrées avec les données de terrain. L’évaluation nous a permis d’avancer que les précisions
des classes forestières sont satisfaisantes pour l’ensemble des images traitées (Tableau I).
D’autre part, nous avons calculé les superficies de chaque classe forestière (Tableau II) en
utilisant les images filtrées. La combinaison de ces superficies avec les données
démographiques et cycloniques nous a permis de dire que les taux de déforestation et de
dégradation des forêts sont plus élevés à l’Est qu’à l’Ouest du site.
Mots clés : Détection, images satellitaires, activités humaines, impacts cycloniques, forêts tropicales humides
205

Bibliographiques :
- Caloz R., Collet C., 2001. Précis de Télédétection, Traitements numériques d’images de télédétection, vol.
3, Presses de l’Université de Québec, Agence Universitaire de la Francophonie, 386 pages.
- Franco-Lopez, H., Ek, A.R., Baue, M.E., 2001. Estimation and mapping of forest stand density, volume,
and cover type using the k-nearest neighbours method. Rem.Sens.Env, 77, pp. 251 – 274.
- Nackaerts K., Vaesen K., Muys B., Coppin P., 2005. Comparative performance of a modified change vector
analysis in forest change detection, International Journal of Remote Sensing, 26: 5, 839 — 852
Les Paroxysmes Biothermiques dans la région de la Tunisie Tellienne
Mustapha RIAHI
Université Paris I Panthéon – Sorbonne, UMR CNRS 8185 ENeC, riahi_mustapha@voila.fr
Par sa position au nord du pays, la Tunisie Tellienne est directement soumise aux
advections d'air froid venu du nord en hiver et aux intersaisons. Cependant, en été, même si la
région est relativement éloignée du Sahara, elle subit, parfois, de plein fouet les incidences
physiologiques des flux venant du sud dont le plus redoutable est le Sirocco. L’arrivée de ce
dernier en la Tunisie Tellienne est accompagnée par une hausse notable de la température à
cause de l’effet de foehn que connaît cet air en se déversant dans les bassins intra-telliens.
Ces paroxysmes génèrent des ambiances stressantes chez les personnes bien portantes et
déployant un effort physique dans leur travail ce qui altère leur confort thermique. Mais la
situation est plus compliquée pour les personnes vulnérables dans la mesure où l’adaptation à
la contrainte thermique est très délicate car les seuils de tolérance de leur organisme
risqueraient d’être facilement débordés dans ces conditions.
De là, cette étude prend toute son importance dans la mesure où il s’agit d’un risque
biothermique qui s’impose avec beaucoup d’acuité surtout dans le contexte actuel des
changements climatiques qui pourraient accentuer la dureté d’ambiances déjà excessives. Une
réflexion sur la gestion de ces risques sans cesse croissants nous semble nécessaire.
On se propose d’analyser la gravité de ces ambiances, leur fréquence, leur variation spatiotemporelle
ainsi que leur évolution pendant la décennie 1998 – 2007 en utilisant les données
de onze stations météorologiques et des indices appropriés.
Surveillance de la dynamique des paysages géomorphologiques des régions
arides du Sud Tunisien : entre interventions humaines et changements
climatiques
Olfa RIAHI 1 et 2 , Aziza GHRAM-MESSEDI 1et 3, et DELAITRE Eric 2
1- Laboratoire de Cartographie Géomorphologique des Milieux, des Environnement et des Dynamiques
2- Institut de Recherche pour le Développement (unité Espace)
3- Institut Supérieur des Technologies de l'Environnement,
de l'Urbanisme et du Bâtiment
olfariahi@gmail.com , ghramaziza@gmail.com ,eric.delaitre@ird.fr
Les zones arides du sud tunisien évoluent rapidement à la fois sous l’impact des actions
anthropiques et au rythme des fluctuations climatiques. Le milieu naturel subit donc
d’importantes transformations dont les plus graves se traduisent essentiellement par la
régression de la couverture végétale et l’agressivité des processus d’érosion, pouvant mener
jusqu’à la désertification.
Le présent travail cherche à montrer l’apport d’une approche méthodologique adaptée à la
cartographie des paysages géomorphologiques en Tunisie centro-méridionale.afin d’en
surveiller l’évolution.
206

Notre approche méthodologique est basée sur des informations issues de la télédétection
optique (photo-interprétation de photographies aériennes et d’images satellites, analyse
radiométrique d’images satellites multi-dates), combinée à des observations de terrain (levé
géomorphologique, échantillonnage, description du milieu physique et anthropique…), en se
servant de différents documents thématiques déjà existants (cartes topographique, géologique,
pédologique, géomorphologique et écologique par exemple). L’intégration de ces données
dans une base de données de type SIG est indispensable pour les combiner et les traiter
spatialement pour assurer la surveillance des dynamiques spatio-temporelles des
environnements arides.
Ainsi, la cartographie des paysages géomorphologiques, nous a servi de base pour la
surveillance de l’évolution des paysages dans la région Menzel Habib à travers les cartes
d’utilisation et d’occupation du sol réalisées, et de la dynamique des processus hydriques de
surface dans la région de Hadej-Bou Hedma
Pour mettre en place une surveillance de la dynamique du milieu (physique, biologique et
humain), l’étude du paysage géomorphologique a permis de construire des unités spatiales de
référence basées sur les caractéristiques physiques d’unités morpho-pédologique, ainsi que sur
leurs organisations spatiales. Une fois l’espace subdivisé en fonction des différents types de
formes et de formations géomorphologiques, l’étude de la dynamique des paysages
anthropiques peut se faire en segmentant le territoire en fonction de l’utilisation et de
l’occupation des terres.
Pour cela, les deux régions qui ont été retenues sont deux observatoires voisins qui font
partie du réseau d’observatoires de surveillance écologique à long terme (Roselt) de
l’Observatoire du Sahara et du Sahel. Toutes les deux appartiennent à l’étage bioclimatique de
l’aride (précipitations : 100-200mm/an, avec une forte variabilité spatiale et temporelle, à été
chaud et hiver doux). Les images utilisées sont celles fournies par le satellite Landsat et Spot.
Sur Haddej-Bou Hedma, l’exemple pris est celui de la lutte contre l’érosion hydrique :
l’analyse de l’évolution du réseau hydrographique se fait alors sur un espace déjà renseigné à
la fois en tant que paysage géomorphologique et en tant que paysage anthropique.
Sur Menzel Habib, l’exemple montré est celui de la dynamique « populationenvironnement
», afin de comprendre la spatialisation des pratiques agropastorales sur une
période donnée pour pouvoir aider les prises de décisions des différents acteurs dans le cadre
de la lutte contre la désertification.
La variabilité bioclimatique des forêts du Vercors : bilan sur la période
1998-2009 à partir des données NDVI de SPOT-VGT
Sandra ROME (1, 2) , Sylvain BIGOT (1, 2) , Séverine LOUIS (1) , Philippe CHOLER (3) et Pierre-Eymard BIRON (4)
(1)
Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE - CNRS-IRD-INPG, UMR 5564)
(2)
Université Joseph Fourier - Institut de Géographie Alpine sandra.rome@ujf-grenoble.fr
(3)
Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA, CNRS UMR 5553)
(4)
Réserve Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors
1. Problématique :
Dans une perspective éco-climatique, la cartographie de l’activité végétale ainsi que des
différentes phénophases saisonnières et interannuelles est une donnée essentielle pour établir
un bilan bioclimatique forestier précis, et envisager éventuellement ensuite une modélisation
numérique et/ou écologique. Parallèlement, les gestionnaires des espaces protégés (parcs et
réserves) ont besoin de cette connaissance spatio-temporelle quasi-opérationnelle (i.e. avec
quelques semaines ou quelques mois de décalage) pour définir les politiques de protection et
de gestion des différents espaces végétalisés (forêts, prairies, zones humides, …) très
207

sensibles à des anomalies climatiques ponctuelles ou récurrentes. A l’échelle du massif du
Vercors, une attention particulière est donnée à la Réserve Naturelle des Hauts Plateaux
(environ 17 000 ha) qui regroupe à la fois une grande richesse spécifique (forêts, pelouses,
versants végétalisés) mais aussi une grande sensibilité écoclimatique (étagement végétal,
interactions de plusieurs climats régionaux).
2. Données de base et méthodologie :
La présente étude s’intéresse donc à la variabilité spatio-temporelle de l’activité
photosynthétique des forêts du massif du Vercors (départements de l’Isère et de la Drôme) et,
plus particulièrement, à l’échelle du Parc Naturel Régional du Vercors. L’objectif est
d’observer, à partir de données issues des satellites SPOT4 et SPOT5 (données décadaires
VEGETATION, possédant une résolution spatiale de 1 km²), les différents stades
symphénologiques à l’échelle des peuplements forestiers, pour la période allant de 1998 à
2009. L’hypothèse est que le cycle saisonnier de ces forêts de moyenne montagne est
influencé à la fois par des variables topographiques telles que l’altitude et l’exposition, et par
des variables climatiques telles que les températures et la disponibilité en eau.
Grâce à l’analyse statistique et cartographique d’un indice de végétation comme le NDVI,
les différents cycles saisonniers moyens des forêts du Vercors sont d’abord discriminés
(stades de débourrement, de maturité et de jaunissement automnal), en tenant compte des
différences significatives entre les forêts de feuillus, les forêts mixtes et les forêts de
conifères. Par ailleurs, l’étude spécifique des effets de l’altitude et des variations thermiques
interannuelles est menée pour déterminer le caractère précoce ou tardif de certaines
phénophases.
3. Résultats :
Les résultats permettent notamment d’identifier des années ‘exceptionnelles’ en termes
d’activité photosynthétique, comme 1999 et 2004 avec une activité particulièrement basse, ou
l’inverse en 2007. L’impact de la sécheresse de 2003 est particulièrement significatif, avec
ensuite un phénomène de résilience de la végétation les années suivantes. Plus largement, on
peut envisager le diagnostic des conséquences écologiques d’un potentiel changement
climatique à l’échelle régionale, un réchauffement des températures à l’échelle du massif du
Vercors pouvant en effet modifier la durée de la saison de végétation et rendre certains
peuplements forestiers plus sensibles aux gelées tardives ou au déficit hydrique en début de
saison.
L’ensemble de ces travaux, menés dans le cadre d’une collaboration avec la Réserve
Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors, participe aussi aux études de la Zone Atelier Alpes
(ZAA) du CNRS. Ils sont également des actions scientifiques préliminaires au futur
programme de recherche européen ERA-NET CIRCLE - CAMELEON (CArbon dynamics in
Mountain Ecosystems: analyzing Landscape-scale Effects Of aNthropogenic changes -
climate and land-use).
Mots clés : Vercors, forêt, SPOT-VGT, NDVI, phénologie.
208

Le Barrage Vert ; réalités sur l’expérience algérienne en matière de lutte
contre la désertification
Soumia SABBA* & Khéloufi BENABDELI**
* Faculté des Sciences de la Terre, de Géographie et Aménagement du Territoire « Université des Sciences et de la
Technologie Houari Boumediene ». BP : 32 El – Alia Bab-Ezzouar 16111, Alger- Algérie.
** Faculté des Sciences de la Nature, « Université de Mascara ». BP : 305 Route de Mamounia.
*sabba-soumia@live.fr **kbenabdeli@yahoo.fr
Confrontée à une désertification menaçante, l’Algérie a opté en 1970 pour la lutte
biologique en mettant en place une bande verte de 20 km de large et 1500 km de long
englobant tout l’Atlas saharien et épousant les limites de la partie présaharienne. Cette bande
verte d’environ 3 millions d’hectares correspondait aux limites des isohyètes 200 à 300 mm
de pluie annuellement. Dans cette zone l’intervention est jugée urgente compte tenu de sa
sensibilité au phénomène de désertification et des potentialités de remontée biologique qu’il
recèle. La réalisation de cette immense ceinture verte, projet d’envergure nationale, ne pouvait
être confiée qu’à une grande institution pérenne dotée de moyens matériels et humains. Une
étude portant sur quatre zones pilotes de 100.000 hectares chacune a été réalisée. Pour chaque
projet un schéma directeur d’aménagement a été élaboré et des unités de réalisation dotées de
moyens de réalisation furent chargées des travaux.
Les résultats obtenus ne sont pas à la mesure des espérances et des objectifs, selon la
comparaison de deux images satellites (1985-2005) ; mais constituent des données de
références intéressantes. La multitude d’espèces végétales introduites constitue une
expérience remarquable qui servira d’école pour la lutte contre la désertification.
Mots clés : Barrage vert- Zone aride- Réalisations- Contraintes- Résultats
- Benabdeli K., (1993) : L’agriculture menacée par la déforestation. Séminaire International sur la
préservation de l’Environnement - érosion & aridité – Sidi-Bel-Abbès, Alger.
- Benrebiha A et Benchallal K., (1989) : Réflexions préliminaires sur le Barrage Vert. Bulletin Technique
Forestier 2. PP. 9-15.
- Djebaili S., (1984) : La steppe algérienne : phytosociologie et écologie. Office des Publications
Universitaires, Alger. 177p.
- Grim S., (1989) : Le préaménagement forestier. Ministère de l’hydraulique, Alger. 358p.
- LE Houerou H-N., (1985) : La régénération de la steppe algérienne. Ministère de l’Agriculture, Alger. 45p.
- Leutreuch-Belarouci N., (1989) : Approche global de la question du reboisement dans la zone du Barrage
Vert. Office des Publications Universitaires, Alger. 18p.
Impact des changements climatiques et anthropiques sur les ressources en
eau dans la vallée de l’oued Ziz
Abdelhamid SADIK1 I & Ali FALEH 2
1-Université Sidi Mohamed Ben Abdellah, Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès, Maroc
sadiki_a@yahoo.fr
2- Université Sidi Mohamed Ben Abdellah , Faculté Lettres Saïs-Fès, Maroc
falehali2001@yahoo.fr
1. Problématique :
Le fonctionnement naturel de l’oued Ziz et le système traditionnel de gestion des
ressources en eau assuraient un certain équilibre entre les besoins de la population, la quantité
et la qualité de l’eau dans la vallée de l’oued Ziz.
Actuellement, l’évolution de la composition chimique des eaux souterraines dans la vallée
de l’oued Ziz montre une augmentation importante de la teneur en Na+, Cl-, Ca 2 +, K+. Ceci
traduit une salinisation marquée des eaux de la nappe phréatique de l’aval par rapport à
209

l’amont. Cette évolution de la teneur en sel qui s’accentue depuis quelques décennies
accompagnée par une baisse des niveaux piézométriques peut être expliquée par des facteurs
naturels comme le gradient de précipitations amont-aval décroissant, la succession des années
de sécheresse, la nature du substrat aquifère mais aussi par des facteurs anthropiques.
On assiste depuis les années 70 à un déséquilibre suite à un concours de circonstances qui
ont déclenché une série de problèmes de pénurie d’eau, de salinité et de recharge des nappes.
1. Données de base et méthodologie
La vallée est formée de deux domaines différents par de nombreux paramètres. En amont,
la vallée est encaissée et façonnée dans les puissantes formations crétacées, l’irrigation est
encore assurée par les eaux de surface. En aval, dans la plaine du Tafilalt ouverte, l’irrigation
est surtout assurée par le pompage de la nappe phréatique.
Figure 1. Croquis géologique de la vallée de l’oued Ziz
La construction du barrage Hassan Eddakhil et la mise en place d’une nouvelle
infrastructure hydraulique, l’extension des terrains de culture, le développement des unités
hôtelières et la croissance démographique a augmenté la demande en eau ce qui a provoqué
une surexploitation de la nappe phréatique.
Le présent travail a pour objectif d’évaluer la situation actuelle de la dégradation de
l’écosystème oasien en se basant sur une comparaison des niveaux piézométriques de la
nappe phréatique avant et après la construction du barrage et sur des analyses chimiques des
eaux. Une campagne d’échantillonnage des eaux de puits et de sources a été effectuée le long
de la vallée de l’oued Ziz. Les mesures réalisées concernent la conductivité et les cations et
anions majeurs.
1. Résultats :
La construction du barrage et la régularisation des lâchers a déclenché une succession
d’effets néfastes sur l’écosystème oasien:
- Le premier est d’ordre quantitatif; la retenue de l’eau à privé les nappes de leur recharge
naturelle et à causé la baisse des niveaux piézométriques et l’assèchement de plusieurs puits.
210

L’assèchement de la majorité des puits et des khettaras a poussé les populations à
compenser les pertes en eau par une l’exploitation des eaux de la nappe à l’aide de stations de
pompage. On assiste actuellement à une surexploitation anarchique de la nappe qui a conduit
à des rabattements considérables des niveaux piézométriques.
- Le second effet néfaste concerne la qualité de l’eau. Il se manifeste par l’augmentation de
la salinité de l’eau dans les puits. La régularisation des débits des crues par le barrage à
diminué leur effet de dilution des sels et a accentué la concentration de ces derniers dans les
eaux des puits surtout dans la partie aval de l’oued Ziz.
L’impact des changements climatiques et anthropiques sur les ressources en eau dans la
palmeraie de la vallée du Ziz permet de conclure que les systèmes de gestion et
d’exploitations utilisés actuellement des ressources en eau dépassent largement les capacités
de ce milieu ce qui a entrainé le déséquilibre écologique actuel de tout le système.
Les effets des sécheresses dans le passé n’ont pas abouti à ce désastre écologique car les
moyens de prélèvement de l’eau des nappes souterraines sont faibles et n’ont pas causé de
déséquilibre. Le palmier dattier, ossature de ces oasis, a la capacité de s’alimenter en quantité
suffisante en eau grâce à ses racines profondes.
Les dernières sécheresses, anormalement longues, qui ont affecté la région depuis les
années 80 ont engendré avec les actions anthropiques inadéquates ce qu'on peut qualifier de
sécheresse : météorologique, hydrologique, agricole et "sociale".
Mots clés : Changements climatiques, Oasis de la vallée du Ziz, ressources en eau
Références bibliographiques
-Benbrahim M. (2003) : Les khettaras du Tafilalet (SE. Maroc): passé, présent et futur. Actes de
"Internationales Frontinus-Symposium". 2-5 october 2003. Walferdange. Luxemburg
-Benmohammadi A., Benmohammadi L., Ballais J. L. et RISER J. (2000) : Analyse des interactions
anthropiques et naturelles : leur impact sur la recrudescence des phénomènes d’ensablement et de désertification
au sud-est du Maroc (vallée de Drâa et vallée de Ziz). Secheresse, 11 (4), 297-308
Compression d’images en télédétection basé sur l’uniformité des régions
dans le domaine des ondelettes : Application aux images Météosat Second
Génération (MSG)
Naima SADOUN 1 , Djamal ALLOUACHE 1 , Zohra AMEUR 1 , Soltane AMEUR 1
1
département d’électronique,
Université Mouloud MAMMERI de Tizi-Ouzou (UMMTO), Faculté Génie Electrique et Informatique,
BP n°17 RP 15000 Tizi-Ouzou, Algérie,
E-Mail1: sadoun_lampa@yahoo.fr, Djamal.alouache@yahoo.fr, ameursoltane@yahoo.com,
1. Problématique :
La télédétection est un ensemble d’outils, de techniques et de méthodologies qui
permettent de numériser, de structurer, de stocker, d’analyser et représenter des données ou
des images géoréférencées.
Les méthodes de stockage d’images météorologiques ont beaucoup évolué ces dernières
années, l’accroissement perpétuel des données ainsi que le développement de la recherche ont
permis une meilleure interprétation de ces images et offrent d’importantes informations sur
les changements climatiques. En particulier, la réduction du volume représentatif des images
issues du satellite MSG est une alternative, de faible coût, à l'augmentation systématique de la
capacité des systèmes d'archivage et des lignes de transmission. Dans ce travail, pour résoudre
211

le problème d’archivage de ce type d’images pour de longues périodes, on peut faire appel
aux techniques de compression d’images.
2. Données de base et méthodologie :
Dans la littérature, plusieurs algorithmes de compression utilisant les fractals ont été
proposés [2] [4], mais l'inconvénient majeur de ces méthodes réside dans le temps de calcul
requis pour la génération des codes IFS pendant le processus de codage. Notre méthode de
compression hybride fractal / ondelettes est basée sur une approche non-itérative. L’image
originale est décomposée par un banc de filtres biorthogonaux, ensuite une classification est
appliquée aux sous-bandes détails de hautes fréquences pour séparer les régions uniformes de
celles non uniformes. Puis, ces dernières sont quantifiées et codées par un Système de
Fonctions Itérées Locales (LIFS) basé sur l’algorithme de Jacquin. La recherche de l’autosimilarité
s’effectue entre chaque paire de sous-bandes adjacentes de même direction
(horizontale, verticale ou diagonale). La figure.1, résume les étapes de schéma de
compression :
Les images MSG utilisées ont été enregistrées par la station météorologique (ONM) de Dar
El Beïda à Alger durant le 25 juin 2003 à 10H00 UTC. Elles sont de taille 512*512*8 bits.
Elles ont été prises lors d’une tempête de sable sur la mer rouge, sur les deux canaux visible
(HRVIS) et Infrarouge (3.9)
3. Résultats :
L’image représentée dans la figure.2 est restituée à partir de la résolution 2 -2 sans artefacts
visible et ni lissage, de dynamique presque confondue avec celle de l’image originale. En
contre partie, celle de la figure.3 est restituée à partir de la résolution 2 -3 avec de légers
artefacts au niveau des régions contenant des contours, et un effet de lissage où l’image
apparaît terne.
Les images issues du satellite MSG compressées à des taux proches de 70 % offrent une
qualité perceptuelle tout à fait satisfaisante pour le stockage. Notons que l’utilisation de la
transformée en ondelettes biorthogonales de part ses propriétés, nous avons obtenus des taux
de compression dépassant 80 % avec une meilleure qualité visuelle pour la mesure.
En analysant les résultats obtenus, il apparaît nettement que la technique développée a
marqué son efficacité, d’une part en gain de temps lors du processus de codage et d’autre part
en minimisation d’artefacts à des taux de compression très élevés. Notre approche a montré sa
supériorité vis-à-vis des méthodes classiques.
212

Les résultats obtenus sur l’image Infrarouge (3,9) pour un même taux de compression de
69,75 %, les PSNR obtenus sont : pour le cas de la norme JPEG est de 27,60 db, la méthode
de codage fractale dans le domaine spatiale [4] est de 15,58 db et la méthode de codage fractal
dans le domaine de la DCT est de 30.56 db.
(a)
(b)
Figure. 2 (a) .Image visible HRVIS (PSNR=33.32 db) ;
(b) .Image Infrarouge 3.9 (PSNR=35.93 db) ;
Tc = 69.75 % ; résolution (2 -2 ) ; taille des blocs de (8*8)
(a)
(b)
Figure. 3 (a). Image visible HRVIS (PSNR=31.52 db) ;
(b). Image Infrarouge 3.9 (PSNR=32.20 db)
Tc = 66.81 % ; résolution (2 -3 ) ; taille des blocs de (8*8)
Mots clés: compression d’images MSG, algorithme de Jacquin, codage fractal, régions non uniformes,
ondelettes biorthogonales.
Bibliographiques :
- Jacquin A., "Image Coding Based on a Fractal Theory of Iterated Contractive Image Transformation", IEEE
transactions on image processing, vol. 1, no. 1, pages 18–30, January 1992.
- Davis G., "A wavelet-based analysis of fractal image compression", IEEE transactions on image processing,
vol. 7, no. 2, pages 141–154, February 1998.
- Sadoun N., Ameur S., "Application d’un codage fractale en multi-échelles dans le domaine de la
transformée en ondelettes biorthogonales pour la compression d’images Médicales", 3rd International
Symposium on Images/Video Communications over fixed mobile networks ; septembre 13-15, 2006,
Hammamet, Tunisie ; 2006.
Variabilité spatio-temporelle de l’ilot de chaleur urbain à Paris : relation
avec la morphologie urbaine durant l’épisode caniculaire d’août 2003
Ariane SAKHY 1 , Malika MADELIN 1 , Sébastien BRIDIER 2 & Gérard BELTRANDO 1
1 Université Paris-Diderot UMR 8586 du CNRS PRODIG, 5 rue Thomas Mann – 75205 Paris Cedex13
ariane.sakhy@univ-paris-diderot.fr, malika.madelin@univ-paris-diderot.fr , beltrando@univ-paris-diderot.fr,
2 Université de Provence, 29 av Robert Schuman – 13621 Aix en Provence, sebastien.bridier@univ-provence.fr
La manifestation climatique la plus connue et la plus documentée liée à l’urbanisation est
l’augmentation de la température de l’air et de la surface du sol de la ville comparativement à
sa périphérie moins urbanisée. Ce phénomène connu sous le nom d’îlot de chaleur urbain
(ICU) est tributaire de plusieurs facteurs dont principalement l’occupation du sol (qui
conditionne les flux de chaleur), mais aussi la géométrie et la taille de la ville.
L’objectif ici est de déterminer l’extension et la variabilité spatiale de l’ICU à Paris durant
la vague de chaleur de la première quinzaine d’août 2003. Deux outils sont utilisés :
l’imagerie satellite et la BDtopo de l’IGN. Les images MODIS (Moderate Resolution Imaging
Spectroradiometer) de type MOD11A1 et MOD11A2 sont exploitées pour observer
l’évolution spatiale et temporelle de l’ICU du 1 er au 14 août 2003, sur une zone s’étendant
d’est en ouest de Meaux à Mantes-la-Jolie et du sud au nord de Melun à Creil. La
méthodologie développée repose sur l’étude comparée des températures de surface afin
d’observer la variabilité de l’ICU. L’occupation du sol (emprise au sol des bâtiments et des
213

voiries, présence de végétation et d’eau…) et la géométrie de la ville (hauteur moyenne des
bâtiments et rapport d’aspect H/W) sont estimés à plusieurs échelles (200 m, 500 m, 1000 m.)
à partir de la BDTopo. Le but de ces traitements est de superposer les couches de données
relatives à l’occupation du sol et à la géométrie de la ville afin de mettre en évidence leurs
liens avec les données de températures de surface.
A terme, l’objectif sera de conjuguer les outils de télédétection et de géomatique pour
permettre une approche multi-scalaire de l’impact des vagues de chaleur sur la santé de
l’homme.
Mots clés : télédétection, température de surface, ilot de chaleur urbain, SIG, occupation du sol.
Evolution des vagues de chaleur et de froid en Tunisie entre 1957 et 2007
Mohamed SAKKA 1 & Jalel DALLEL 2
1 GTZ/INAT-Projet AERE E-mail : bensakka@yahoo.fr
2 GREVACHOT 01/UR/02-12E-mail : j_dallel@yahoo.f r
La Tunisie, comme d’autres pays, n’a pas été épargnée par les changements climatiques. Ces
derniers se sont accentués au cours des deux dernières décennies. Les phénomènes climatiques
extrêmes et leurs fréquences d’occurrence étaient estimés avoir des périodes de retour
centennales et plus. Depuis une vingtaine d’années, ces mêmes phénomènes se répétaient 4 ou 5
fois en une décennie. Dans le même sens, on a aussi observé une augmentation de la fréquence
d’occurrence des pluies orographiques, des rafales de vents de forte intensité. Une certitude, ces
changements en intensité et en fréquence vont perturber les écosystèmes existants (faune et
flore) et vont accélérer l’érosion et donc la désertification.
Une vague de chaleur est définie comme la succession de 6 jours consécutifs où la
température maximale dépasse son 8 ème décile. Une vague de froid est la succession de 6 jours
consécutifs où la température minimale est en deçà de son 2 ème décile. L’objectif du présent
travail est d’étudier l’évolution des paramètres météorologiques tels que les températures
minimale et maximale, les fréquences des vagues de chaleur et de froid ainsi que les
températures, l’évaporation potentielle qui les accompagnent pour la période allant de 1950 à
2007, soit 57 années.
Il s’agit en fait d’essayer d’identifier, à l’échelle du pays, les régions qui ont subi le plus des
modifications dans l’évolution de ces moyennes dans le but de mieux évaluer les incidences
qu’elles pourraient avoir sur l’agriculture, la santé publique, le tourisme, etc.
Afin de mieux estimer, dans différentes régions du pays, les impacts de ces augmentations
d’une façon plus fine dans l’espace et dans le temps, nous avons préféré analyser séparément les
températures minimale et maximale, et ce pour les raisons suivantes:
• isoler, par la température minimale, les phénomènes nocturnes et leurs impacts sur les
écosystèmes relatifs de ceux de jour, domaine d’existence de la température maximale dont les
impacts sont en général très différents de ceux de nuit. En effet, l’inconvénient d’utiliser la
température moyenne comme indicateur réside dans le fait que cette température moyennée sur
toute la journée, traduit un mélange des deux phénomènes de nuit et de jour et ceci peut induire
à mal interpréter les impacts sur les écosystèmes de nuit et/ou de jour;
• confirmer par ces deux températures, l’augmentation trouvée par la communauté
internationale sur la température moyenne;
214

• évaluer les différentes sensibilités de ces deux températures au phénomène changement
climatique tenant compte des aspects annuel et saisonnier en présentant les résultats des mois de
janvier (hiver) et de juillet (été).
Mots clés : Changement climatique, températures minimale et maximale, fréquence de dépassement, Tunisie
Bibliographie
- Labane Y., Hsoumi N., Kerkenni H. et Fray B., 1996 : Evolution de la température en Tunisie. Actes du colloque
sur la variabilité du climat et stratégies d’adaptation humaines en Tunisie. Volume XI, 125-135.
- Cutter, Mitchell J. T. et, Scott M. S. : Adaptation Strategies for Global Change, vol. 3, n o 1 (1998), p. 59-82; S.
« Revealing the Vulnerability of People and Places: A Case Study of Georgetown County, South Carolina »,
Annals of the Association of American Geographers, vol. 90, n o 4 (2000), p. 713-737.
- Smit B. et Cai Y., : Climate change and agriculture in China , Global Environmental Change, vol. 6, n o 3 996),
p. 205-214.
- Tao F., Yokozawa M., Hayashi Y. et Lin E., « Future climate change, the agricultural water cycle and
agricultural production in China », Agriculture, Ecosystems and Environment, vol. 95, n o 1 (2003), p. 203-215.
- Zhai P., Sun A., Ren F., Liu X., Gao B. et Zhang Q. : Changes of climate extremes in China, Climatic Change,
vol. 42 (1999), p. 203-218.
Télédétection et analyse multicritère pour la cartographie des zones à
risque d’inondation dans le bassin versant de la Davo (Sassandra, Sud
Ouest de la Côte d’Ivoire)
Mahaman Bachir SALEY 1, 2 , Jean Homian DANUMAH 2 , Koffi Fernand KOUAMÉ 1, 2 , Dickens ATCHEREMI 2 , Boyossoro
Hélène KOUADIO 2 , Eric M’moi Valère DJAGOUA 1 , Monique BERNIER 3 , Kouadio AFFIAN 1 , Jean Patrice JOURDA 1, 2 ,
Issiaka SAVANE 4
1 Centre Universitaire de Recherche et d'Application en Télédétection, Université de Cocody, 22 B.P. 801 Abidjan 22 (Côte
d'Ivoire). basaley@yahoo.fr ; kouamef@yahoo.fr ; vdjagoua@yahoo.fr ; k_affian@yahoo.fr; jourda_patrice@yahoo.fr
2 Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de L’environnement. 22 BP 582 Abidjan 22;
kbhel@yahoo.fr ; danumahjean@yahoo.fr ; atcheremidick@yahoo.fr
3 Institut National de la Recherche Scientifique, Centre Eau, Terre et Environnement, 490 de la Couronne, Québec (Qc), G1K
9A9 (Canada). monique_bernier@ete.inrs.ca
4 UFR Sciences et Gestion de l'Environnement . Université Abobo-Adjamé, 08 BP 109, Abidjan, (Côte d'Ivoire).
savanei@hotmail.com
L’objectif visé par cette étude est d’identifier et de cartographier les zones sensibles aux
risques d’inondations pour faciliter les prises de décision au niveau sécuritaire et pour une
meilleure gestion intégrée des ressources naturelles et de l’environnement urbain. La
combinaison de données hydroclimatiques (pluviométrie, drainage) aux données issues de
traitement d’image satellitaire (fracturation, occupation du sol) à travers la méthode
multicritère AHP (Analytic Hierarchy Process) ont permis de proposer une carte des zones
vulnérables à l’inondation.
1. Problématique
Les changements climatiques sont devenus l'un des problèmes environnementaux
planétaires les plus visibles de ces dernières décennies. Les inondations représentent le risque
naturel le plus coûteux (2 milliards de francs de dommages moyens annuels) et engendrent
blessés et morts (Mate, 2001). Le bassin versant de la Davo (Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire),
soumis à une forte pluviosité (2100 mm par an), à un développement démographique
croissant (Indice de fécondité : 4, 5%), une urbanisation non contrôlée aux abords des cours
d’eau n’échappe pas à ce problème de risque d’inondation. Si des solutions ne sont pas
proposées, cette situation aura des conséquences sur le tourisme dont dépend beaucoup cette
région.
215

2. Données de base et méthodologie
L’approche méthodologique adoptée dans ce travail a consisté en un développement de
différentes méthodes agissant sur deux composantes de l’étude de l’inondation qui sont l’aléa
et la vulnérabilité. A partir des images ETM+ de Landsat 7, sont extraites la carte
d’occupation du sol, la carte de fracturation, la carte de végétation qui seront combinées grâce
à la méthode multicritère AHP (Analytic Hierarchy Process) aux cartes de la pente, de la
densité de drainage, des isohyètes et de la densité de population. Ces cartes de sources
diverses donneront deux cartes : la carte de l’aléa et la carte de vulnérabilité dont la
combinaison donnera par la suite la carte de risque à l’inondation.
3. Résultats
La carte de risque à l’inondation obtenue comporte quatre classes allant du faible au très
fort risque d’inondation. Elle montre que les zones fortes à très fortes probabilité d’inondation
couvrent 80% du bassin versant de la Davo. La combinaison de plusieurs cartes dans cette
étude confirme les possibilités d’application des SIG et de la télédétection pour la gestion
efficace des inondations en milieu urbain.
La combinaison de produits issus d’image à haute résolution aux résultats d’un modèle
distribué, peut constituer une perspective de ce travail pour une meilleure amélioration des
résultats.
Figure 1 : Carte des zones à risque d’inondation de la Davo
216

Mots-clés : Télédétection, Analyse multicritère, Aléa, Inondation, Côte d’Ivoire
Références bibliographiques
- Abdellah B. (2008) : Risques d’inondation et occupation des sols dans le Thore (région de la Bruguiere et
de Mazamet), mémoire présenté pour l'obtention de Master I de géographie et aménagement, 75 p.
- Anonyme (1990) : Analyse multicritère: Optimisation et analyse de faisabilité, 24 p.
- Mandimbiharison A. J ; Raharison R. L (2002) : utilisation des SIG et de la télédétection pour la gestion de
l'environnement urbain: cas de la ville d'Antananarivo (Madagascar).Télédétection. Vol.3. N°2-3-4, pp. 237–247.
- Bachaoui B., Bachaoui E. M., EL Harti A., Bannari A. et EL Ghmari A. (2007) : Cartographie des zones à
risque d’érosion hydrique : exemple du haut atlas marocain, Revue Télédétection, vol. 7, n° 1-2-3-4, pp. 393-404.
Apport de la télédétection et des SIG à la modélisation prédictive de
l’occupation du sol en contexte agricole intensif : application à la
couverture hivernale des sols dans le périmètre irrigue de Kalaât Landalous
Hamouda SAMAALI, Mohamed Nacer OMRANE et Mohamed Chedly RABIA.
Unité de Recherche GE MATIQUE DES GE SYSTEMES (02/UR/10-01), FLAHM, Campus universitaire, la Manouba,
2010. samaalihamouda@yahoo.fr
1. Problématique :
Dans des zones d’agriculture intensive telle que le delta de la Mejerda, la connaissance de
l’évolution de l occupation-utilisation du sol représente un enjeu important. Des changements
de systèmes culturaux, des modifications des structures paysagères et des pratiques agricoles
ont entraîné depuis quelques décennies des problèmes environnementaux, en particulier une
dégradation importante de la qualité des sols et des ressources en eau.
Depuis les années "1990", la mise en place de programmes de restauration a enclenché des
modes d’usage des sols et des pratiques agricoles dont certains peuvent se traduire
spatialement. Dans ce contexte, la connaissance des variations spatio-temporelles de
l’occupation-utilisation du sol constitue un élément-clé dans une démarche de restauration de
la qualité " eau-sol "(LEDUC F. et al., 2001). En particulier, les successions d’états de
couverts végétaux sur les parcelles en hiver influent sur les transferts de flux polluants et
jouent comme un accélérateur lorsque les parcelles sont laissées nues après des cultures telles
que le maïs ou les céréales, ou comme un frein lorsqu’elles sont couvertes par des intercultures.
Ainsi, l’évolution de la localisation de la couverture végétale en hiver au sein des
périmètres irrigués a un impact sur la qualité de l’eau en faisant notamment varier les taux de
nitrates et de pesticides, la proportion de surfaces agricoles laissées nues constitue un des
indicateurs retenus pour l’étude de l’évolution des systèmes de production agricole vis-à-vis
de l’environnement (CORNE S., 2004).
2. Données de base et méthodologie :
L’intérêt de ce travail est d’appliquer une méthode reproductible qui permet d’effectuer une
prédiction à court terme de l’occupation du sol dans le périmètre irrigué de Kalaât Landalous
entre 2009 et 2013.
Une approche approximative qui se base sur un modèle expert et qui utilise la règle des
évidences de Dempster-Shafer a été retenue puisqu’elle permet de prendre en compte
l’imprécision et les lacunes de connaissances liées à cette problématique et aux données
disponibles, et d’associer un degré de confiance aux résultats produits (OJIMA D & MORAN
E. 2004). Des prédictions de la couverture hivernale des sols sont effectuées selon les deux
hypothèses «Sols couverts» et «sols nus à peu couverts». Après avoir déterminé les
dynamiques spatio-temporelles des changements passés, notamment à partir d’une série multitemporelle
d’images satellitaires et autres (données du milieu, Système de production agricole,
217

types d’exploitation…), et avoir défini les facteurs motivants les changements passés et à venir,
la fusion des sources d’informations qui représentent ces facteurs est réalisée avec la règle de
Dempster-Shafer sous SIG.
3. Résultats :
Prédiction de l’évolution des couvertures hivernales du sol dans le périmètre irrigué de Kalaât Landalous
(2009-2013).
Mots clés : Télédétection – SIG – Modélisation – Occupation du sol – PPI de Kalaât Landalous.
Bibliographie :
- Corgne S. (2004)- Modélisation prédictive de l’occupation des sols en contexte agricole intensif :
application à la couverture hivernale des sols en Bretagne ; Thèse de doctorat, Université de Rennes 2 – Haute –
Bretagne, 230 p.
- Leduc F., Solaiman B. et Cavayas F. (2001)- Combinaison of fuzzy sets and Dempster-Shafer theories in
forest map updating using multispectral data, sensor fusion, SPIE ; Vol. 4385, Orlando, USA, pp. 323-334.
218

- Ojjima D., et Moran E. (2004) - Global Land Project Draft Science Plan ; 93 p.
Analyses d’Images Météorologiques
Nada SELAMI, Noureddine BENABADJI
Laboratoire d’Analyse et d’Application du Rayonnement LAAR,
Faculté des sciences, Département de physique.
Université des sciences et de la technologie d’Oran Mohamed Boudiaf, Sellami_nada@yahoo.fr
1. Problématique :
Le but de notre travail est d’étudier les images météorologiques acquises, par satellites
polaires et géostationnaires et analyser les phénomènes des systèmes nuageux, à l’aide
d’outils multi échelles et multi fractales de traitement d’images, afin, d’améliorer les résultats
des modèles de prévision atmosphérique et d’exploiter au mieux les images utilisées pour la
connaissance de phénomènes météorologiques.
2. Données de base et méthodologie :
Dans un premier temps, Nous avons abordé le problème d’analyse des systèmes nuageux
comme un problème classique de traitement d’images. Pour cela, nous nous somme
intéressés, aux méthodologies et techniques développées pour la détection et la classification
des nuages, à partir d’images issues des satellites NOAA (polaire) et METEOSAT
(géostationnaire), afin de mettre en avant leurs avantages et leurs limitations.
3. Résultats :
Notre démarche d’analyse permet de classer les nuages en différents groupes suivant leurs
altitudes, et épaisseurs, par des techniques qui reposent essentiellement sur :
- Une méthode à seuil, qui est basée sur un examen pixel par pixel des données des 5
canaux de la sonde AVHRR du satellite NOAA. Cette méthode utilise une combinaison
d'informations spectrales et spatiales, qui fournit une base pour une classification multispectrale
de scène d'attributs, selon des facteurs tels que l'illumination de scène, le type de
fond et l'information spectrale. L'algorithme utilisé est structuré pour exécuter tous les tests, et
stockés les résultats intermédiaires intérieurement. Une décision finale de présence de nuage
est faite en évaluant conjointement les résultats intermédiaires des tests appliqués aux nuages
et aux surfaces de fonds.
- Une méthode statistique, qui est basée sur l’examen d’un segment d’image, en
utilisant les propriétés statistiques des radiances des canaux VIS et IR du satellite
METEOSAT. L'algorithme de classification que nous adoptons dans cette étude est une
technique des nuées dynamiques, suivi d'une classification supervisée (minimum de distance).
Cette méthode utilise un segment d'image, une distribution statistique des radiances et leurs
variances spatiales locales (VarVis et VarIR), pour avoir une bonne représentation des
différents types de nuages ou de surfaces dans le segment d'image pour la classification.
Plusieurs types de nuages, regroupés de la surface (ciel clair) aux nuages hauts et épais
(Cumulonimbus), ont été identifiés. Nos résultats, comparés avec ceux obtenus par d’autres
travaux, sont globalement satisfaisants.
Mots clés : Traitement d’images météorologiques, système nuageux, arbre de décision, nuées dynamiques,
minimum de distance.
Bibliographiques :
- Farki B., Dagorne D., Guillot B., Le Borgne P., Marsoun A. : Classification des nuages sur l'Afrique à
l'aide de METEOSAT 4, Veille Climatique Satellitaire, 1992.
219

- Gustafson G. B., Sarkisian C. P., Isaacs R. G., Peduzzi D. C., d’Entremont R.P. , Pearson B.T., Sparrow J.
M., Jakabhazy V. D., Hamill T.M., Belfiore J. S., Grassotti C.,. Lisa A. S, Johnson D. W.: Support of
Environmental Requirements for Cloud Analysis and Archive (SERCAA): Algorithm Descriptions, Atmospheric
and Environmental Research, 1994.
- Grazzini J. : Analyses multiéchelle et multifractale d’images météorologiques : Application à la détection
de zones précipitantes, Université de Marne-la-Vallée, Paris Est, 2003.
Estimation de l’occupation du sol et la dynamique des céréales sur le bassin
de Merguellil par télédétection optique
Marwen SHABOU 1-2 , Mehrez ZRIBI 1 , Zohra LILI-CHABAANE 2 . Benoit DUCHEMIN 1 , Rim AMRI 1-2 , Bernard
MOUGENOT 1 , Vincent SIMONNEAUX 1 , Abedeghani CHEHBOUNI 1
1- CESBIO, 18 avenue. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse cedex 9, France
e-mail : Mehrez.Zribi@ird.fr
2- INAT, 43, Avenue Charles Nicolle 1082 -Tunis- Mahrajène TUNISIE
1. Problématique :
La gestion des ressources en eau est une problématique majeure en zones semi-arides,
particulièrement celles avec des zones irriguées. Le contexte principal de notre travail est
l’optimisation des besoins en eau de la végétation. La télédétection spatiale a montré ces
dernières années un très fort potentiel pour le suivi des états de surface et ainsi une meilleure
estimation de l’évapotranspiration, et par conséquent les besoins en eau de la plante. Dans cet
article, l’objectif est d’analyser les caractéristiques des céréales irrigués et secs utilisant les
données haute résolution optique.
2. Données de base et méthodologie :
Une série de neuf images SPOT/HRV est acquises sur le site d’étude durant la saison de
végétation 2008-2009. Le site d’étude est situé au centre de la Tunisie (9°30’E-10°15’E,
35°N, 35°45’N). Le climat de la région est semi-aride, avec une moyenne approximative des
précipitations annuelles de 300mm, avec une saison des pluies qui dure entre les mois
d’octobre et mai.
A partir de la série des images acquises, le profil de l’indice de végétation NDVI est généré
pour chaque pixel. Cela est réalisé après des corrections géométriques et atmosphériques. Une
carte d’occupation du sol est générée, en se basant sur un algorithme d’arbre de décision. La
classification prend en compte quatre images SPOT, avec d’autres données auxiliaires (un
modèle numérique de terrain et des données radar ASAR/ENVISAT).
3. Résultats :
On identifie neuf classes : oliviers secs et irrigués, céréales secs et irrigués, légumes
d’hiver, légumes d’été, zones urbaines, zones couvertes d’eau, et montagnes. Les céréales
sèches et irriguées sont séparées à partir d’un offset sur les valeurs des NDVI, affiné par
l’utilisation des données radar ASAR/ENVISAT. Pour les deux classes de céréales, une
relation est établie entre l’indice NDVI et le paramètre indice foliaire, avec comme base des
mesures expérimentales in situ, avec des photos hémisphériques, collectées sur plusieurs
parcelles test. Une analyse est développée pour identifier la dynamique des céréales en
fonction de deux paramètres, l’irrigation et la taille des parcelles.
Mots clés : SPOT/HRV, occupation du sol, NDVI, indice foliaire, céréales
220

Contribution à l'étude des changements spatio-temporels d'occupation du
sol en Oranie par l’utilisation des données de satellite Landsat-TM
Tayeb SITAYEB et Kheloufi BENABDELI
Laboratoire de Gestion Conservatoire de l’Eau, du Sol et des Forêts
Département de foresterie - Université de Tlemcen _ Algérie
sitayebt@yahoo.fr
1. Problématique
L’étude de la dynamique spatio-temporelle de l’occupation du sol est importante pour
comprendre les mécanismes de fonctionnement des écosystèmes terrestres naturels. Elle sert
également comme support à toutes les études environnementales d’aménagement et de gestion
forestière et agricole et de conservation de la nature.
La zone d’étude est située au Nord Ouest d’Algérie, où s’installe une végétation
méditerranéenne représentée par diverses formations végétales pérennes toutes perturbées.
Sous la pression anthropique, on note la présence de forêts dégradées, de matorrals arborés, de
maquis plus ou moins denses et de garrigue. Ces écosystèmes naturels dont le rôle est de
préserver l’eau et le sol, ne sont plus à démontrer sont sérieusement menacés comme la
montre la dynamique régressive mise en évidence dans ce travail.
Toute la couverture végétale est soumise presque en permanence à des agressions d’origine
anthropique et animale face auxquelles la végétation, malgré ses facultés de résistance,
n’arrive plus à riposter et se maintenir. Comprendre la réaction de la végétation dans ses
différentes composantes face aux divers facteurs dégradants naturels ou d’origine anthropique
constitue une préoccupation permanente pour le forestier et l’écologue. Mais cette réaction, ce
comportement de la végétation ne peut se faire sans l’identification et la classification de
toutes les formes de pression qui participent à l’altération des formations végétales dans leur
ensemble.
2. Données de base et méthodologie
Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié la dynamique de l’occupation du sol de
l’Oranie pour les trente dernières années (1980 à 2009) à partir de l’analyse de données de
télédétection (images LANDSAT-TM) et d’observations de terrain, ont également pour
objectif d'établir la typologie des types de végétation, au niveau de perception du capteur
satellitaire, de comprendre les différents formes d’évolution de chaque formation et de trouver
la ou les modèles de relations entre les différentes unité d’occupation du sol.
3. Résultats
Les résultats obtenus par la comparaison entre deux périodes de répartition de la
végétation (1984,2009), estimés pour l’ensemble de la zone et un résumé des changements
nets par classe pour cette période sont présentés dans le tableau suivant. Ils ont été obtenus
en calculant la différence entre les estimations de la superficie en 2009 et 1984, et montrent
les pertes et les gains pour chaque classe.
Classe Etat initiale (1984) (km 2 ) Etat finale (2009) (km 2 ) Degré de Changement
Surface (km 2 ) Pourcentage
Forêt 73.8 47.83 -25.97 -35.19
Broussaille 20.18 29.76 +9.58 +47.5
Sol nu 4.92 14.6 +9.69 +196.9
Matorral 45.88 88.03 +42.15 +91.86
Agriculture 35.46 2 - 33.46 -98
L’étude met en évidence que, la forêt est la classe la plus sujette aux pertes avec une
régression de 35% de sa superficie. La grande partie de la forêt est transformée en surface
221

oussailleuse et matorral c’est à cause surtout des feux et aux défrichements. Les classes de
broussaille, qui comprend les zones avec une faible végétation ligneuse, enregistrent une
augmentation remarquable en superficie dans l’ensemble de la zone. le matorral à base de
Pistachier lentisque a subi un grand changement positif, ce gain est due à la régression du
couvert forestier.
Donc les changements positifs concernent les maquis et la végétation arbustive où la quantité
de biomasse ligneuse augmente avec un gain de 47% pour les maquis et 92% pour les
broussailles, est due essentiellement à la régénération naturelle du Thuya après les incendies et
l’apparition des espèces de maquis (chamaerops, ampelodesma, calycotome…) après la
dégradation de la forêt.
Des vastes superficies agricoles ont été transformées en jachère et en sols nus. L’extension
des surfaces nues au niveau de matorral, est due essentiellement aux conditions qui
appauvrissent le sol et la longue durée de disette.
Mots clefs: dynamique d'occupation du sol, Détection des changements, télédétection, LANDSAT, Oranie.
Bibliographiques
- Hill J.et al, 2008. Mediterranean desertification and land degradation Mapping related land use change
syndromes based on satellite observations. Global and Planetary Change.
- JingLiu Qi. et al, 2005. Monitoring forest dynamics using satellite imagery acase study in the natural
reserve of Chan gbai Mountain in China. Forest Ecology and Management
- T. Sitayeb et K. Benabdeli, 2008. Contribution à l'étude de la dynamique de l'occupation du sol dans la
plaine de la Macta (Algérie) à l'aide de la télédétection et SIG. comptes rendus biologies.
Apport de la télédétection pour l’estimation de l’état hydrique d’un couvert
forestier : Application à une région forestière en Algérie
Zahira SOUIDI, Abdelrahmane HAMIME
Laboratoire de recherche sur les systèmes biologiques et la géomatique, université de Mascara.
B.P. 305, Mascara, 29000, Algérie. Téléphone : + 213 45 80 41 68 ; Fax : + 213 45 81 29 84 ; souidi.z@gmail.com
1. Problématique :
La connaissance de la teneur en eau de la végétation a été depuis longtemps un axe de
recherche privilégié pour l’hydrologie (prévision des bilans hydriques) et l’agronomie (suivi
de l’irrigation). Mais à l’heure actuelle, elle constitue une voie de recherche fortement
exploitée dans le domaine forestier pour prévenir le risque d’incendie de plus en plus fréquent
et important, conséquence d’un réchauffement climatique et d’une sécheresse prolongée (Hoff
et Rambal, 1999). En effet, plusieurs systèmes de prévention des risques d’incendies de forêt
s’intéressent à l’état hydrique des plantes inversement relié à l’inflammabilité des couverts
forestiers (Viegas et al., 1992).
Les limites des méthodes directes de mesure de la teneur en eau de la végétation (coûteuses
en temps et en matériels, peu représentatifs de la région) ont incité les chercheurs à
développer d'autres méthodes indirectes, basées essentiellement sur la télédétection
satellitaire. Celle-ci est en effet un outil prometteur pour le suivi de la variabilité spatiotemporelle
de l'état hydrique du combustible, puisqu'elle a l'avantage de fournir des
observations régulières et synoptiques de l'état de la végétation. En plus, elle représente la
réponse intégrée de la végétation aux différents facteurs influençant son état (Goward et Dye,
1987). La télédétection satellitaire offre aussi l'avantage de ne pas détruire la ressource
étudiée et de permettre d'acquérir des données sur des régions éloignées et difficilement
accessibles.
222

2. Données de base et méthodologie :
Ce travail a pour objectif le développement d’une méthodologie appropriée pour le suivi
d’un couvert végétal, pour l’estimation de son évapotranspiration réelle journalière et pour le
diagnostic de son état hydrique à travers la résolution de l’équation du bilan d’énergie à la
surface par le biais du modèle SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land)
(Bastiaanssen et al., 1998). L’algorithme de résolution de l’équation du bilan énergétique fait
intervenir, en entrée, l'indice de végétation NDVI, la température de surface et l’albédo. Le
jeu de données est constitué des bandes des satellites Landsat ETM+ ainsi que des mesures
agrométéorologiques de terrain.
Pour extraire le flux de chaleur latente, nous avons évalué par ordre hiérarchique les termes
du bilan d’énergie, à savoir le rayonnement net, le flux conductif et le flux de chaleur
sensible. Pour l’estimation de ce dernier, nous avons opté pour une méthode basée sur
l’utilisation des profils dans la couche de surface, avec le couplage qui s’opère dans le flux à
la base de la couche limite convective.
3. Résultats :
L’estimation des flux de surface a consisté en une cartographie de valeurs instantanées
obtenues par la résolution du bilan d’énergie. Le flux de chaleur latente étant considéré
comme la résultante.
La méthodologie adopté nous à permis de calculer le flux de chaleur sensible et d’estimer
l’évapotranspiration réelle à partir de la résolution de l’équation du bilan d’énergie. Différents
indices d’humidité, dérivés de l’évapotranspiration, ont été calculés : la fraction
d’évaporation, le paramètre de Priestley-Taylor et la résistance de surface à l’évaporation. Ces
indices calculés autorisent le diagnostic quantitatif de l’état hydrique du pixel. Par
l’intermédiaire de la fraction d’évaporation, considérée constante à l’échelle de la journée,
nous avons pu estimer l’évapotranspiration réelle journalière (figure 1).
Figure 1 : Variation de l’évapotranpiration réelle journalière dans la zone d’étude à partir du model SEBAL.
Mot clés : Evapotranspiration, Bilan d'énergie, Télédétection, SEBAL, Algérie.
223

Références bibliographiques
-Bastiaanssen W. G. M., Menenti M., Feddes R. A., Holtslag A. A. M., 1998. Remote sensing surface energy
balance algorithm for land (SEBAL): 1. Formulation. Journal of Hydrology 213: 198-212.
-Goward S.N. and Dye D.G., 1987. Evaluating North American net primary productivity with satellite
observations. Advances in Space Research 11 (3): 249-253.
-Hoff C. et Rambal S. 1999. Les écosystèmes forestiers méditerranéens face aux changements climatiques.
On line, http://www.agora21.org/mies/chan-clim 13.html
-Viegas D.X., Viegas T.P., Ferreira A.D., 1992. Moisture content of fine forest fuels and fire occurrence in
Central Portugal. The International Journal of Wildland Fire, vol. 2 (2): 69-85.
Approche méthodologique de l’évaluation et la cartographie du risque
érosif dans le bassin versant d’oued el Leham (Haut Tell tunisien)
Houda SOUILMI
U.R.: Biogéographie, Climatologie Appliquée et Dynamique Erosive (Bi.CA.DE)
Faculté des Lettres, des Arts et des Humanités de Manouba
houda_souilmi@yahoo.fr
1. Contexte et problématique :
En milieu méditerranéen semi-aride, le contrôle de l’érosion hydrique des terres dépend
largement de l’état du couvert végétal et l’utilisation des sols. En effet, la cartographie de
l’occupation du sol, constitue une base qui aide à comprendre les phénomènes érosifs. On
note une dégradation du couvert végétal, causée par les besoins en terres de culture et de
pâturages, l’approvisionnement en bois… ce qui accentue l’érosion du sol. Les
caractéristiques de ces éléments sont à cartographier et à intégrer dans l’évaluation du risque
d’érosion.
Le présent travail expose les résultats de notre étude concernant la cartographie de
l’évolution spatio-temporelle de l’occupation du sol à partir des données de télédétection
durant une période de 37 ans (1963-2000) d’une part et la dynamique érosive d’autre part.
Dans le bassin versant d’oued el Leham (4000ha) situé au nord –ouest de Siliana, la photointerprétation
a permis d’identifier les principaux types d’occupation du sol et les pertes du
sol ont été estimées en se basant sur le modèle MEDALUS (Mediterranean Desertification
and Land Use, CE ,1999) intégré dans le SIG Arc view. L’objectif est l’élaboration d’une
carte faisant état de la distribution spatiale des zones à risque d’érosion, afin d’orienter la
priorité d’intervention en terme de lutte contre l’effet de la dégradation du sol. ce travail est
fondé sur l’utilisation de la télédétection et le SIG.
Base de données et méthodologie :
La cartographie de la sensibilité à la dégradation est inspirée du modèle développé dans le
cadre du projet MEDALUS ((Mediterranean Desertification and Land Use,CE ,1999) adapté
aux conditions des milieux méditerranéens. Le travail s’appuie sur la combinaison des
indicateurs qualitatifs tels que les indices de qualité du sol(IQS), du climat(IQC), de
végétation(IQV)…) à l’aide du SIG.
Les données numériques géo référencées obtenues par digitalisation ont été intégrées dans
un système d’information géographique et structurées en plusieurs couches d’informations
topographique (courbes de niveau, modèle numérique de terrain( MNT), carte des pentes,
carte d’exposition, réseau hydrographique...), pédologique(carte pédologique et carte
d’érodibilité des sols) , pluviométrique(les données pluviométriques) géologique(lithologie) et
photos aériennes(occupation et utilisation des sols).
224

Localisation de la zone d’étude
Mots clés : Dynamique du couvert végétal, érosion, sensibilité à l’érosion, ravinement, télédétection, SIG
Bibliographie :
- EL Bouqdaoui K. 2007: approche méthodologique de l’évaluation du risque potentiel d’érosion des sols du
bassin versant du Srou (moyen atlas, Maroc) à l’aide de la télédétection et de SIG. Thèse doctorat d’état en
géologie. F .S RABAT.
- Monchicourt Ch., 1913 : La région du Haut Tell en Tunisie (Le Kef, Teboursouk, Makthar, Thala) Essai de
monographie géographique. A. Colin. Paris.487 pages.
- Souilmi. H 2008 : Dynamique environnementale et aménagement hydrauliques dans les environs de Zama
(Haut Tell Tunisien). Mémoire de master, FLAH de la Manouba 151p.
225

Apport du variogramme dans l’analyse de texture d’images satellitaires
radar RSO
Narcisse TALLA TANKAM (1,2) , Janvier FOTSING (1) , Albert DIPANDA (2) , Emmanuel TONYE (1)
(1) Laboratoire LETS ; Ecole Nationale Supérieure Polytechnique, Université de Yaoundé I, Cameroun (2) Laboratoire
Electronique, Informatique et Image (LE2i) ; Université de Bourgogne, France
albert.dipanda}@u-bourgogne.fr , jfotsing@gmail.com , tonyee@hotmail.com
1. Problématique :
L’analyse texturale a pour but principal l’extraction de paramètres structuraux ou
statistiques qui décrivent la répartition des variations d’intensité dans l’image. Cet article
présente une nouvelle technique de modélisation des textures d’images basées sur la théorie
géostatistique. La géostatistique peut être perçue comme l’étude des corrélations spatiales et
plusieurs chercheurs l’ont exploitée pour l’analyse de texture d’images. En effet, dans
[Kourgly et al., 03], les auteurs proposent une approche d’identification des structures dans
une image par modélisation de texture, en exploitant le variogramme communément utilisé en
géostatistique. Dans [Hee-Young et al., 06], les auteurs quant à eux appliquent la
géostatistique à l’analyse et la classification d’images haute résolution KOMPSAT-2 et
KOMPSAT-3.
A partir des abaques variographiques et des propriétés des variogrammes, nous utilisons
des modèles fractal et exponentiel pour la caractérisation des textures d’images.
2. Données de base et méthodologie :
Pour la caractérisation de texture, nous appliquons l’analyse variographique à des données
synthétiques, notamment les textures D09 et D94 de Brodatz, représentant respectivement une
microtexture aléatoire et une macrotexture structurelle (figure 1).
D09
Figure 1. Données images expérimentales.
Nous modélisons la texture par un vecteur dont les composantes sont les paramètres
caractérisant le variogramme expérimental, notamment la « Pente », la « Portée », le
« Palier » et la « Dimension Fractal ». Pour l’estimation de ces paramètres, nous utilisons les
modèles exponentiel et fractal. L’originalité de cette approche de modélisation réside dans le
fait qu’elle est basée sur le calcul des paramètres de texture déduits de l’interpolation du
variogramme expérimental avec les modèles exponentiel et fractal. En effet, les méthodes
classiques se contentent très souvent d’exploiter exclusivement les paramètres palier et portée
du variogramme alors que la dimension fractale et la pente apportent bien d’informations
complémentaires.
A partir d’images expérimentales choisies parmi les textures de Brodatz, notamment les
textures D09 et D94, les variogrammes expérimentaux ajustés avec le modèle de régression
sont obtenus dans les quatre principales directions. Les paramètres « paliers » et « portées »
correspondent respectivement aux constantes positives C et H du modèle. Les coordonnées
(x, y) du point de changement abrupt du variogramme définissent respectivement la portée
(exprimée en nombre de pixels et validé par le paramètre « H » du modèle) et le palier. Le
paramètre « portée » permet également d’estimer les dimensions optimales pour la fenêtre
d’image utilisée dans les mesures texturales [Treitz et al., 00]. Le paramètre « Palier » quant à
lui traduit une absence complète d’une structuration spatiale des valeurs.
Pour une image Img de NC colonnes et NL lignes, le variogramme γ peut se définir par
l’équation
226
p
p
D94

suivante :
γ
( h) = ( Var[ Img( i,
j) −Img( ( i,
j)
+ h)
]) = 1 [ E( Img( i,
j) −Img( ( i,
j)
+ h
)]
1
2
2
avec 0 ≤ i < NC et
2
0 ≤ j < NL
(1)
Où Var est la variance et E est la moyenne des accroissements. E ne dépend pas de (i,j),
point de l’image.
Modèle à palier ou exponentiel :
Avec C et H des constantes positives dépendant de la texture, le variogramme présente
p
une asymptote horizontale. Le modèle mathématique le mieux adapté en général pour les
images de télédétection est le modèle exponentiel défini par : ( ) ⎜
⎛
− h
γ h = C 1 −
H p
⎟
⎞
⎝ e ⎠
(2)
Modèle fractal :
Ce modèle représente bien les variogrammes d’images d’arbres observées par avion ou des
textures de nuages observées par satellite. Pour K et α des constantes positives et D la
dimension fractale (DF) du phénomène, le variogramme peut se définir par l’équation
suivante :
γ
α
2( 3−D)
( h ) = Kh ou encore γ ( h) = Kh
(3)
3. Résultats
La méthode proposée permet de se passer des transformations logarithmiques le plus
souvent onéreuses et généralement utilisées dans l’estimation des coefficients directeurs des
droites de régression des variogrammes [Gloaguen et al., 07]. Elle permet aussi d’estimer
simultanément la pente et la dimension fractale, diminuant ainsi de façon significative le
temps de calcul.
Pour valider notre approche d’estimation de la DF, nous avons comparé nos résultats à
ceux de [PAP 04] ou la DF est estimée sur la base de l’exposant de Hurst dans l’unique
direction Est-Ouest. Pour la texture D09, nous trouvons une valeur de 2,6544 contre 2,6571et
pour la texture D94, nous trouvons la valeur de 2,7039 contre 2,7025. Outre ces deux textures,
nous avons expérimenté notre approche sur plusieurs autres textures et les conclusions sont
similaires.
90° 135°
Figure 2. Texture D94 : Interpolation du variogramme expérimental avec le modèle exponentiel dans deux
directions.
Mot clés: Modélisation de texture, variogrammes, Dimension fractale, image RSO, Analyse d’image.
227

Bibliographie
- Gloaguen R., Marpu P.R., Niemeyer I., 2007. Automatic extraction of faults and fractal analysis from
remote sensing data. Nonlinear Processes in Géophysics, 14, 131-138, 2007.
- Hee-Young Y., Kiwon L., Byung-Doo K., 2006. Spatial Pattern Analysis of High Resolution Satellite
Imagery: Level Index Approach using Variogram. Korean Journal of Remote Sensing, vol.22, No.5, 357-366,
2006.
- Kourgly A, Belhadj-Aissa A., 2003. Segmentation texturale des images urbaines par le biais de l’analyse
variographique. Télédétection, vol. 3, n° 2-3-4, 337–348, 2003.
-Treitz P., & Howarth P., 2000. High spatial remote sensing data for forest ecosystem classification: and
examination of spatial scale. Remote sensing of environment 72: 268-289, 2000
Cartographie des structures géologiques de la région de Talsint (Maroc
oriental) : Apport de la télédétection et SIG à l’analyse de la sismicité
Youssef TIMOULALI (1) , Lahcen HNI (1) , Hafida BOUAOUDA (2)
(1)
CNRST, Rabat, (2) Université Med V, Faculté des Sciences de Rabat, Maroc
timoulali@cnrst.ma
1. Problématique :
La région de Talsint, située entre la partie méridionale de hauts plateaux et la partie
septentrionale du haut Atlas oriental, est connue comme une région à sismicité faible. Durant
la période 2006-2009, la région a connu une activité sismique accru et intense, environs de
150 séismes ont été enregistré. Cette série de séismes ont semi de la panique parmi la
population de la région et ont occasionnés quelques dégâts légers aux constructions
particulièrement traditionnelles. Pour comprendre ce comportement sismique de la région
ainsi que l’identification des structures géologiques responsables de cette activité, nous avons
optés en plus des compagnes de terrain, pour l’utilisation des techniques de télédétection
grâce à leur apport important et leurs pertinences dans le domaine de la cartographie
géologique.
2. Données de base et méthodologie :
Les traitements numériques ont été effectués sur une image de haute résolution spatiale
ETM+ de Landsat 7 enregistré le 4/03/2001. Nous avons pu extraire l’information concernant
les structures géologiques en appliquant les classifications supervisées et non supervisées,
celles-ci nous ont permis de mettre en évidence les principales structures géologiques décrites
dans les cartes géologiques 1/1000000 et 1/5000000. D’autre part les techniques de filtrages
nous ont permis d’extraire les principales structures linéaires (les cours d’eau et les failles)
dont on a pu confirmer l’existence sur les cartes géologiques.
3. Résultats :
Les traitements numériques effectués sur l’image ETM+ couvrant la région, ont aboutis à
l’élaboration d’une carte géologique qui montre une grande concordance avec les grandes
structures géologiques et une grande précision surtout pour les zones difficile d’accès.
L’utilisation des SIG a permit d’identifier les failles responsables de l’activité sismique et de
confirmer la migration de l’activité sismique vers le sud-est de la région comme elle a été
observée dans les cartes de sismicité de la période 2008-2009.
Mots clés : classification, structures géologiques, filtre, failles, séisme
Bibliographiques :
- Choubert G. , 1939. Sur le Crétacé du Maroc oriental. Comptes Rendus des Séances de l'Académie des
Sciences de Paris, t. 208, n° 3, p. 209-211.
- Floyd F. SABINS, JR., 1978. Remote Sensing: Principles and Interpretation, Freeman and Company,
NewYork 440 p.
228

- Moore G.K. , 1983. Objective procedures for lineamant enhancement and extraction. Photogrammetric
Engineering and Remote sensing, vol.49, n°5, p 641-647
- Faure –Muret A. Haddane M., Zouine M., 1994. Carte néotectonique du Maroc, 1/1000000, édition du service
géologique du Maroc, Note et mémoires n°368
Dynamique littorale et dégradations environnementales intervenues de
1967 à 2009 : cas de la baie de Port-Bouët
(Sud de la Côte d’Ivoire).
Baba TOURÉ 1, 2 , Koffi Fernand KOUAMÉ 1 , Claude COLLET 2 , Kouadio AFFIAN 1 et André OZER 3
1 Centre Universitaire de Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT), Université de Cocody-Abidjan, 22 B.P. 801
Abidjan 22, Côte d’Ivoire, tgeo76@yahoo.fr ; kouamef@yahoo.fr ; K_affian@yahoo.fr
2 Laboratoire de Géomatique, Département de Géosciences/Géographie, Université de Fribourg (Suisse),
Chemin du Musée 4, CH-1700 Fribourg, Suisse, claude.collet@unifr.ch ; baba.toure@unifr.ch
3 Laboratoire de Télédétection et Géomorphologie, Unité de Géographie physique, Université de Liège,
Allée du 6 Août, 2-B11, 4000 Liège (Sart-Tilman), Belgique, a.ozer@ulg.ac.be
1. Problématique :
La mobilité du trait de côte implique une analyse détaillée des aléas directs et/ou indirects
et des enjeux pour la mise en place d’une gestion intégrée de la frange littorale. En sus de
l’attrait de la mer et des arguments économiques qui s’y sont liés, l’occupation du trait de côte
reflète un certain déni des contraintes naturelles.
Située sur un littoral sableux (Abidjan : 4°O et 5°N), la baie de Port-Bouët, notre zone
d’étude, est caractérisée par un cadre géophysique contraignant accentué par la présence d’un
important canyon sous-marin. Outre son caractère naturel, la côte ivoirienne est animée par
une dynamique particulièrement active, parfois exacerbée par les actions humaines. Sa
dynamique crée une vulnérabilité particulière et des questionnements sur les stratégies à
définir pour sa gestion.
Pour comprendre les rapports homme-environnement et en prévoyant les tendances
évolutives de cet espace, notre étude propose de : (i)- décrire l’évolution du littoral entre 1967
et 2009 à l’aide du trait de côte ; (ii)- quantifier les gains/pertes des terres de l’évolution des
surfaces du littoral ; (iii)- modéliser la dynamique littorale durant cette période, et voire
prédire son évolution futur en mettant l’accent sur l’effet de «l’épi de sables » ; (iv)- faire une
mise en relation de l’évolution littorale avec les différentes activités socio-économiques ou
aménagements dans les 3 sites d’étude.
Cette communication orale est réalisée dans le cadre du projet TECOMAO « Télédétection
des Environnements Côtiers et Marins d’Afrique de l’Ouest » du programme Action
Recherche du réseau Télédétection de l’AUF.
2. Données de base et méthodologie :
Nous disposons d’une couverture topographique (carte au 1/50 000 date de 2000), de
couvertures de photographies aériennes (n°383 et n°384, de la mission 79 CIV 111/150),
d’une image satellitaire Corona du 4 mars 1967, de deux scènes Spot 5 panchromatique -(K52
J339 du 12/02/2003 et K 52 J339 du 15/01/2009). L’étude couvre une période de 42 ans
(1967-2009) marquée par des changements importants dans la configuration du littoral. Notre
démarche consiste à coupler nos supports cartographiques, associée à la vérité-terrain, pour
apprécier l’apport de l’imagerie spatiale dans l’étude des littoraux. La méthode d’extraction
du trait de côte repose sur des approches s’inspirant des techniques de photo-interprétation
(Grenier et Dubois, 1990 ; Robin, 2002 ; El Abdellaoui et Ozer, 2007). L’étude de l’érosion
s’appuiera sur la comparaison de l’évolution diachronique de la position de la ligne de rivage
à partir d’images et de la photo interprétation (avant et après l’implantation de « l’épi »).
229

Aussi, l’approche comparative des profils de plages (levés topographiques) employée par
certains chercheurs (Yacé, 1987 ; Adopo, 2004 ; Abé, 2005 ; Konan Konan et al, 2009) est
utilisée pour comparer les taux de recul observés. La cartographie assistée sous un SIG
permettra de représenter et d’exploiter les résultats avec plus richesse.
3. Résultats :
Une cartographie de l’évolution de la ligne de rivage (1967, 1979, 2003 et 2009) est
réalisée afin d’apprécier l’état du littoral ivoirien. Cette cartographie assistée des positions du
trait de côte, sous un SIG, permettra de quantifier les bilans (érosion, accumulation ou
stabilité). Pour notre espace d’étude, la cartographie de l’occupation et de l’usage du sol sera
élaborée afin de déterminer les enjeux d’ordre économique, humain ou patrimonial. Ces
couches d’information géographique vont faire l’objet d’une analyse plus détaillées de la
vulnérabilité soulignant les enjeux et donc permettant une meilleure définition du
risque « érosion côtière». De cette analyse découlera des propositions d’aménagements et de
gestion du trait de côte ; celles-ci seront fonction de la présence ou non d’ouvrage et de la
géomorphologie du trait de côte considéré.
En fonction des données disponibles, un test de l’applicabilité de modèles mathématiques
est prévu dans l’optique de modéliser la dynamique littorale (état passé et état futur).
Mots clés : érosion côtière, télédétection, DSAS, aménagement, Côte d’Ivoire
Bibliographiques
- Grenier A. et Dubois J-M.M., 1990. Evolution littorale récente par télédétection : Synthèse méthodologique.
Photo-interprétation, 6, pp.3-16.
- El Abdellaoui et Ozer A., 2007. Etude diachronique et historique de l’évolution du trait de côte de la baie de
Tanger (Maroc).Revue Télédétection,7, n°1-2-3-4, p. 157-171
- Himmelstoss E.A., 2009. DSAS 4.0 Installation Instruction and User Guide, 79 pp. In : Thieler E.R.,
-Himmelstoss E.A, Zichichi J.L and Ergul A. 2009. Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.0-
An ArcGis extension for calculating shoreline : U.S. Geological Survey Open-File Report 2008-1287.
- Yacé P., 1987. Evolution du trait de côte et dynamique sédimentaire du littoral ivoirien entre Grand-
Bassam et Jacqueville. Thèse Université de Cocody, 109 pp.
Un nouveau modèle hybride pour la modélisation géométrique de
Radarsat-2 sans point d’appui
Thierry TOUTIN, Khalid OMARI & Enrique BLONDEL
Centre canadien de télédétection, Ressources naturelles Canada
thierry.toutin@cct.rncan.gc.ca
1. Problématique :
Avec le lancement du satellite canadien Radarsat-2 (R-2) en 2008, le Centre canadien de
télédétection a étudié les aspects géométriques de cette nouvelle source de données. Les
améliorations du capteur de R-2 sont principalement la polarimétrie, la haute résolution et une
orbitographie plus exactes à partir de données GPS sur le satellite. L’exactitude de ce
positionnement GPS permet une connaissance de l’orbite à mieux que 5 m avec un niveau de
confiance de 90%. Comme la correction géométrique et l’ortho-rectification avec un modèle
numérique d’altitude (MNA) sont les premières étapes de tout traitement d’images et pour toutes
les applications de la télédétection et leur intégration avec des systèmes d’information
géographique, il est devenu encore plus indispensable de développer des modèles mathématiques
précis pour la correction géométrique 3D de ce type de données, en particulier pour celles de
haute résolution.
230

La présentation portera principalement sur les aspects de la radargrammétrie satellitale avec le
développement d’un nouveau modèle hybride pour la modélisation géométriques des données de
haute résolution de R-2. La première partie est consacrée à la modélisation de la géométrie et
l’utilisation des méta-données pour le développement de ce nouveau modèle, qui ne requière
aucun point d’appui collecté par l’utilisateur.
Ces informations des méta-données permettent alors de calculer la modélisation et ses
paramètres sans avoir recours à la collecte de points d’appui, augmentant ainsi l’utilisation de
Radarsat-2 dans les sites éloignés et inaccessibles, tels le nord canadien, les calottes glaciaires en
général, les montagnes, les déserts, entre autres. La précision de la modélisation est ensuite
évaluée indépendamment de contrôle terrain à partir des images quasi-épipolaires et, l’exactitude
des résultats est évaluée à partir d’une centaine de points dGPS répartis sur la totalité de l’image
et représentatifs du terrain. Le potentiel de ce nouveau modèle pour une image, un couple stéréo
et un bloc d’images est aussi présenté.
2. Données de base et méthode :
La deuxième partie de la présentation présentera l’application de ce modèle hybride sur
différents types d’images acquises avec le nouveau satellite canadien R-2 dans le cadre des
programmes de l’Agence spatiale canadienne (GRIP & SOAR). Des images de haute résolution
spatiale (3m de résolution et 20 par 20 km) en polarisation HH sont acquises avec des angles
d’incidence variable (de 25° à 50°) au Québec :
- un site très bien cartographié avec des cartes numériques 3D au 1 :20 000, des orthoimages
(espacement d’un mètre), une base de données de points d’appui par aéro-triangulation et
levé GPS, un levé lidar (pixel 1m et exactitude 3D de 15 cm),
- un site représentatif du Grand Nord canadien ; inaccessible, avec vallées glaciaires,
glaciers et fjords et des fortes pentes (60°-90°). Les données cartographiques sont une carte
numérique 3D stéréo-numérisée en 2005 à partir de photos aériennes de 1959 et des altitudes du
satellite-laser ICESat le long des traces descendantes et ascendantes.
De plus, des images ScanSAR (10-15 images ; 50m de résolution et 500 par 500 km) en
polarisation HH sont aussi acquises pour couvrir la totalité du Québec et créer une mosaïque sans
point d’appui. L’angle d’incidence de 49° est choisi pour minimiser la distorsion géométrique de
l’altitude sur l’exactitude de positionnement de l’ortho-mosaïque à un pixel (50 m) car, le MNA
utilisé provient de la cartographie au 1/50 000 et 1/250 000 (exactitude de 60 m et moins).
Le développement de la modélisation est principalement fondé sur les aspects de la
radargrammétrie satellitale avec une meilleure utilisation des méta-données, principalement
l’orbite précise. Ces méta-données permettent alors de calculer la modélisation et ses paramètres
sans avoir recours à la collecte de points d’appui. Les données du premier site très bien
cartographié permettent de calculer précision et exactitude de cette nouvelle modélisation. La
précision de la modélisation est évaluée à partir des images quasi-épipolaires indépendamment
de tout contrôle terrain, et l’exactitude des résultats est évaluée à partir d’une centaine de points
terrain répartis sur la totalité des images et représentatifs du terrain. L’ortho-rectification avec un
MNA exact permet de vérifier l’exactitude du produit fini avec les cartes topographiques. Ce
nouveau modèle hybride est alors appliqué aux images stéréo du deuxième site dans le Nord
pour la création et la validation d’un MNA, puis au bloc d’images ScanSAR sur le Québec. et un
bloc d’images est aussi présenté.
3. Résultats :
Les résultats sur le premier site montrent une précision de 25 cm pour ce nouveau modèle
hybride et une exactitude de positionnement 3D de l’ordre de deux mètres. Ces résultats
montrent une dégradation de seulement 10% par rapport à la modélisation originale avec des
points d’appui. Cette perte est compensée par le potentiel d’application de la méthode à des sites
éloignés inaccessibles pour tous travaux de contrôle terrain, tels les régions polaires, les déserts
231

et montagnes, comme notre deuxième site dans le Grand Nord canadien. La modélisation
géométrique du couple stéréo confirme les premiers résultats et la création du MNA montre les
limites de la télédétection dans un site aussi difficile. Calculée avec le MNA topo et les données
ICESat, l’exactitude du MNA est fonction de la pente et de la couverture du sol : de l’ordre de
20-25 m avec un niveau de confiance de 68% pour des pentes inférieures à 20°, couverts ou non
de glace, respectivement avec une limite de 40°.
Mots clés : Radarsat-2, haute résolution, modélisation géométrique 3D, précision, exactitude
Bibliographie :
-Toutin, Th. and K. Omari, 2011, A new hybrid modeling for geometric processing of Radarsat-2 data
without user GCP, Photogrammetic Engineering and Remote Sensing, 77, (submitted).
-Toutin, Th., 2011, New hybrid versus deterministic and empirical geometric modeling for generating DSMs
from Stereo HR Radarsat-2 Images, IEEE-TGRS, 49, (submitted).
-Toutin, Th., Blondel, E. and Clavet, D., 2011, DEM Generation over Ice Fields in Nunavut with Radarsat-2
HR Stereo Data, Photogrammetic Engineering and Remote Sensing, 77, (submitted).
Apport de la télédétection dans les activités menées par l'Observatoire du
Sahara et du Sahel en matière de suivi environnemental et de la gestion
concertée des aquifères transfrontaliers dans la zone circum-saharienne.
Herve TREBOSSEN,
Observatoire du Sahara et du Sahel, Bd du Leader Yasser Arafat, BP 31, Tunis Carthage, Tunisie
Herve.trebossen@oss.org.tn, trebosse@gmail.com
L'Observatoire du Sahara et du Sahel (OSS) est une organisation internationale constituée
par vingt-deux pays africains du Nord et du Sud du Sahara et d'organisations sous-régionales
(UMA, CILSS, IGAD et CEN-SAD); ainsi que de partenaires du Nord, du système des
Nations Unies et de la société civile. L'OSS a pour mission principale de servir de plate-forme
de partenariat Nord-Sud-Sud pour une gestion durable des ressources naturelles et en
particulier de la lutte contre la désertification (LCD) dans la zone du circum-sahara.
Dans ce cadre, depuis 1992, l'OSS a mis en œuvre ses deux programmes fondateurs :
programmes de suivi de l'environnement et gestion des aquifères transfrontaliers utilisant,
pour la plupart, des données issues des satellites d'observation de la terre de la basse à la très
haute résolution dans les domaines de l'imagerie optique et- RADAR à Synthèse d'Ouverture
(RSO). Tout d'abord, le programme de Suivi environnemental qui inclut à la fois les activités
(i) des Réseaux régional et nationaux d'Observatoire de Suivi Écologique à Long Terme, (ii)
d'Alerte précoce à la sécheresse dans les pays du Maghreb central et du suivi évaluation des
impacts des réalisations de LCD.
Ensuite, le programme de Gestion des systèmes aquifères partagés du Sahara Septentrional
(SASS : Algérie, Lybie et Tunisie) et d'Iullemeden (SAI) en Afrique de l'Ouest et enfin dans la
zone IGAD. Les données satellitaires sont fortement utilisées à la fois pour évaluer lres
systèmes de recharge de ces nappes souterraines et pour en évaluer les prélèvements par
estimation des zones irriguées.
Après une vue globale des activités et partenariats menés par l'OSS, cette communication
détaillera les acquis en matière de suivi des ressources en eaux souterraines.
232

La dynamique spatiotemporelle de la couverture forestière d’Anjozorobe-
Angavo entre 1957,1994, 2000, 2004 et 2006
Ravoniarijaona VOLOLONIRAINY 1 , Michel MIETTON 2 et Simone RANDRIAMANGA 3
1 Département de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université d’Antananarivo Madagascar
2 Université Jean Moulin, Lyon 3
3 Département de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université d’Antananarivo Madagascar
Le corridor forestier d’Anjozorobe-Angavo d’une superficie de 65000 ha représente l’aire
de végétation naturelle des hautes centrales de Madagascar et figure parmi les sites
prioritaires de conservation du pays. L’évaluation de la couverture végétale et de l’occupation
du sol dans le temps et dans l’espace à partir des photographies aériennes de 1957, des images
du capteur ETM+ de Landsat en date de 1994 et 2000, HRV de SPOT (2004) et des images à
très haute résolution IKONOS de 2006 permet d’avoir une vision dynamique à la fois des
écosystèmes forestiers et des espaces agro écologiques du corridor.
1. Evolution de la forêt’Anjojorobe entre 1994 et 2004 d’après les images satellites
Période de référence Evolution de la surface
(ha)
Pourcentage (%) / surface
forestière initiale
Rythme annuel
moyen
1994-2000 -5734 -14,4 -956 ha
2000-2004 +2015 +5 + 504 ha
1994-2004 -3719 -9,4 -372 ha
La superficie de territoire étudiée : 1661 km²
2. Evolution de la couverture forestière entre 1957 et 2006 en référence à un cadre territorial commun
Période de
référence
Capteur
Résolution
spatiale
Cadre de
référence
(ha)
Surface forestière
(ha)
(%)
Rythme annuel
déforestation
(ha/an)
1957 Photos
aériennes
1/50000 9760,8 9760,8 100
1994 Landsat
ETM + 30 m 9755,4 6396,5 65,6 91
2000 Landsat
ETM + 30 m 9755,7 5117,0 52,5 213
2006 Ikonos 1 m 9760,8 4229,6 43,3 148
L’interprétation des différentes mages satellitaires permet d’une part de caractériser l’état
actuel des formations végétales, celui de l’occupation des sols et d’évaluer l’importance de la
déforestation de la zone d’étude. La fragmentation écologique de la forêt est la principale
cause de dégradation du corridor forestier Anjojorobe Alaotra.
233

Evolution de la forêt d’Anjozorobe en 1957, 1994, 2000 et 2006
Mots clés : Madagascar, Aire Protégée Anjozorobe-Angavo, dynamique spatio-temporelle, déforestation, images
satellite
Télédétection des environnements côtiers et marins d’Afrique
occidentale (TECOMAO). Résultats préliminaires du cas d’étude de la zone
de M’Bour-Joal (Sénégal)
Souléye WADE 1 , Charles DIEDHIOU 1 , Abdoulaye DIAME 2 , Isabelle NIANG 3
1Laboratoire de Télédétection Appliquée, Institut des Sciences de la Terre, Université Cheikh Anta Diop de Dakar. BP 5396
Dakar-Fann. Sénégal. Email : wadesouléye@yahoo.fr ; di79charls@yahoo.fr
2ONG WAAME. Email : abdoulayediame@yahoo.com
3Département de Géologie, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop de Dakar. BP 5396 Dakar-
Fann. Sénégal. Email : isabelleniang@yahoo.fr
1. Problématique
Le cas d’étude dont les résultats préliminaires sont présentés ici s’inscrit dans le cadre du projet
AUF/ARR/TECOMAO qui porte sur l’application des techniques de Télédétection et des SIG au suivi
et à l’évaluation des environnements côtiers et marins d’Afrique occidentale. Elle concerne la frange
littorale de la zone de M’Bour-Joal (fig. 1) qui a subi durant ces dernières décennies de
profondes mutations suite à l’installation d’importantes infrastructures touristiques et à une
croissance démographique et socio-économique considérable. En effet, cette zone abrite le
deuxième site touristique le plus important du Sénégal, après celui du Cap Skiring au sud du
pays. Elle est également le siège d’importantes infrastructures de pêche comme les quais de
234

Mbour et de Joal qui attirent de nombreuses populations pour l’exploitation des ressources
halieutiques.
Fig. 1 – Carte de localisation du site d’étude
La frange littorale de M’Bour-Joal se trouve dans la petite côte au sud de Dakar la capitale.
Longue de 35Km et large de 10Km, elle est située entre les parallèles 14°23’30’’ et 14°70’’
Nord et les méridiens 16°46’30’’ et 16°57’30’’ Ouest. Elle présente une succession très variée
de formes littorales : plages sableuses, falaises, lagunes à mangroves, cordons et flèches. Elle
est fortement entaillée par des marigots qui forment le réseau hydrographique de la petite
côte. Au Sénégal, il est observé un recul du littoral à raison de 1 à 1,30 m/an en moyenne ces
50 dernières années (Niang-Diop, 1995) ; ce qui provoque la destruction d’habitats et
d’infrastructures, en particulier dans la presqu’île du Cap-Vert, la grande et la petite côte.
Parmi les activités humaines qui exacerbent l’effet des phénomènes naturels on peut citer :
- le prélèvement du sable sur les plages ;
- la construction de bâtiments sur les plages ;
- la construction d’ouvrages perpendiculaires à la côte entravant les transits littoraux.
La petite côte faite de successions de caps rocheux et de baies sableuses est confrontée à
des taux d’érosion côtière de 1 à 2m/an avec un taux de plus de 2,14m/an sur certains
secteurs (Niang-Diop, 1995).
2. Problématique
Dans le cadre de cette étude ont été exploitées deux missions aériennes IGN et JICA,
respectivement réalisées en 1954 et 1989 à l’échelle de 1/60 000. Outre ces photos une image
panchromatique Spot-5 à 2,5m de résolution et la carte topographique à l’échelle 1/50 000
choisie comme référence ont été considérées.
235

La méthodologie utilisée repose sur la technique de la photo-interprétation ; elle comprend
les étapes suivantes : le pré-traitement, le redressement et le mosaïquage des photographies
aériennes et enfin, la numérisation du trait de côte.
Les photographies aériennes ont été scannées une à une au format Tiff (Target Image File
Format) avec une précision de 600 dpi. Elles ont ensuite subi un redressement géométrique,
c'est-à-dire un ajustement pour compenser les erreurs provoquées par l’inclinaison de la
caméra, le relief, les défauts optiques et le décalage de la lentille. Ce redressement a été
réalisé sur la base de points de contrôle (amers) pris sur la carte de référence. Les données
ainsi redressées ont été assemblées puis recalées par rapport à la carte topographique. La
numérisation du trait de côte constitue la dernière étape du processus de traitement. Elle est
réalisée avec le logiciel ArcGis, par vectorisation après création d’un Shape file de la limite
entre la partie mouillée et la partie sèche du littoral (le niveau moyen de la marée haute). Cette
limite est facilement décelable sur les photographies aériennes et l’image utilisées.
3. Résultats
Les positions du trait de côte le long de la flèche sableuse de Joal ont été cartographiées sur
les fonds d’images aériennes et Spot de 1954, 1989 et 2003 et comparées deux à deux (fig. 2).
Grâce au logiciel DSAS (Digital Shoreline Analysis System), la cinématique du trait a été
mesurée (fig. 3). Ainsi, on note pour la période 1954-1989 une érosion de la flèche dans sa
partie septentrionale, avec un taux moyen annuel de 5,99 m/an, alors que sa partie méridionale
s’allonge à un taux annuel de 3,54 m/an. Pour la période 1989-2003, la situation est beaucoup
plus complexe dans le détail. Elle est marquée par une succession de zones en érosion et
d’autres en progradation, alors que la pointe de la flèche a continué sa migration vers le sud.
Pour la période 1954-2003, les taux d’évolution calculés par régression linéaire indiquent une
érosion de 4,81 m/an et une progradation de 2,63 m/an, correspondant à l’allongement de la
pointe de la flèche de Joal.
236

a- Photo 1954
b- Image Spot 2003
Changements entre 1954 et 2003 Changements entre 1989 et 2003
c- Photo 1989
d- Image Google Earth
Juillet 2009
Changements entre 1954 et 1989
Fig. 2 – Evolution du littoral dans la zone de Joal-Fadiouth entre 1954 et 2003. 2a : position des traits de côte de 1954 (rouge)
et de 2003 (bleu) sur fond d’image de 1954 ; 2b : position des traits de côte de 1989 (rouge) et de 2003 (bleu) sur fond
d’image de 2003 ; 2c : position des traits de côte de 1989 (rouge) et de 2003 (bleu) sur fond d’image de 1989 ; 2d :Image
Google Earth de Juillet 2009 de la zone d’étude. Noter l’évolution du banc de sable semi-circulaire déjà visible sur l’image
Spot de 2003
Mots clés : télédétection, littoral, trait de côte, érosion, progradation
Références bibliographiques
- Niang-Diop I., 1995 - Erosion côtière sur la Petite Côte du Sénégal à partir de l'exemple de Rufisque.
Passé, présent, futur. Thèse de Doctorat Géologie, Université d'Angers, Angers, 475 p.
- Faye I., 2010 - Dynamique du trait de côte sur les littoraux sableux de la Mauritanie à la Guinée-Bissau
(Afrique de l'Ouest) : Approches régionale et locale par photo-interprétation, traitement d'images et analyse de
cartes anciennes. Thèse Université de Bretagne Occidentale (France). Février 2010.
237

Cartographie thématique des sols par la classification orientée objets des
images à très haute résolution
Nabil ZERROUKI §, Radja KHEDAM §, Aichouche BELHADJ-AISSA §
§ Laboratoire de Traitement d’Images et Rayonnements (LTIR), Faculté d’Electronique et d’Informatique (FEI),
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene (USTHB). BP. 32, El Alia, Bab Ezzouar, 16111, Alger,
Algérie. Téléphone : +213(21)247950, poste 806, Télécopieur : +213(21)247187.
nabil.zerrouki@yahoo.fr, rkhedam@yahoo.com
1. Problématique
La cartographie de l’occupation du sol du milieu urbain à une échelle fine est primordiale
pour la gestion et l’aménagement des villes. Dans ce contexte, l’arrivé des images satellitaires
à Très Haute Résolution (THR) peut être considérée comme une réponse favorable à ces
besoins. Néanmoins, leur classification par les méthodes dites «par pixel» se heurte à
certaines difficultés inhérentes au contenu de ces images (hétérogénéité spatiale et spectrale).
En effet, ces méthodes s’avèrent limitées pour prendre en compte l’hétérogénéité spectrale des
objets appartenant à la même classe d’occupation du sol (Al Khalife, 2006). De plus, la mise
en place de classes relativement générales, afin de minimiser la confusion lors de la
classification, nous éloignent des besoins réels des utilisateurs. Le concept de la classification
orientée objets (COO) apporte des améliorations conséquentes à la classification des images
satellitaires en générale et aux images THR en particulier. En effet, cette méthode ne tient pas
seulement compte des propriétés spectrales des objets, mais aussi de leurs organisations, de
leurs relations spatiales, et de leur contexte géographique afin de réduire la probabilité de
confusion entre les classes. Dans ce travail, nous proposons d’étudier et d’implémenter la
méthode COO pour l’appliquer sur deux images couvrant le milieu urbain et péri urbain de la
ville d’Alger. La première image est basse résolution (30 m) acquise en 2001 par le capteur
ETM+ du satellite Landsat-7. Quant à la deuxième image, elle est THR (60 cm) acquise en
2009 par le satellite Ikonos. Notre application vise à évaluer les performances et les
limitations de la méthode COO par rapport à une méthode de classification par pixel selon
l'algorithme du maximum de vraisemblance.
2. Méthodologie suivie
La COO de l’image consiste à diviser l’image en régions homogènes, de manière à faire
ressortir les objets réels du terrain. Les objets sont créés par croissance de région, c'est-à-dire,
par fusion de pixels adjacents. Un paramètre d’échelle ou critère d’hétérogénéité est fixée par
l’utilisateur, pour stopper le processus: il intègre la couleur et la forme des objets. La forme
prend elle-même en compte deux paramètres: compacité et lissage. Ce critère est en fait une
valeur abstraite qui permet d’influencer la taille et la forme de l’objet suivant la pondération
accordée à chaque paramètre. En segmentant successivement l’image à différentes résolutions
on obtient un réseau hiérarchique d’objets qui représente différents niveaux de réalité sur le
terrain. Dans ce réseau, chaque objet connaît son contexte, c’est à dire ses voisins, ses sousobjets
et son super-objet. L’avantage de travailler avec des objets plutôt que des pixels, est
qu’en plus de caractéristiques spectrales, un objet possède des caractéristiques géométriques
(longueur, périmètre, etc.), topologique (position dans l’image et par rapport aux autres
objets) et sémantiques (lier à sa signification) (Karsenty, 2007). D’une manière plus précise,
la COO se déroule en trois étapes : 1) segmentation, 2) extraction des primitives, et 3)
classification.
- La segmentation
La segmentation est un processus qui consiste à découper une image en régions connexes
présentant une homogénéité selon un certain critère, l'union de ces régions doit redonner
l'image initiale. On regroupe généralement les algorithmes de segmentation en trois grandes
classes : la segmentation basée sur les pixels, la segmentation basée sur les régions et la
238

segmentation basée sur les contours. Dans notre travail, on a choisi la méthode « partage
fusion » comme méthode de segmentation et elle appartiet à la deuxième catégorie de
segmentation; le principe de cette méthode est de démarrer d'une région initiale qui est l'image
tout entière. Si cette image vérifie un critère d'homogénéité, l'algorithme s'arrête. Sinon, on
découpe cette région en quatre parties de même taille et on lance la procédure récursivement
dans ces quatre parties. Une fois l’image est partagé, on cherche tous les couples de régions
adjacentes issus du découpage et les fusionner si leur valeur radiométrique est assez proche.
- Extraction des primitives
Consiste à identifier les règles de reconnaissances des objets définis par la segmentation et
calculer les attributs disponibles pour chaque objet. Plusieurs attributs sont calculés : spatiaux
caractérisant la forme de l’objet (surface, compacité, périmètre, convexite, etc.), attributs
spectraux (minimum sur chaque bande, écart type sur chaque bande, etc.), et des attributs
texturaux (moyenne, variance, entropie, etc.).
- Classification
Dans cette étape, les objets ayant la même structure d’attributs sont regroupés en une seule
classe, donc chaque classe est caractérisée par ces attributs. On distingue deux méthodes de
classification : par apprentissage et classification par règles.
*Classification par apprentissage :
On sélectionne manuellement les échantillons d'entrainement parmi les objets issus de
l'étape de segmentation. Par contre on peut sélectionner les attributs les plus pertinents pour la
classification, d’une manière automatique ou manuelle.
*Classification par règles :
Pour chaque classe on définit une série de règles basées sur les différents attributs
caractérisant le mieux les objets à extraire.
3. Résultats
Image originale Image segmentée image classifiée
Les premiers résultats obtenus sont prometteurs. La segmentation facilite de beaucoup
l’interprétation thématique de l’image en se rapprochant du mode de fonctionnement de la
vision humaine, qui ne perçoit pas une image en pixel mais en zones homogènes.
Elle met aussi à la disposition de l’opérateur des notions géométriques, topologiques et
sémantiques qui enrichissent significativement la classification. La COO a aussi le potentiel
de fournir des bases de données extrêmement riches pour les systèmes d’informations
géographiques (SIGs). Les objets classifiés possèdent en effet des caractéristiques
géométriques, topologiques et sémantiques, qui peuvent être assimilées à une table d’attributs.
Cette possibilité est d’autant plus attractive qu’avec l’imagerie satellitaire, la mise à jour
des données est simple et rapide.
Mots-clés : images multispectrales, classification supervisée, segmentation, classification orientée objets.
239

Bibliographie
- Al Khalifeh S. (2006). Application de la méthode « orientée-objets » à une orthophotographie aérienne
Exemple de la ville d’Avignon. Géopoint 2006 : Demain la Géographie - Groupe Dupont - UMR ESPACE 6012
du CNRS.
- Karsenty, A., Alzir Felippe B., Antunes, Jorge Silva C., (2007). Classification orientée objet de la
perméabilité des sols en zone urbaine à l’aide d’imagerie très haute résolution et de données laser scanner à
Curitiba (Brésil). Anais XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Brasil, 21-26 abril
2007, INPE, p. 565-572
Suivi et cartographie de l’état hydrique des sols par télédétection radar sur
le bassin de Merguellil (Tunisie)
Mehrez ZRIBI 1 , Aicha CHAHBI 1-2 , Benoit DUCHEMIN 1 , Zohra LILI-CHABAANE 2 , Marwen SHABOU 1-2 , Rim.
AMRI 1-2 , Abdelghani CHEHBOUNI 1
1- CESBIO, 18 avenue. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse cedex 9, France
e-mail : Mehrez.Zribi@ird.fr
2- INAT, 43, Avenue Charles Nicolle 1082 -Tunis- Mahrajène TUNISIE
1. Problématique :
En zones semi-arides, et particulièrement l’Afrique du mord, la protection des ressources
en eau est une thématique scientifique essentielle. Cela est particulièrement accentué par la
surexploitation des réserves d’eau en irrigation, et aussi, les risques liés aux changements
climatiques, avec une augmentation des périodes de sécheresses. Cela est le cas de notre site
d’étude, la plaine de Kairouan. Dans ce contexte, l’état hydrique joue un rôle essentiel,
puisque c’est un paramètre clé de la répartition des eaux de précipitation entre infiltration,
ruissellement et évapotranspiration.
2. Données de base et méthodologie :
La télédétection radar a montré ces vingt dernières années un très fort potentiel pour
estimer l’humidité du sol. Dans cet article, nous proposons deux méthodologies ayant pour
objectif de cartographier l’état hydrique du sol sur deux types d’occupation du sol : les
oliviers secs et les céréales. Notre approche est basée sur plus de trente images radar
ASAR/ENVISAT, acquises en co-polarisations horizontale et verticale, durant les deux cycles
de végétation 2009 et 2010. Simultanément aux acquisitions radar, plusieurs mesures in situ
ont eu lieu sur différentes parcelles test. Il s’agit principalement de mesures d’humidité et de
végétation.
La première approche d’estimation de l’humidité est développée sur les parcelles d’oliviers
secs. Cette classe représente approximativement 45% du site étudié. L’identification de cette
classe est basée sur une classification des occupations du sol à l’aide d’une série d’images
optiques SPOT/HRV. On se base dans l’approche développée sur des données à faibles
incidences pour réduire l’effet du couvert végétal. L’algorithme est basé sur différentes
étapes : normalisation des données à une seule incidence, élimination de l’effet de la rugosité
des sols et enfin l’établissement de la relation entre les états hydriques mesurés et les signaux
radars. La validation de la méthode développée est effectuée en se basant sur différentes
mesures terrain.
Une deuxième approche est appliquée sur des parcelles de céréales. La méthode proposée
est basée sur différentes étapes : correction de l’effet de la végétation en utilisant un modèle
de transfert radiatif de premier ordre et établissement de la relation entre les signaux radar
corrigés de l’effet du couvert végétal et les mesures d’humidité.
240

3. Résultats :
Une cartographie de l’humidité est proposée sur plusieurs dates, montrant particulièrement
la dynamique temporelle et spatiale des évènements pluvieux et de l’irrigation. Ces
estimations vont être assimilées dans un modèle d’estimation de flux, pour une meilleure
gestion de l’irrigation.
Mots clés : Radar, humidité, inversion, modélisation
241