pages 196-241 - Réseaux de chercheurs | Télédétection - AUF
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Extraction <strong>de</strong>s champs <strong>de</strong> vitesse <strong>de</strong>s précipitations à partir d’images radar<br />
en utilisant le flot optique<br />
Ouarda RAAF et Ab<strong>de</strong>lhamid ADANE<br />
Faculté d’Informatique et d’Electronique, Université <strong>de</strong>s sciences et <strong>de</strong> la technologie Houari Boumediene (U.S.T.H.B.) e-<br />
mail: rf_ouarda@ yahoo.fr<br />
1. Problématique :<br />
Les bouleversements climatiques qui se produisent actuellement un peu partout dans le<br />
mon<strong>de</strong>, se traduisent par diverses catastrophes comme par exemple la sècheresse, <strong>de</strong>s orages<br />
violents, <strong>de</strong>s inondations, <strong>de</strong>s ouragans et <strong>de</strong>s tsunamis. En Algérie, ce genre <strong>de</strong> perturbation<br />
atmosphérique est fréquemment observé à plus petite échelle. Ce sont <strong>de</strong>s torna<strong>de</strong>s et <strong>de</strong>s<br />
orages violents accompagnés <strong>de</strong> pluies torrentielles, comme celles qui ont dévasté Bab-El<br />
Oued à Alger en 2001 et la région <strong>de</strong> Ghardaïa dans le sud algérien en 2008. Ces changements<br />
du climat sont liés au réchauffement <strong>de</strong> la Planète dont l’effet actuel est aussi <strong>de</strong> perpétuer les<br />
canicules, <strong>de</strong> contribuer à la pénurie en eau et d’accentuer la désertification <strong>de</strong>s zones ari<strong>de</strong>s.<br />
La prévision <strong>de</strong>s phénomènes atmosphériques qui causent <strong>de</strong> telles catastrophes, s’avère<br />
indispensable pour se prémunir <strong>de</strong>s dégâts qu’ils peuvent causer. Grâce à l’instrumentation<br />
météorologiques et aux outils <strong>de</strong> télédétection disponibles au sein <strong>de</strong>s réseaux<br />
météorologiques, il est <strong>de</strong>venu possible <strong>de</strong> procé<strong>de</strong>r à ce genre d’observation. En particulier,<br />
le satellite météorologique permet d’obtenir régulièrement <strong>de</strong>s images <strong>de</strong> la partie supérieure<br />
<strong>de</strong> l’atmosphère à gran<strong>de</strong> échelle dans divers canaux couvrant le spectre visible et infrarouge.<br />
Par ailleurs, le radar météorologique permet <strong>de</strong> détecter les champs <strong>de</strong> précipitations et <strong>de</strong> les<br />
suivre en temps réel avec une bonne résolution dans une région donnée. Son utilisation s’est<br />
fortement développée dans l’année qui suivit la fin <strong>de</strong> la secon<strong>de</strong> guerre mondiale.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Dans ce contexte, nous nous intéressons dans cette étu<strong>de</strong> à la détection et l’extraction <strong>de</strong>s<br />
champs <strong>de</strong> vitesse <strong>de</strong>s précipitations à partir d’images radar en utilisant le flot optique. Nous<br />
allons donc explorer le problème <strong>de</strong> l’estimation <strong>de</strong> mouvement à partir du changement<br />
d’invariantes photométriques tel que l’intensité <strong>de</strong> la luminance pour <strong>de</strong>ux séquences<br />
d’images artificielles ‘Cube et ‘Taxi’ et la réflectivité pour une cellule <strong>de</strong> pluie isolée d’une<br />
séquence d’images radar. Plus précisément, nous allons traiter la partie calcul ‘ bas niveau’<br />
qui fourni <strong>de</strong>s informations locales <strong>de</strong> la vitesse sous la forme d’un champ <strong>de</strong> vecteur vitesse.<br />
Il s’agit d’associer à chaque région <strong>de</strong> l’image un vecteur qui représente sa vitesse.<br />
Pour se faire nous disposons d’images radar enregistrées toutes les 5 minutes avec une<br />
résolution <strong>de</strong> 1km/pixel suivant 64 niveaux <strong>de</strong> réflectivité par le radar météorologique installé<br />
à Bor<strong>de</strong>aux et à Sétif. L’ensemble <strong>de</strong>s images constituant notre banque <strong>de</strong> données ont subi un<br />
pré-traitement en vu <strong>de</strong> supprimer les échos indésirables du sol en utilisant la métho<strong>de</strong> du<br />
masquage.<br />
3. Résultats :<br />
Dans une première partie nous nous intéressons au problème <strong>de</strong> l’estimation du champ <strong>de</strong><br />
vitesse <strong>de</strong>s nuages précipitant à partir <strong>de</strong> données radar par la métho<strong>de</strong> d’Horn est Schunck.<br />
Cette <strong>de</strong>rnière est une métho<strong>de</strong> différentielle itérative adaptée à l’estimation globale <strong>de</strong>s petits<br />
déplacements. Nous avons remarqué qu’un nombre plus élevé d’itération <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong><br />
globale permet d’éliminer les très faibles mouvements et <strong>de</strong> retenir que les mouvements<br />
principaux. L’application <strong>de</strong> cette métho<strong>de</strong> à une cellule <strong>de</strong> pluie isolée d’une image radar<br />
nous a donné un champ <strong>de</strong> mouvement pour les pixels du contour qui se déplacent ou ceux<br />
qui changent <strong>de</strong> valeur d’intensité. Aussi, le réglage <strong>de</strong>s paramètres d’estimation dépend<br />
principalement <strong>de</strong> la taille, <strong>de</strong> la forme et <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong> la cellule. Ainsi, cette analyse nous<br />
a permis <strong>de</strong> détecter le sens global du déplacement <strong>de</strong> l’averse.<br />
<strong>196</strong>
Dans une <strong>de</strong>uxième partie, nous avons testé <strong>de</strong>ux autres métho<strong>de</strong>s d’estimation locales <strong>de</strong><br />
mouvement qui sont la métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> Lucas et Kana<strong>de</strong> et celle basée sur les filtres <strong>de</strong> Gabor.<br />
Dans les <strong>de</strong>ux cas le flot optique estimé montre tout les objets en mouvement dans les trois<br />
séquences d’images. Nous avons constaté aussi que la métho<strong>de</strong> basée sur les filtres <strong>de</strong> Gabor<br />
donne un flot optique moins <strong>de</strong>nse avec un manque <strong>de</strong> précision du champ estimé à proximité<br />
<strong>de</strong>s frontières en comparant avec la métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> Lucas et Kana<strong>de</strong>. En effet, cette <strong>de</strong>rnière fait<br />
intervenir une contrainte spatial-temporelle pour remédier au problème d’ouverture. Elle est<br />
apparue comme étant la meilleure métho<strong>de</strong> dans notre application puisqu’elle est moins<br />
sensible au bruit en la comparant à la métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> ‘Horn et Schunck’. Elle est caractérisée<br />
aussi par une rapidité d’exécution <strong>de</strong> l’algorithme <strong>de</strong> calcul et donne un flot optique plus<br />
<strong>de</strong>nse par rapport à la métho<strong>de</strong> utilisant les filtres <strong>de</strong> Gabor.<br />
Mots clés : Champs <strong>de</strong> vitesse, Cellule <strong>de</strong> pluie, Flot Optique, Image radar.<br />
Bibliographiques :<br />
- Baron et al; 1994. Performance of optical flow techniques, in International Journal on Computer Vision,<br />
vol. 12, pp. 43-77<br />
- Bruhn A; Weickert J.: October 2004. Lucas /Kana<strong>de</strong> Meets Horn /Schunck: combining local and global<br />
optic flow method .Ed Springer, pp.211-231.<br />
- Bruno E ; 2001. De l'estimation locale à l'estimation globale <strong>de</strong> mouvement dans les séquences d'images.<br />
Thèse, Université Joseph Fourier, Grenoble, France.<br />
- Meischner,A., 2005.Weather radar: principles and advanced applications. Springer; 1st ed. 2004. Corr. 2nd<br />
printing edition, 337 p.<br />
Algorithmes à arbre <strong>de</strong> décision appliqués à la classification d’une image<br />
satellitaire<br />
Rija Santaniaina RAKOTOARIMANANA 1 , Solofoarisoa RAKOTONIAINA 2 , Solofo RAKOTONDRAOMPIANA 3<br />
1 Responsable du Système d’Information Géographique au projet Ambatovy, Madagasca, ridzasant@gmail.com,<br />
2 Département <strong>de</strong> Physique, Faculté <strong>de</strong>s Sciences, Université d’Antananarivo Madagascar, solofoarisoa@gmail.com,<br />
3 Département <strong>de</strong> Géologie, Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, Université d’Antananarivo Madagascar,<br />
srakotondraompiana@gmail.com<br />
1. Problématique :<br />
Le classificateur courant en traitement d’images utilise le principe <strong>de</strong> maximum <strong>de</strong><br />
vraisemblance (MDV). Il est bien adapté aux classes dont les distributions <strong>de</strong>s pixels sont<br />
gaussiennes.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Dans cette étu<strong>de</strong>, nous avons utilisé <strong>de</strong>s classificateurs non paramétriques basés sur l’arbre<br />
<strong>de</strong> décision : ID.3, C4.5 et CART. Les critères <strong>de</strong> division utilisés sont respectivement :<br />
entropie, ratio et indice <strong>de</strong> Gini. A partir <strong>de</strong>s pixels appartenant aux parcelles d’entraînement,<br />
nous avons créé un « arbre <strong>de</strong> décision » ou appelé également une « règle <strong>de</strong> décision » pour<br />
classifier les pixels d’une image donnée. Après la construction <strong>de</strong> l’arbre, nous avons procédé<br />
à l’opération d’élagage consistant à supprimer les feuilles ou nœuds peu représentatifs. Nous<br />
avons aussi utilisé, dans cette étu<strong>de</strong>, les classificateurs à arbre <strong>de</strong> décision à sélectionner les<br />
ban<strong>de</strong>s pour la classification en jouant sur les pourcentages <strong>de</strong>s feuilles à supprimer. Nous<br />
avons illustré notre étu<strong>de</strong> avec une image multispectrale du satellite SPOT <strong>de</strong> la région<br />
urbaine <strong>de</strong> Genève acquise au mois <strong>de</strong> juillet 1990, avec une résolution spatiale <strong>de</strong> 20 m et<br />
une image LANDSAT <strong>de</strong> la région d’Alaotra Madagascar acquise au mois d’Avril 1993 avec<br />
une résolution <strong>de</strong> 30 m. La taille <strong>de</strong> chacune <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>ux images est <strong>de</strong> 512x512 pixels.<br />
197
3. Résultats :<br />
La comparaison <strong>de</strong>s résultats a montré que les classificateurs à arbre <strong>de</strong> décision surtout<br />
ID.3 ont permis d’obtenir <strong>de</strong> meilleures valeurs <strong>de</strong> l’indice kappa et <strong>de</strong> la précision globale<br />
par rapport à celles du classificateur MDV. Pour l’image <strong>de</strong> Genève, ces valeurs sont<br />
respectivement <strong>de</strong> 0,8285 et 89,75% pour MDV et <strong>de</strong> 0.8749 et 92.55% pour ID3. Pour<br />
l’image <strong>de</strong> l’Alaotra, elles sont <strong>de</strong> 0,8887 et 90,66 pour MDV et <strong>de</strong> 0.9414% et 95.08% pour<br />
ID3%). Pour la sélection <strong>de</strong> ban<strong>de</strong>s pour la classification, le classificateur ID.3 apporte les<br />
meilleurs résultats. Pour l’image <strong>de</strong> Genève, 24 ban<strong>de</strong>s parmi les 43 disponibles ont été<br />
sélectionnées avec 0% du seuil d’élagage. Les valeurs <strong>de</strong> kappa et <strong>de</strong> la précision globale<br />
obtenues sont respectivement 0,8897 et 93,45% et pour l’image <strong>de</strong> l’Alaotra, 8 ban<strong>de</strong>s parmi<br />
les 43 disponibles ont été sélectionnées avec 9% du seuil d’élagage avec pour valeurs <strong>de</strong><br />
kappa et <strong>de</strong> précision globale égales respectivement à 0,9394 et 94,92%.<br />
Mots clés : Classification; arbre <strong>de</strong> décision; distribution, élagage, sélection<br />
Bibliographie<br />
- Hoang H. A., 2004 : Sous la direction du professeur Charles DURAND, « Usage <strong>de</strong>s arbres <strong>de</strong> décision »,<br />
2004, p.8<br />
- Chiang I-J., Jane Y-j. H., 2002: Fuzzy classification trees for data analysis, Elsevier Science BV<br />
- Hoang H. A., Sous la direction du professeur Charles DURAND, « Usage <strong>de</strong>s arbres <strong>de</strong> décision », p.12<br />
- Drant Y., Lagacherie M., Villemazet J., 2006 : présentation d’algorithmes <strong>de</strong> datamining , Epita Sciences<br />
Cognitives et Informatique Avancée<br />
Détection satellitaire <strong>de</strong> l’évolution spatio-temporelle <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation<br />
à Madagascar<br />
Vonjison RAKOTOARIMANANA<br />
Département <strong>de</strong> Biologie et Ecologie Végétales <strong>de</strong> la Faculté <strong>de</strong>s Sciences <strong>de</strong> l’Université d’Antananarivo. B.P.906 –<br />
MADAGASCAR , vonjison@yahoo.fr / vonjison1@yahoo.fr<br />
1. Problématique :<br />
L’étu<strong>de</strong> et le suivi <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation sont <strong>de</strong>puis plusieurs années le cheval <strong>de</strong> bataille<br />
<strong>de</strong> pays confrontés à ce fléau comme les pays africains, sud-américains, Madagascar.<br />
Pourtant, la connaissance du phénomène reste encore incomplète surtout en ce qui concerne<br />
sa répartition, son intensité et ses différents impacts au niveau climatique (pollution<br />
atmosphérique, bouleversement <strong>de</strong>s bioclimats…) et écologiques (érosion, déforestation…).<br />
Le but <strong>de</strong> notre étu<strong>de</strong> n’a pas la prétention <strong>de</strong> proposer une solution radicale à tous ces<br />
problèmes, mais consiste cependant à fournir <strong>de</strong>s éléments nécessaires au suivi et donc à la<br />
surveillance <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation à Madagascar. A partir <strong>de</strong> ces résultats, quelques réponses<br />
pourront être fournies aux <strong>de</strong>ux questions suivantes : quand et comment brûle Madagascar ?<br />
où sont les zones incendiées et pourquoi ?<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Différents satellites donnent <strong>de</strong>s informations sur la distribution spatiale et temporelle <strong>de</strong>s<br />
feux <strong>de</strong> végétation. Leurs caractéristiques dépen<strong>de</strong>nt <strong>de</strong> plusieurs paramètres, tels que la<br />
résolution, les longueurs d’on<strong>de</strong>s <strong>de</strong>s signaux enregistrés et les fréquences <strong>de</strong> passages. Le<br />
choix du satellite NOAA/NGDC (National Oceanic and Atmospheric Administration/National<br />
Geophysical Data Center) pour notre étu<strong>de</strong> est motivé par la fréquence importante <strong>de</strong> leurs<br />
passages (plusieurs fois par jour et par nuit), la couverture assurée et la présence <strong>de</strong>s<br />
radiomètres à balayage AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) qui possè<strong>de</strong>nt<br />
5 canaux permettant <strong>de</strong> mesurer les rayonnements réfléchis et émis par la terre et les nuages.<br />
198
La localisation <strong>de</strong>s feux s’effectue à l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> la ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’infrarouge thermique (3,55-<br />
3,93µm), et uniquement <strong>de</strong> nuit. Les données disponibles ont été captées entre mois d’août et<br />
<strong>de</strong> décembre 1992 à 2003. Ce sont <strong>de</strong>s données brutes <strong>de</strong>vant être traitées et structurées en<br />
utilisant les différentes techniques <strong>de</strong> système d’information (SIG, SGBD, analyse spatiale…)<br />
à l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong>s logiciels Arcinfo, Arcview, Idrisi, Excel, Access. Les images ainsi structurées se<br />
présentent sous forme <strong>de</strong> fond cartographique sur lequel ont été placés les pixels-feux et les<br />
pixels-nuages géo-référencés. Les feux détectés sont ceux dont la dimension avoisine ou<br />
dépasse le pixel. Ainsi, il a été possible <strong>de</strong> quantifier les pixels-feux et donc d’en déduire <strong>de</strong>s<br />
statistiques.<br />
3. Résultats :<br />
Les résultats obtenus à partir <strong>de</strong> l’analyse <strong>de</strong> données satellitales soulignent le caractère<br />
saisonnier <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation à Madagascar et leur dépendance <strong>de</strong> facteurs<br />
géoclimatiques. La pério<strong>de</strong> et la distribution <strong>de</strong>s feux ne sont pas les mêmes suivant les<br />
régions. Le bilan sur l’ensemble <strong>de</strong>s onze années d’observation fait ressortir une nette<br />
différence spatio-temporelle dans les évolutions <strong>de</strong>s feux entre le domaine <strong>de</strong> l’Ouest et le<br />
domaine <strong>de</strong> l’Est <strong>de</strong> Madagascar. Ces différences proviennent <strong>de</strong> la diversité du relief, <strong>de</strong>s<br />
types <strong>de</strong> végétation et <strong>de</strong>s climats. Le pic <strong>de</strong>s feux commence à apparaître tôt à l’Ouest au<br />
mois <strong>de</strong> septembre et n’est détecté qu’à partir du mois d’octobre à l’Est. Pourtant, <strong>de</strong> façon<br />
globale, on peut noter que ces feux sont surtout pratiqués pendant ou en fin <strong>de</strong> la saison sèche.<br />
De façon cohérente, on constate que les pluies sont corrélées négativement avec le nombre<br />
<strong>de</strong> feux détectés par satellite.<br />
Mots clés : Télédétection – Feux <strong>de</strong> végétation – Dynamique spatio-temporelle – Madagascar<br />
Bibliographiques<br />
- Dozier J., 1981. A method for the satellite i<strong>de</strong>ntification of surface temperature fields of subpixel resolution.<br />
Remote sensing of of Environment, 11 : 221 – 229.<br />
- Randriambelo T, 1998. Détection satellitaire <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation et <strong>de</strong>s zones <strong>de</strong> convection en zone<br />
tropicale : Application à l’étu<strong>de</strong> climatologique <strong>de</strong> l’ozone troposphérique. Thèse <strong>de</strong> Doctorat, Université <strong>de</strong> La<br />
Réunion, 203 p.<br />
- Rakotoarimanana V. & Andrianjafiravelo T., 2008. Evolution spatio-temporelle <strong>de</strong>s feux <strong>de</strong> végétation à<br />
Madagascar. Photo-interpretation, 2 : 3 - 10.<br />
Sur la configuration et les traitements <strong>de</strong>s images spatiales adaptés au<br />
processus REDD+<br />
Solofo RAKOTONDRAOMPIANA (*) (1),(2) ; Solofoarisoa RAKOTONIAINA (1),(3) ; Sitraka,<br />
RANOELIARIVAO (1) ;Tahiana RAJOSARIMALALA (1) ; Lova RAKOTOVAO (1) ; Bernard RIERA (4) ;<br />
Maminiaina RASAMOELINA (5) ;Romuald VAUDRY (6) ; Jean-Paul RUDANT (7) ;<br />
(1)Laboratoire <strong>de</strong> Géophysique <strong>de</strong> l’Environnement et Télédétection. Institut & Observatoire Géophysique d’Antananarivo<br />
(IOGA). Université d’Antananarivo (Madagascar)<br />
(2)Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. Université d’Antananarivo (Madagascar)<br />
(3)Faculté <strong>de</strong>s sciences. Université d’Antananarivo (Madagascar)<br />
(4)Muséum National d’Histoire Naturelle (France)<br />
(5)WWF- Madagascar<br />
(6) ONG GoodPlanet/ActionCarbone.<br />
(7)Université <strong>de</strong> Marne la Vallée (France)<br />
Le Changement Climatique est l’un <strong>de</strong>s problèmes globaux majeurs <strong>de</strong> l’humanité. Les gaz<br />
à effet <strong>de</strong> serre (GES) <strong>de</strong> l’atmosphère sont considérés comme les causes principales <strong>de</strong><br />
l’élévation <strong>de</strong> la température du globe. Une part non négligeable (IPCC, 2007) <strong>de</strong>s GES<br />
provient <strong>de</strong> la <strong>de</strong>struction <strong>de</strong>s forêts. La Réduction <strong>de</strong>s Emissions dues à la Déforestation et à<br />
199
la Dégradation <strong>de</strong>s forêts (REDD et maintenant REDD+) vise à fournir une compensation<br />
financière aux pays du Sud qui s’engagent à réduire la déforestation et la dégradation <strong>de</strong> leurs<br />
forêts. Ainsi, l’estimation <strong>de</strong>s surfaces couvertes par la forêt est-elle <strong>de</strong>venue une question<br />
d’actualité. Cette communication présente les premiers retours d’expérience <strong>de</strong> notre<br />
participation à un projet-pilote REDD+ à Madagascar. L’étu<strong>de</strong> concerne trois sites : Andapa,<br />
au Nord <strong>de</strong> Madagascar, le couloir forestier <strong>de</strong> Fandriana-Vondrozo au centre-Est <strong>de</strong><br />
Madagascar et l’extrême Sud <strong>de</strong> Madagascar (Fort-Dauphin), une zone contenant dans sa<br />
partie orientale une part <strong>de</strong> forêts humi<strong>de</strong>s, <strong>de</strong> forêts sèches<br />
Nous avons utilisé <strong>de</strong>s images SPOT 5 dans les trois canaux XS1, XS2 et XS3, avec <strong>de</strong>s<br />
pixels <strong>de</strong> 2.5m.<br />
La définition même <strong>de</strong> la forêt est source <strong>de</strong> confusion dans l’utilisation <strong>de</strong>s images. En<br />
effet, chacun <strong>de</strong> facteurs (la superficie minimale, la hauteur <strong>de</strong>s arbres et le couvert <strong>de</strong> la<br />
canopée) entrant dans cette définition est pour le moment relativement mal déterminé par<br />
l’image ou impliquant une certaine contrainte.<br />
Nous passerons donc en revue les difficultés rencontrées ainsi que les propositions<br />
d’amélioration et les pistes <strong>de</strong> recherche à développer dans ce domaine.<br />
Mots-clé : changement climatique, carbone, Images satellite, REDD+<br />
References bibliographies<br />
- Andriamanampisoa, F. ; Jessel, J.P. ; Rakotondraompiana, S. (2008) : A non-rigid registration using elastic<br />
mo<strong>de</strong>l, finite element method and mutual information in parallel environment. 2 nd International Conference on<br />
Advanced Engineering Computing and Applications in Sciences (ADVCOMP 2008)<br />
- Global Canopy Program(2009) : Le petit livre du REDD+(2édition). www.littlereddbook.org<br />
- Nackaerts K., Vaesen K., Muys B., Coppin P. (2005): Comparative performance of a modified change<br />
vector analysis in forest change <strong>de</strong>tection, International Journal of Remote Sensing, 26: 5, 839 — 852<br />
Quelques techniques <strong>de</strong> la télédétection appliquées à Madagascar à l’étu<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>s changements climatiques et leurs impacts sur l’environnement<br />
Simone RANDRIAMANGA<br />
Université d’Antananarivo, département <strong>de</strong> géographie<br />
baratsiv@moov.mg<br />
Les activités du paysan malgache sont encore aujourd’hui fortement tributaires du climat et<br />
plus particulièrement <strong>de</strong> la pluie. Les variations dans la distribution <strong>de</strong>s pluies, celles dans la<br />
quantité précipitée, l’arrivée précoce ou tardive <strong>de</strong> la saison pluvieuse…, sont durement<br />
ressenties dans les milieux ruraux surtout chez les paysans qui cultivent le riz.<br />
1. Problématique :<br />
Notre hypothèse considère que les dérèglements actuels du climat sont causes <strong>de</strong>s<br />
mutations aujourd’hui observées dans les campagnes malgaches. Une meilleure connaissance<br />
<strong>de</strong>s phénomènes climatiques permettrait <strong>de</strong> les appréhen<strong>de</strong>r, d’en connaître les mécanismes et<br />
<strong>de</strong> mieux expliquer les variabilités. Il serait alors possible d’en faire le suivi afin d’ai<strong>de</strong>r le<br />
cultivateur à faire face au changement climatique. La télédétection pourrait être mise à profit<br />
dans ce sens. Mais quelles images satellites utiliser ? Quel capteur est le mieux adapté ?<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
La riziculture <strong>de</strong>meure la principale occupation et source <strong>de</strong> revenu en milieu rural. Culture<br />
irriguée sur les Hautes Terres, notre zone d’étu<strong>de</strong>, les travaux y afférant obéissent à un<br />
calendrier dont le moindre écart se répercute sur la production rizicole. La réponse paysanne<br />
200
face à la baisse <strong>de</strong> production se traduit par la création <strong>de</strong> nouvelles activités. Il se tourne vers<br />
l’artisanat, l’exploitation forestière, la briqueterie ou la pêche. Il remplace le riz <strong>de</strong>s casiers<br />
rizicoles en manque d’eau par <strong>de</strong>s cultures maraîchères. Il aménage les versants en parcelles<br />
<strong>de</strong> céréales, légumineuses ou tubercules…Ces nouvelles occupations s’accompagnent souvent<br />
<strong>de</strong> dégâts sur le plan environnemental car les ruraux ne se préoccupent guère <strong>de</strong> l’état <strong>de</strong><br />
l’environnement. Leurs pratiques souvent irrationnelles accentuent la surexploitation <strong>de</strong> la<br />
forêt, <strong>de</strong>s terres et <strong>de</strong>s plans d’eau. Très vite les sols s’épuisent et se dégra<strong>de</strong>nt. L’érosion<br />
s’accentue, la multiplication <strong>de</strong>s poissons est entravée. Dépourvu <strong>de</strong> ressource, le paysan finit<br />
par quitter la campagne. Il sera confronté en ville à d’autres problèmes.<br />
Deux types <strong>de</strong> satellites météorologiques sont utilisés pour cette étu<strong>de</strong> : les satellites<br />
géostationnaires situés à 36 000 km d'altitu<strong>de</strong>, tournent dans le même sens et avec la même<br />
vitesse <strong>de</strong> rotation que la terre dont ils voient toujours la même face. Les satellites à<br />
défilement placés à 800 km d’altitu<strong>de</strong>, tournent autour <strong>de</strong> la terre dans le sens méridien. Ils<br />
délivrent <strong>de</strong>s informations sur une même zone 2 fois par jour.<br />
Trois types <strong>de</strong> traitement d’image sont appliqués. Le traitement analogique <strong>de</strong>s images<br />
GOES IO dans le VIS et IR <strong>de</strong> 1978 à 1979 sur films photosensibles positifs, porte sur une<br />
métho<strong>de</strong> analytique et synoptique d’interprétation <strong>de</strong>s images satellitales. La néphanalyse <strong>de</strong>s<br />
données complète celle-ci.<br />
Le traitement numérique est réalisé sur les données du capteur IR <strong>de</strong> METEOSAT4 à partir<br />
<strong>de</strong> la température <strong>de</strong> brillance maximum <strong>de</strong> surface (TbMAX) et l’Occurrence <strong>de</strong> nuages à<br />
sommet froid (Cunimb) appliqué sur la séquence d’images METEOSAT dans le VIS et IR <strong>de</strong><br />
1990 à 1992 sur ban<strong>de</strong>s magnétiques et sur films photosensibles. Un catalogue d’images en<br />
est issu. Le traitement statistique <strong>de</strong>s données au sol vali<strong>de</strong> l’interprétation.<br />
Considérant la végétation comme étant le reflet du climat, les travaux entrepris avec les<br />
données du capteur AVHRR <strong>de</strong> NOAA portent sur une séquence d’images mensuelles NDVI<br />
générées sur toute l’Afrique et Madagascar <strong>de</strong> 1982 à 1999. Différents types <strong>de</strong> classification<br />
sont lancés pour l’étu<strong>de</strong> du comportement <strong>de</strong> la biomasse végétale en rapport avec l’état <strong>de</strong><br />
l’environnement physique.<br />
3. Résultats :<br />
L’interprétation <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> GOES-IO met en évi<strong>de</strong>nce les spécificités climatiques <strong>de</strong><br />
Madagascar. On retient qu’il est possible d’analyser le comportement <strong>de</strong>s différents centres<br />
d’action et <strong>de</strong>s cyclones influençant le temps sur l’île. On observe que le climat <strong>de</strong><br />
Madagascar relève à la fois <strong>de</strong> la météorologie tropicale et tempérée.<br />
Le traitement numérique <strong>de</strong>s images METEOSAT permet <strong>de</strong> détecter les pério<strong>de</strong>s sèches<br />
<strong>de</strong> l’île. Il est alors permis <strong>de</strong> croire qu’on peut procé<strong>de</strong>r au suivi <strong>de</strong>s saisons pluviométriques<br />
malgaches et agir en conséquence afin d’ai<strong>de</strong>r le cultivateur à faire face aux dérèglements du<br />
climat.<br />
L’analyse du comportement <strong>de</strong> la biomasse végétale d’après les images NDVI <strong>de</strong> NOAA<br />
renseigne sur l’état <strong>de</strong> dégradation <strong>de</strong> l’environnement. Madagascar est divisé en trois gran<strong>de</strong>s<br />
régions végétales : l’Est et le Nord à fort indice <strong>de</strong> végétation, les autres régions <strong>de</strong> l’île se<br />
trouvent dans la gamme <strong>de</strong>s basses valeurs <strong>de</strong> NDVI et le littoral forme une classe à part.<br />
Cette étu<strong>de</strong> confirme que les satellites météorologiques sont intéressants à l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<br />
changements climatiques et <strong>de</strong> leur impact sur l’environnement, pour leurs images et leur<br />
fréquence. Leur résolution spatiale grossière permet une vue globalisante <strong>de</strong> la terre à petite<br />
échelle ; leur résolution temporelle élevée fournit <strong>de</strong>s images fréquentes dans un intervalle <strong>de</strong><br />
temps court. Ces caractéristiques offrent la possibilité <strong>de</strong> suivi dans le temps et l’espace d’un<br />
évènement climatique presque en temps réel, en cas <strong>de</strong> catastrophe naturelle ou <strong>de</strong><br />
changement climatique. Cet avantage est surtout tiré <strong>de</strong>s capteurs IR <strong>de</strong>s satellites<br />
géostationnaires <strong>de</strong> type METEOSAT à cause <strong>de</strong> leur forte répétitivité. Mais aujourd’hui, une<br />
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nouvelle génération <strong>de</strong> satellite beaucoup plus performante est fonctionnelle : METEOSAT<br />
Secon<strong>de</strong> Génération (MSG). MSG est beaucoup plus précis que METEOSAT et fournit <strong>de</strong>s<br />
images toutes les 15 minutes. Il permet un meilleur suivi <strong>de</strong>s changements climatiques par le<br />
biais d’une étu<strong>de</strong> plus fine <strong>de</strong> l’atmosphère. Les satellites météorologiques à défilement sont<br />
moins performants à cause <strong>de</strong> leur fréquence trop faible, limitant le suivi en temps réel d’un<br />
évènement climatique. Afin <strong>de</strong> pallier au problème <strong>de</strong> résolution au sol trop gran<strong>de</strong>, beaucoup<br />
<strong>de</strong> travaux ten<strong>de</strong>nt aujourd’hui vers la fusion <strong>de</strong>s images MSG avec <strong>de</strong>s images à haute<br />
résolution spectrale pour le suivi <strong>de</strong> l’état <strong>de</strong> l’environnement.<br />
Cette communication montre que les images <strong>de</strong>s satellites géostationnaires sont bien<br />
adaptées à l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s changements climatiques et leurs impacts sur l’environnement. Les<br />
données au sol sont <strong>de</strong>s compléments indispensables aux travaux. L’homme pourrait ainsi<br />
limiter les dégâts <strong>de</strong>s variabilités climatiques par une meilleure compréhension du<br />
fonctionnement <strong>de</strong>s phénomènes météorologiques, une meilleure gestion <strong>de</strong> l’environnement<br />
à travers la maîtrise <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> la télédétection.<br />
Mots clefs : Satellites météorologiques, METEOSAT, GOES-IO, NOAA<br />
Bibliographie<br />
- Randriamanga S., 1998 : Relation entre travaux <strong>de</strong> terrain et télédétection pour l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la sécheresse et<br />
son impact à Madagascar in JM DUBOIS, M. BERTIER, JP. FORTIN, F. BOIVIN, La réalité <strong>de</strong> Terrain en<br />
télédétection : Pratiques et métho<strong>de</strong>s. Actualité scientifique. Collection Universités francophones. Édition<br />
AUPELF-UREF, 1998, p 81-88<br />
- Randriamanga S., 2006 : Climat, couverture végétale et érosion <strong>de</strong>s sols à Madagascar. Apport <strong>de</strong> la<br />
télédétection et <strong>de</strong>s SIG, Document <strong>de</strong> synthèse <strong>de</strong>s travaux, HDR, Université Jean Moulin, Lyon3, Vol 2, p.36-61<br />
- Randriamanga S., 2008 : Les variabilités climatiques malgaches vues à travers l’imagerie satellitaire,<br />
Société Française <strong>de</strong> Photogrammétrie et Télédétection n°190 (2008-2) « Météosat secon<strong>de</strong> génération, un<br />
nouvel instrument <strong>de</strong> suivi <strong>de</strong> l’environnement », sous la direction <strong>de</strong> Catherine Méring<br />
Géorisque lavaka et savoirs locaux<br />
Sonia RANDRIANARISOA 1,a , Pr Simone RANDRIAMANGA RATSIVALAKA 2,b<br />
1 Laboratoire LADYSS .105, Rue <strong>de</strong> Tolbiac, PARIS 75013. Université PARIS 7<br />
2 Faculté <strong>de</strong>s Lettres, Département <strong>de</strong> géographie ; Université d’Antananarivo<br />
Courriel (a, b) : sonihantha@yahoo.fr, baratsiv@moov.mg<br />
1. Problématique :<br />
Madagascar est un <strong>de</strong>s pays les plus touchés par l’érosion. Cette <strong>de</strong>rnière et principalement<br />
l’érosion par lavaka engendre un départ <strong>de</strong> sédiments d’environs 400 tonnes par hectare et par<br />
an. Ce taux peut atteindre dans certains bassins versants, environ 1000 t/ha/an (FOFIFA,<br />
ANAE, CIRAD, 1997).<br />
Les lavaka dont l’origine est à la fois naturelle et anthropiques font l’objet <strong>de</strong> nombreuses<br />
recherches. Considérés comme sources <strong>de</strong> handicaps pour le développement <strong>de</strong> l’agriculture<br />
dans plusieurs parties <strong>de</strong>s Hautes Terres, ils présentent un risque majeur pour les agences <strong>de</strong><br />
développement. En effet, certaines étu<strong>de</strong>s montrent que l’apparition ou l’existence <strong>de</strong>s lavaka<br />
freine le développement économique dans les régions touchées.<br />
Dans ce cadre, nous avons choisi d’évaluer les dangers potentiels <strong>de</strong>s lavaka sur<br />
l’agriculture, non plus à l’aune du diagnostic <strong>de</strong>s experts en développement, mais à partir du<br />
retour d’expérience <strong>de</strong>s agriculteurs malgaches eux-mêmes. Il s’agit dans cette étu<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
déterminer jusqu’à quel point les lavaka sont <strong>de</strong>s facteurs limitant <strong>de</strong> l’essor <strong>de</strong> l’agriculture à<br />
Madagascar et comment ils contribuent à structurer l’espace agricole. À travers la perception<br />
<strong>de</strong>s paysans et les savoirs locaux, nous examinons l’importance <strong>de</strong>s lavaka, la place qu’ils<br />
202
occupent dans la vie quotidienne <strong>de</strong>s villageois, et comment les lavaka sont <strong>de</strong>venus <strong>de</strong>s<br />
terroirs à part entière dans le paysage agraire, voire une ressource.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
L’étu<strong>de</strong> comporte un volet d’analyse paysagère et un volet socio-économique et culturel.<br />
Le district <strong>de</strong> Tsiroanomandidy, capitale du Moyen-Ouest <strong>de</strong> Madagascar a été choisi pour<br />
cette étu<strong>de</strong>. Après une étu<strong>de</strong> préalable <strong>de</strong> la région, le Moyen Ouest n’a que peu attiré jusqu’à<br />
présent l’attention <strong>de</strong>s scientifiques. En revanche, nous avons trouvé qu’il présente parmi les<br />
plus forts taux d’érosion par lavaka <strong>de</strong> toute l’île (Helisoa, 1983 ; ONE, 2008). La<br />
méthodologie a été structurée en <strong>de</strong>ux temps. Dans un premier temps, nous avons procédé à<br />
une analyse <strong>de</strong> l’espace et <strong>de</strong>s paysages grâce aux outils <strong>de</strong> la télédétection et <strong>de</strong>s cartes.<br />
Les outils ayant été utilisés pour cette étu<strong>de</strong> sont ;<br />
− <strong>de</strong>s images Landsat TM, corrigées géométriquement, et datant <strong>de</strong> 1999 (160-73),<br />
composées <strong>de</strong> 7 canaux radiométriques ;<br />
− un MNT ou Modèle Numérique <strong>de</strong> Terrain <strong>de</strong> la région <strong>de</strong> Tsiroanomandidy (SRTM, pix.<br />
90x90m)(Fig.1)<br />
− Imagerie Google Earth à haute résolution (Fig.2);<br />
− divers documents cartographiques tels que les cartes topographiques, dont les feuilles K46<br />
et K47 à 1:100 000 <strong>de</strong> la FTM (Foiben-Taosaritanin’i Madagasikara), la feuille N° 7 à<br />
1:500 000<br />
− les cartes géologiques et pédologiques <strong>de</strong> l’ORSTOM datant <strong>de</strong> <strong>196</strong>8.<br />
−<br />
−<br />
Les données GPS (GPS GARMIN ETREX)<br />
le logiciel ENVI 4.5 a été utilisé pour l’analyse <strong>de</strong>s images et <strong>de</strong>s données géoréférencées<br />
(Wetness, NDVI, analyse texturale).<br />
Dans un <strong>de</strong>uxième temps, un travail sur le terrain a permis <strong>de</strong> collecter <strong>de</strong>s données pour une<br />
étu<strong>de</strong> spatialisée <strong>de</strong>s systèmes sociaux et <strong>de</strong> leurs interactions avec l’écosystème.<br />
3. Résultats :<br />
Grâce à <strong>de</strong>s traitements numériques simples, nous avons pu dégager les principaux types<br />
d’occupation <strong>de</strong>s sols dans la région d’étu<strong>de</strong>. Néanmoins, les indices <strong>de</strong> brillance (brightness),<br />
<strong>de</strong> la teneur en eau (wetness) ainsi que <strong>de</strong> végétation normalisée (NDVI) nous ont permis<br />
visuellement <strong>de</strong> faire une distinction entre les zones érodées, humi<strong>de</strong>s ou végétalisés <strong>de</strong> la<br />
région étudiée. L’interprétation <strong>de</strong> l’indice <strong>de</strong> brillance avec l’indice topographique issu du<br />
MNT utilisé dans cette étu<strong>de</strong> a permis <strong>de</strong> dégager les zones qui sont les plus sujettes à<br />
l’érosion dans la région. En revanche, le travail <strong>de</strong> terrain et Google Earth TM , ont pu vérifier les<br />
résultats <strong>de</strong> l’analyse (répartition, comptage du nombre <strong>de</strong> lavaka au km²).<br />
203
D’après cette étu<strong>de</strong>, nous pouvons dire que la <strong>de</strong>nsité <strong>de</strong>s ravines, <strong>de</strong>s glissements <strong>de</strong><br />
terrains et surtout les lavaka sont les témoins d’une érosion intense et généralisée sans<br />
proportion avec les <strong>de</strong>nsités <strong>de</strong> population et l’intensité <strong>de</strong> la mise en valeur agricole.<br />
En revanche, le lavaka reste un processus normal d’évolution <strong>de</strong>s versants, et que cette<br />
«normalité» a été intégrée aux mo<strong>de</strong>s d’utilisation <strong>de</strong>s sols et <strong>de</strong> mise en valeur <strong>de</strong>s ressources<br />
naturelles. La perception par les paysans <strong>de</strong> la place et du rôle <strong>de</strong>s lavaka dans la zone étudiée<br />
appelle également à une certaine pru<strong>de</strong>nce dans le diagnostic « expert » <strong>de</strong> l’érosion <strong>de</strong>s<br />
versants.<br />
Mots clés : Erosion, lavaka, pratiques paysannes, télédétéction<br />
Bibliographie<br />
- Blanc-Pamard C., Rakoto Ramiarantsoa H. (2006). Couleurs et savoirs <strong>de</strong>s sols à Madagascar, in L'érosion entre<br />
société, climat et paléo-environnement, ALLÉE P., LESPEZ L. (coord.), Actes <strong>de</strong> la Table Ron<strong>de</strong> en l'honneur du Professeur<br />
René Neboit-Guilhot. Clermont-Ferrand, Presses universitaires Blaise Pascal.<br />
- Cox, R., Bierman, P., Jungers M.C., Rakotondrazafy, A.F.M. (2009). Erosion rates and sediment sources in Madagascar<br />
inferred from 10 Be analysis of lavaka, slope, and river sediments. Journal of Geology, 117, 363-376.<br />
- Rabarimanana M.H. et al .Cartographie <strong>de</strong>s lavaka par télédétection : analyse <strong>de</strong>s facteurs et gestions <strong>de</strong>s<br />
espaces ruraux à Madagascar – Télédétection, 2003, vol. 3<br />
- Randriamanga,Simone et al. 2006, Application <strong>de</strong> la télédétection et d’un SIG à la typologie <strong>de</strong>s lavaka sur<br />
les Hautes-terres <strong>de</strong> Madagascar, 14 p.<br />
- Disponible sur : http://www.tele<strong>de</strong>tection.net/upload/TELEDETECTION/pdf/20070226115758.pdf<br />
Détection à l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong>s images satellitaires <strong>de</strong>s activités humaines et <strong>de</strong>s<br />
impacts cycloniques sur les forêts tropicales humi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Madagascar - Cas<br />
du site d’Andapa – Bealanana<br />
Sitraka RANOELIARIVAO (1),*, Solofo RAKOTONDRAOMPIANA (1), Solofoarisoa RAKOTONIAINA (1),<br />
Romuald VAUDRY (2), Maminiaina RASAMOELINA (3)<br />
(1) Laboratoire <strong>de</strong> Géophysique <strong>de</strong> l’Environnement et Télédétection (L.G.E.T), Institut et Observatoire <strong>de</strong> Géophysique<br />
Antananarivo (I.O.G.A), Université d’Antananarivo<br />
(2) ONG GoodPlanet - France<br />
(3) WWF MWIOPO (Madagascar et Océan Indien)<br />
* akartiss@gmail.com<br />
1. Problématique :<br />
Les images satellitaires sont utilisées dans <strong>de</strong> nombreux domaines. Dans notre cas, elles<br />
ont été utilisées pour le suivi <strong>de</strong> l’environnement. Le site d’étu<strong>de</strong> considéré se trouve au Nord<br />
<strong>de</strong> Madagascar où l’on trouve une masse significative <strong>de</strong> forêts tropicales humi<strong>de</strong>s. Les<br />
principaux objectifs <strong>de</strong> notre étu<strong>de</strong> sont la mise en évi<strong>de</strong>nce <strong>de</strong> l’apport <strong>de</strong>s images à très<br />
haute résolution spatiale pour le suivi <strong>de</strong>s forêts tropicales humi<strong>de</strong>s et <strong>de</strong> leur dégradation.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Les données que nous avons utilisées sont <strong>de</strong>s images multispectrales SPOT à 2m50 <strong>de</strong><br />
résolution, <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> terrain et <strong>de</strong>s données démographiques et météorologiques (les<br />
cyclones) correspondant au site d’étu<strong>de</strong>. D’abord, nous avons classifié les images selon les<br />
classes d’occupation du sol suivantes : « Forêt <strong>de</strong>nse », « Forêt claire », « Autres peuplements<br />
», « Forêt secondaire », « Terres cultivées », « Prairies », « Terres humi<strong>de</strong>s », « Autres terres<br />
» et « Nuages et ombres ». Deux classificateurs ont été utilisés : le maximum <strong>de</strong><br />
vraisemblance (MDV) et le k-Plus Proches Voisins (k-PPV). Un filtrage par le filtre Modal a<br />
été ensuite appliqué aux images classifiées.<br />
204
3. Résultats :<br />
Une fois que les images filtrées ont été obtenues (Figure 1 et Figure 2), <strong>de</strong>ux approches ont<br />
été suivies. D’une part, nous avons évalué la qualité <strong>de</strong> la classification en validant ces images<br />
filtrées avec les données <strong>de</strong> terrain. L’évaluation nous a permis d’avancer que les précisions<br />
<strong>de</strong>s classes forestières sont satisfaisantes pour l’ensemble <strong>de</strong>s images traitées (Tableau I).<br />
D’autre part, nous avons calculé les superficies <strong>de</strong> chaque classe forestière (Tableau II) en<br />
utilisant les images filtrées. La combinaison <strong>de</strong> ces superficies avec les données<br />
démographiques et cycloniques nous a permis <strong>de</strong> dire que les taux <strong>de</strong> déforestation et <strong>de</strong><br />
dégradation <strong>de</strong>s forêts sont plus élevés à l’Est qu’à l’Ouest du site.<br />
Mots clés : Détection, images satellitaires, activités humaines, impacts cycloniques, forêts tropicales humi<strong>de</strong>s<br />
205
Bibliographiques :<br />
- Caloz R., Collet C., 2001. Précis <strong>de</strong> Télédétection, Traitements numériques d’images <strong>de</strong> télédétection, vol.<br />
3, Presses <strong>de</strong> l’Université <strong>de</strong> Québec, Agence Universitaire <strong>de</strong> la Francophonie, 386 <strong>pages</strong>.<br />
- Franco-Lopez, H., Ek, A.R., Baue, M.E., 2001. Estimation and mapping of forest stand <strong>de</strong>nsity, volume,<br />
and cover type using the k-nearest neighbours method. Rem.Sens.Env, 77, pp. 251 – 274.<br />
- Nackaerts K., Vaesen K., Muys B., Coppin P., 2005. Comparative performance of a modified change vector<br />
analysis in forest change <strong>de</strong>tection, International Journal of Remote Sensing, 26: 5, 839 — 852<br />
Les Paroxysmes Biothermiques dans la région <strong>de</strong> la Tunisie Tellienne<br />
Mustapha RIAHI<br />
Université Paris I Panthéon – Sorbonne, UMR CNRS 8185 ENeC, riahi_mustapha@voila.fr<br />
Par sa position au nord du pays, la Tunisie Tellienne est directement soumise aux<br />
advections d'air froid venu du nord en hiver et aux intersaisons. Cependant, en été, même si la<br />
région est relativement éloignée du Sahara, elle subit, parfois, <strong>de</strong> plein fouet les inci<strong>de</strong>nces<br />
physiologiques <strong>de</strong>s flux venant du sud dont le plus redoutable est le Sirocco. L’arrivée <strong>de</strong> ce<br />
<strong>de</strong>rnier en la Tunisie Tellienne est accompagnée par une hausse notable <strong>de</strong> la température à<br />
cause <strong>de</strong> l’effet <strong>de</strong> foehn que connaît cet air en se déversant dans les bassins intra-telliens.<br />
Ces paroxysmes génèrent <strong>de</strong>s ambiances stressantes chez les personnes bien portantes et<br />
déployant un effort physique dans leur travail ce qui altère leur confort thermique. Mais la<br />
situation est plus compliquée pour les personnes vulnérables dans la mesure où l’adaptation à<br />
la contrainte thermique est très délicate car les seuils <strong>de</strong> tolérance <strong>de</strong> leur organisme<br />
risqueraient d’être facilement débordés dans ces conditions.<br />
De là, cette étu<strong>de</strong> prend toute son importance dans la mesure où il s’agit d’un risque<br />
biothermique qui s’impose avec beaucoup d’acuité surtout dans le contexte actuel <strong>de</strong>s<br />
changements climatiques qui pourraient accentuer la dureté d’ambiances déjà excessives. Une<br />
réflexion sur la gestion <strong>de</strong> ces risques sans cesse croissants nous semble nécessaire.<br />
On se propose d’analyser la gravité <strong>de</strong> ces ambiances, leur fréquence, leur variation spatiotemporelle<br />
ainsi que leur évolution pendant la décennie 1998 – 2007 en utilisant les données<br />
<strong>de</strong> onze stations météorologiques et <strong>de</strong>s indices appropriés.<br />
Surveillance <strong>de</strong> la dynamique <strong>de</strong>s paysages géomorphologiques <strong>de</strong>s régions<br />
ari<strong>de</strong>s du Sud Tunisien : entre interventions humaines et changements<br />
climatiques<br />
Olfa RIAHI 1 et 2 , Aziza GHRAM-MESSEDI 1et 3, et DELAITRE Eric 2<br />
1- Laboratoire <strong>de</strong> Cartographie Géomorphologique <strong>de</strong>s Milieux, <strong>de</strong>s Environnement et <strong>de</strong>s Dynamiques<br />
2- Institut <strong>de</strong> Recherche pour le Développement (unité Espace)<br />
3- Institut Supérieur <strong>de</strong>s Technologies <strong>de</strong> l'Environnement,<br />
<strong>de</strong> l'Urbanisme et du Bâtiment<br />
olfariahi@gmail.com , ghramaziza@gmail.com ,eric.<strong>de</strong>laitre@ird.fr<br />
Les zones ari<strong>de</strong>s du sud tunisien évoluent rapi<strong>de</strong>ment à la fois sous l’impact <strong>de</strong>s actions<br />
anthropiques et au rythme <strong>de</strong>s fluctuations climatiques. Le milieu naturel subit donc<br />
d’importantes transformations dont les plus graves se traduisent essentiellement par la<br />
régression <strong>de</strong> la couverture végétale et l’agressivité <strong>de</strong>s processus d’érosion, pouvant mener<br />
jusqu’à la désertification.<br />
Le présent travail cherche à montrer l’apport d’une approche méthodologique adaptée à la<br />
cartographie <strong>de</strong>s paysages géomorphologiques en Tunisie centro-méridionale.afin d’en<br />
surveiller l’évolution.<br />
206
Notre approche méthodologique est basée sur <strong>de</strong>s informations issues <strong>de</strong> la télédétection<br />
optique (photo-interprétation <strong>de</strong> photographies aériennes et d’images satellites, analyse<br />
radiométrique d’images satellites multi-dates), combinée à <strong>de</strong>s observations <strong>de</strong> terrain (levé<br />
géomorphologique, échantillonnage, <strong>de</strong>scription du milieu physique et anthropique…), en se<br />
servant <strong>de</strong> différents documents thématiques déjà existants (cartes topographique, géologique,<br />
pédologique, géomorphologique et écologique par exemple). L’intégration <strong>de</strong> ces données<br />
dans une base <strong>de</strong> données <strong>de</strong> type SIG est indispensable pour les combiner et les traiter<br />
spatialement pour assurer la surveillance <strong>de</strong>s dynamiques spatio-temporelles <strong>de</strong>s<br />
environnements ari<strong>de</strong>s.<br />
Ainsi, la cartographie <strong>de</strong>s paysages géomorphologiques, nous a servi <strong>de</strong> base pour la<br />
surveillance <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong>s paysages dans la région Menzel Habib à travers les cartes<br />
d’utilisation et d’occupation du sol réalisées, et <strong>de</strong> la dynamique <strong>de</strong>s processus hydriques <strong>de</strong><br />
surface dans la région <strong>de</strong> Ha<strong>de</strong>j-Bou Hedma<br />
Pour mettre en place une surveillance <strong>de</strong> la dynamique du milieu (physique, biologique et<br />
humain), l’étu<strong>de</strong> du paysage géomorphologique a permis <strong>de</strong> construire <strong>de</strong>s unités spatiales <strong>de</strong><br />
référence basées sur les caractéristiques physiques d’unités morpho-pédologique, ainsi que sur<br />
leurs organisations spatiales. Une fois l’espace subdivisé en fonction <strong>de</strong>s différents types <strong>de</strong><br />
formes et <strong>de</strong> formations géomorphologiques, l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la dynamique <strong>de</strong>s paysages<br />
anthropiques peut se faire en segmentant le territoire en fonction <strong>de</strong> l’utilisation et <strong>de</strong><br />
l’occupation <strong>de</strong>s terres.<br />
Pour cela, les <strong>de</strong>ux régions qui ont été retenues sont <strong>de</strong>ux observatoires voisins qui font<br />
partie du réseau d’observatoires <strong>de</strong> surveillance écologique à long terme (Roselt) <strong>de</strong><br />
l’Observatoire du Sahara et du Sahel. Toutes les <strong>de</strong>ux appartiennent à l’étage bioclimatique <strong>de</strong><br />
l’ari<strong>de</strong> (précipitations : 100-200mm/an, avec une forte variabilité spatiale et temporelle, à été<br />
chaud et hiver doux). Les images utilisées sont celles fournies par le satellite Landsat et Spot.<br />
Sur Had<strong>de</strong>j-Bou Hedma, l’exemple pris est celui <strong>de</strong> la lutte contre l’érosion hydrique :<br />
l’analyse <strong>de</strong> l’évolution du réseau hydrographique se fait alors sur un espace déjà renseigné à<br />
la fois en tant que paysage géomorphologique et en tant que paysage anthropique.<br />
Sur Menzel Habib, l’exemple montré est celui <strong>de</strong> la dynamique « populationenvironnement<br />
», afin <strong>de</strong> comprendre la spatialisation <strong>de</strong>s pratiques agropastorales sur une<br />
pério<strong>de</strong> donnée pour pouvoir ai<strong>de</strong>r les prises <strong>de</strong> décisions <strong>de</strong>s différents acteurs dans le cadre<br />
<strong>de</strong> la lutte contre la désertification.<br />
La variabilité bioclimatique <strong>de</strong>s forêts du Vercors : bilan sur la pério<strong>de</strong><br />
1998-2009 à partir <strong>de</strong>s données NDVI <strong>de</strong> SPOT-VGT<br />
Sandra ROME (1, 2) , Sylvain BIGOT (1, 2) , Séverine LOUIS (1) , Philippe CHOLER (3) et Pierre-Eymard BIRON (4)<br />
(1)<br />
Laboratoire d'étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE - CNRS-IRD-INPG, UMR 5564)<br />
(2)<br />
Université Joseph Fourier - Institut <strong>de</strong> Géographie Alpine sandra.rome@ujf-grenoble.fr<br />
(3)<br />
Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA, CNRS UMR 5553)<br />
(4)<br />
Réserve Naturelle <strong>de</strong>s Hauts Plateaux du Vercors<br />
1. Problématique :<br />
Dans une perspective éco-climatique, la cartographie <strong>de</strong> l’activité végétale ainsi que <strong>de</strong>s<br />
différentes phénophases saisonnières et interannuelles est une donnée essentielle pour établir<br />
un bilan bioclimatique forestier précis, et envisager éventuellement ensuite une modélisation<br />
numérique et/ou écologique. Parallèlement, les gestionnaires <strong>de</strong>s espaces protégés (parcs et<br />
réserves) ont besoin <strong>de</strong> cette connaissance spatio-temporelle quasi-opérationnelle (i.e. avec<br />
quelques semaines ou quelques mois <strong>de</strong> décalage) pour définir les politiques <strong>de</strong> protection et<br />
<strong>de</strong> gestion <strong>de</strong>s différents espaces végétalisés (forêts, prairies, zones humi<strong>de</strong>s, …) très<br />
207
sensibles à <strong>de</strong>s anomalies climatiques ponctuelles ou récurrentes. A l’échelle du massif du<br />
Vercors, une attention particulière est donnée à la Réserve Naturelle <strong>de</strong>s Hauts Plateaux<br />
(environ 17 000 ha) qui regroupe à la fois une gran<strong>de</strong> richesse spécifique (forêts, pelouses,<br />
versants végétalisés) mais aussi une gran<strong>de</strong> sensibilité écoclimatique (étagement végétal,<br />
interactions <strong>de</strong> plusieurs climats régionaux).<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
La présente étu<strong>de</strong> s’intéresse donc à la variabilité spatio-temporelle <strong>de</strong> l’activité<br />
photosynthétique <strong>de</strong>s forêts du massif du Vercors (départements <strong>de</strong> l’Isère et <strong>de</strong> la Drôme) et,<br />
plus particulièrement, à l’échelle du Parc Naturel Régional du Vercors. L’objectif est<br />
d’observer, à partir <strong>de</strong> données issues <strong>de</strong>s satellites SPOT4 et SPOT5 (données décadaires<br />
VEGETATION, possédant une résolution spatiale <strong>de</strong> 1 km²), les différents sta<strong>de</strong>s<br />
symphénologiques à l’échelle <strong>de</strong>s peuplements forestiers, pour la pério<strong>de</strong> allant <strong>de</strong> 1998 à<br />
2009. L’hypothèse est que le cycle saisonnier <strong>de</strong> ces forêts <strong>de</strong> moyenne montagne est<br />
influencé à la fois par <strong>de</strong>s variables topographiques telles que l’altitu<strong>de</strong> et l’exposition, et par<br />
<strong>de</strong>s variables climatiques telles que les températures et la disponibilité en eau.<br />
Grâce à l’analyse statistique et cartographique d’un indice <strong>de</strong> végétation comme le NDVI,<br />
les différents cycles saisonniers moyens <strong>de</strong>s forêts du Vercors sont d’abord discriminés<br />
(sta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> débourrement, <strong>de</strong> maturité et <strong>de</strong> jaunissement automnal), en tenant compte <strong>de</strong>s<br />
différences significatives entre les forêts <strong>de</strong> feuillus, les forêts mixtes et les forêts <strong>de</strong><br />
conifères. Par ailleurs, l’étu<strong>de</strong> spécifique <strong>de</strong>s effets <strong>de</strong> l’altitu<strong>de</strong> et <strong>de</strong>s variations thermiques<br />
interannuelles est menée pour déterminer le caractère précoce ou tardif <strong>de</strong> certaines<br />
phénophases.<br />
3. Résultats :<br />
Les résultats permettent notamment d’i<strong>de</strong>ntifier <strong>de</strong>s années ‘exceptionnelles’ en termes<br />
d’activité photosynthétique, comme 1999 et 2004 avec une activité particulièrement basse, ou<br />
l’inverse en 2007. L’impact <strong>de</strong> la sécheresse <strong>de</strong> 2003 est particulièrement significatif, avec<br />
ensuite un phénomène <strong>de</strong> résilience <strong>de</strong> la végétation les années suivantes. Plus largement, on<br />
peut envisager le diagnostic <strong>de</strong>s conséquences écologiques d’un potentiel changement<br />
climatique à l’échelle régionale, un réchauffement <strong>de</strong>s températures à l’échelle du massif du<br />
Vercors pouvant en effet modifier la durée <strong>de</strong> la saison <strong>de</strong> végétation et rendre certains<br />
peuplements forestiers plus sensibles aux gelées tardives ou au déficit hydrique en début <strong>de</strong><br />
saison.<br />
L’ensemble <strong>de</strong> ces travaux, menés dans le cadre d’une collaboration avec la Réserve<br />
Naturelle <strong>de</strong>s Hauts Plateaux du Vercors, participe aussi aux étu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la Zone Atelier Alpes<br />
(ZAA) du CNRS. Ils sont également <strong>de</strong>s actions scientifiques préliminaires au futur<br />
programme <strong>de</strong> recherche européen ERA-NET CIRCLE - CAMELEON (CArbon dynamics in<br />
Mountain Ecosystems: analyzing Landscape-scale Effects Of aNthropogenic changes -<br />
climate and land-use).<br />
Mots clés : Vercors, forêt, SPOT-VGT, NDVI, phénologie.<br />
208
Le Barrage Vert ; réalités sur l’expérience algérienne en matière <strong>de</strong> lutte<br />
contre la désertification<br />
Soumia SABBA* & Khéloufi BENABDELI**<br />
* Faculté <strong>de</strong>s Sciences <strong>de</strong> la Terre, <strong>de</strong> Géographie et Aménagement du Territoire « Université <strong>de</strong>s Sciences et <strong>de</strong> la<br />
Technologie Houari Boumediene ». BP : 32 El – Alia Bab-Ezzouar 16111, Alger- Algérie.<br />
** Faculté <strong>de</strong>s Sciences <strong>de</strong> la Nature, « Université <strong>de</strong> Mascara ». BP : 305 Route <strong>de</strong> Mamounia.<br />
*sabba-soumia@live.fr **kbenab<strong>de</strong>li@yahoo.fr<br />
Confrontée à une désertification menaçante, l’Algérie a opté en 1970 pour la lutte<br />
biologique en mettant en place une ban<strong>de</strong> verte <strong>de</strong> 20 km <strong>de</strong> large et 1500 km <strong>de</strong> long<br />
englobant tout l’Atlas saharien et épousant les limites <strong>de</strong> la partie présaharienne. Cette ban<strong>de</strong><br />
verte d’environ 3 millions d’hectares correspondait aux limites <strong>de</strong>s isohyètes 200 à 300 mm<br />
<strong>de</strong> pluie annuellement. Dans cette zone l’intervention est jugée urgente compte tenu <strong>de</strong> sa<br />
sensibilité au phénomène <strong>de</strong> désertification et <strong>de</strong>s potentialités <strong>de</strong> remontée biologique qu’il<br />
recèle. La réalisation <strong>de</strong> cette immense ceinture verte, projet d’envergure nationale, ne pouvait<br />
être confiée qu’à une gran<strong>de</strong> institution pérenne dotée <strong>de</strong> moyens matériels et humains. Une<br />
étu<strong>de</strong> portant sur quatre zones pilotes <strong>de</strong> 100.000 hectares chacune a été réalisée. Pour chaque<br />
projet un schéma directeur d’aménagement a été élaboré et <strong>de</strong>s unités <strong>de</strong> réalisation dotées <strong>de</strong><br />
moyens <strong>de</strong> réalisation furent chargées <strong>de</strong>s travaux.<br />
Les résultats obtenus ne sont pas à la mesure <strong>de</strong>s espérances et <strong>de</strong>s objectifs, selon la<br />
comparaison <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux images satellites (1985-2005) ; mais constituent <strong>de</strong>s données <strong>de</strong><br />
références intéressantes. La multitu<strong>de</strong> d’espèces végétales introduites constitue une<br />
expérience remarquable qui servira d’école pour la lutte contre la désertification.<br />
Mots clés : Barrage vert- Zone ari<strong>de</strong>- Réalisations- Contraintes- Résultats<br />
- Benab<strong>de</strong>li K., (1993) : L’agriculture menacée par la déforestation. Séminaire International sur la<br />
préservation <strong>de</strong> l’Environnement - érosion & aridité – Sidi-Bel-Abbès, Alger.<br />
- Benrebiha A et Benchallal K., (1989) : Réflexions préliminaires sur le Barrage Vert. Bulletin Technique<br />
Forestier 2. PP. 9-15.<br />
- Djebaili S., (1984) : La steppe algérienne : phytosociologie et écologie. Office <strong>de</strong>s Publications<br />
Universitaires, Alger. 177p.<br />
- Grim S., (1989) : Le préaménagement forestier. Ministère <strong>de</strong> l’hydraulique, Alger. 358p.<br />
- LE Houerou H-N., (1985) : La régénération <strong>de</strong> la steppe algérienne. Ministère <strong>de</strong> l’Agriculture, Alger. 45p.<br />
- Leutreuch-Belarouci N., (1989) : Approche global <strong>de</strong> la question du reboisement dans la zone du Barrage<br />
Vert. Office <strong>de</strong>s Publications Universitaires, Alger. 18p.<br />
Impact <strong>de</strong>s changements climatiques et anthropiques sur les ressources en<br />
eau dans la vallée <strong>de</strong> l’oued Ziz<br />
Ab<strong>de</strong>lhamid SADIK1 I & Ali FALEH 2<br />
1-Université Sidi Mohamed Ben Ab<strong>de</strong>llah, Faculté <strong>de</strong>s Sciences Dhar El Mahraz, Fès, Maroc<br />
sadiki_a@yahoo.fr<br />
2- Université Sidi Mohamed Ben Ab<strong>de</strong>llah , Faculté Lettres Saïs-Fès, Maroc<br />
falehali2001@yahoo.fr<br />
1. Problématique :<br />
Le fonctionnement naturel <strong>de</strong> l’oued Ziz et le système traditionnel <strong>de</strong> gestion <strong>de</strong>s<br />
ressources en eau assuraient un certain équilibre entre les besoins <strong>de</strong> la population, la quantité<br />
et la qualité <strong>de</strong> l’eau dans la vallée <strong>de</strong> l’oued Ziz.<br />
Actuellement, l’évolution <strong>de</strong> la composition chimique <strong>de</strong>s eaux souterraines dans la vallée<br />
<strong>de</strong> l’oued Ziz montre une augmentation importante <strong>de</strong> la teneur en Na+, Cl-, Ca 2 +, K+. Ceci<br />
traduit une salinisation marquée <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> la nappe phréatique <strong>de</strong> l’aval par rapport à<br />
209
l’amont. Cette évolution <strong>de</strong> la teneur en sel qui s’accentue <strong>de</strong>puis quelques décennies<br />
accompagnée par une baisse <strong>de</strong>s niveaux piézométriques peut être expliquée par <strong>de</strong>s facteurs<br />
naturels comme le gradient <strong>de</strong> précipitations amont-aval décroissant, la succession <strong>de</strong>s années<br />
<strong>de</strong> sécheresse, la nature du substrat aquifère mais aussi par <strong>de</strong>s facteurs anthropiques.<br />
On assiste <strong>de</strong>puis les années 70 à un déséquilibre suite à un concours <strong>de</strong> circonstances qui<br />
ont déclenché une série <strong>de</strong> problèmes <strong>de</strong> pénurie d’eau, <strong>de</strong> salinité et <strong>de</strong> recharge <strong>de</strong>s nappes.<br />
1. Données <strong>de</strong> base et méthodologie<br />
La vallée est formée <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux domaines différents par <strong>de</strong> nombreux paramètres. En amont,<br />
la vallée est encaissée et façonnée dans les puissantes formations crétacées, l’irrigation est<br />
encore assurée par les eaux <strong>de</strong> surface. En aval, dans la plaine du Tafilalt ouverte, l’irrigation<br />
est surtout assurée par le pompage <strong>de</strong> la nappe phréatique.<br />
Figure 1. Croquis géologique <strong>de</strong> la vallée <strong>de</strong> l’oued Ziz<br />
La construction du barrage Hassan Eddakhil et la mise en place d’une nouvelle<br />
infrastructure hydraulique, l’extension <strong>de</strong>s terrains <strong>de</strong> culture, le développement <strong>de</strong>s unités<br />
hôtelières et la croissance démographique a augmenté la <strong>de</strong>man<strong>de</strong> en eau ce qui a provoqué<br />
une surexploitation <strong>de</strong> la nappe phréatique.<br />
Le présent travail a pour objectif d’évaluer la situation actuelle <strong>de</strong> la dégradation <strong>de</strong><br />
l’écosystème oasien en se basant sur une comparaison <strong>de</strong>s niveaux piézométriques <strong>de</strong> la<br />
nappe phréatique avant et après la construction du barrage et sur <strong>de</strong>s analyses chimiques <strong>de</strong>s<br />
eaux. Une campagne d’échantillonnage <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> puits et <strong>de</strong> sources a été effectuée le long<br />
<strong>de</strong> la vallée <strong>de</strong> l’oued Ziz. Les mesures réalisées concernent la conductivité et les cations et<br />
anions majeurs.<br />
1. Résultats :<br />
La construction du barrage et la régularisation <strong>de</strong>s lâchers a déclenché une succession<br />
d’effets néfastes sur l’écosystème oasien:<br />
- Le premier est d’ordre quantitatif; la retenue <strong>de</strong> l’eau à privé les nappes <strong>de</strong> leur recharge<br />
naturelle et à causé la baisse <strong>de</strong>s niveaux piézométriques et l’assèchement <strong>de</strong> plusieurs puits.<br />
210
L’assèchement <strong>de</strong> la majorité <strong>de</strong>s puits et <strong>de</strong>s khettaras a poussé les populations à<br />
compenser les pertes en eau par une l’exploitation <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> la nappe à l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> stations <strong>de</strong><br />
pompage. On assiste actuellement à une surexploitation anarchique <strong>de</strong> la nappe qui a conduit<br />
à <strong>de</strong>s rabattements considérables <strong>de</strong>s niveaux piézométriques.<br />
- Le second effet néfaste concerne la qualité <strong>de</strong> l’eau. Il se manifeste par l’augmentation <strong>de</strong><br />
la salinité <strong>de</strong> l’eau dans les puits. La régularisation <strong>de</strong>s débits <strong>de</strong>s crues par le barrage à<br />
diminué leur effet <strong>de</strong> dilution <strong>de</strong>s sels et a accentué la concentration <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rniers dans les<br />
eaux <strong>de</strong>s puits surtout dans la partie aval <strong>de</strong> l’oued Ziz.<br />
L’impact <strong>de</strong>s changements climatiques et anthropiques sur les ressources en eau dans la<br />
palmeraie <strong>de</strong> la vallée du Ziz permet <strong>de</strong> conclure que les systèmes <strong>de</strong> gestion et<br />
d’exploitations utilisés actuellement <strong>de</strong>s ressources en eau dépassent largement les capacités<br />
<strong>de</strong> ce milieu ce qui a entrainé le déséquilibre écologique actuel <strong>de</strong> tout le système.<br />
Les effets <strong>de</strong>s sécheresses dans le passé n’ont pas abouti à ce désastre écologique car les<br />
moyens <strong>de</strong> prélèvement <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong>s nappes souterraines sont faibles et n’ont pas causé <strong>de</strong><br />
déséquilibre. Le palmier dattier, ossature <strong>de</strong> ces oasis, a la capacité <strong>de</strong> s’alimenter en quantité<br />
suffisante en eau grâce à ses racines profon<strong>de</strong>s.<br />
Les <strong>de</strong>rnières sécheresses, anormalement longues, qui ont affecté la région <strong>de</strong>puis les<br />
années 80 ont engendré avec les actions anthropiques inadéquates ce qu'on peut qualifier <strong>de</strong><br />
sécheresse : météorologique, hydrologique, agricole et "sociale".<br />
Mots clés : Changements climatiques, Oasis <strong>de</strong> la vallée du Ziz, ressources en eau<br />
Références bibliographiques<br />
-Benbrahim M. (2003) : Les khettaras du Tafilalet (SE. Maroc): passé, présent et futur. Actes <strong>de</strong><br />
"Internationales Frontinus-Symposium". 2-5 october 2003. Walferdange. Luxemburg<br />
-Benmohammadi A., Benmohammadi L., Ballais J. L. et RISER J. (2000) : Analyse <strong>de</strong>s interactions<br />
anthropiques et naturelles : leur impact sur la recru<strong>de</strong>scence <strong>de</strong>s phénomènes d’ensablement et <strong>de</strong> désertification<br />
au sud-est du Maroc (vallée <strong>de</strong> Drâa et vallée <strong>de</strong> Ziz). Secheresse, 11 (4), 297-308<br />
Compression d’images en télédétection basé sur l’uniformité <strong>de</strong>s régions<br />
dans le domaine <strong>de</strong>s on<strong>de</strong>lettes : Application aux images Météosat Second<br />
Génération (MSG)<br />
Naima SADOUN 1 , Djamal ALLOUACHE 1 , Zohra AMEUR 1 , Soltane AMEUR 1<br />
1<br />
département d’électronique,<br />
Université Mouloud MAMMERI <strong>de</strong> Tizi-Ouzou (UMMTO), Faculté Génie Electrique et Informatique,<br />
BP n°17 RP 15000 Tizi-Ouzou, Algérie,<br />
E-Mail1: sadoun_lampa@yahoo.fr, Djamal.alouache@yahoo.fr, ameursoltane@yahoo.com,<br />
1. Problématique :<br />
La télédétection est un ensemble d’outils, <strong>de</strong> techniques et <strong>de</strong> méthodologies qui<br />
permettent <strong>de</strong> numériser, <strong>de</strong> structurer, <strong>de</strong> stocker, d’analyser et représenter <strong>de</strong>s données ou<br />
<strong>de</strong>s images géoréférencées.<br />
Les métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> stockage d’images météorologiques ont beaucoup évolué ces <strong>de</strong>rnières<br />
années, l’accroissement perpétuel <strong>de</strong>s données ainsi que le développement <strong>de</strong> la recherche ont<br />
permis une meilleure interprétation <strong>de</strong> ces images et offrent d’importantes informations sur<br />
les changements climatiques. En particulier, la réduction du volume représentatif <strong>de</strong>s images<br />
issues du satellite MSG est une alternative, <strong>de</strong> faible coût, à l'augmentation systématique <strong>de</strong> la<br />
capacité <strong>de</strong>s systèmes d'archivage et <strong>de</strong>s lignes <strong>de</strong> transmission. Dans ce travail, pour résoudre<br />
211
le problème d’archivage <strong>de</strong> ce type d’images pour <strong>de</strong> longues pério<strong>de</strong>s, on peut faire appel<br />
aux techniques <strong>de</strong> compression d’images.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Dans la littérature, plusieurs algorithmes <strong>de</strong> compression utilisant les fractals ont été<br />
proposés [2] [4], mais l'inconvénient majeur <strong>de</strong> ces métho<strong>de</strong>s rési<strong>de</strong> dans le temps <strong>de</strong> calcul<br />
requis pour la génération <strong>de</strong>s co<strong>de</strong>s IFS pendant le processus <strong>de</strong> codage. Notre métho<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
compression hybri<strong>de</strong> fractal / on<strong>de</strong>lettes est basée sur une approche non-itérative. L’image<br />
originale est décomposée par un banc <strong>de</strong> filtres biorthogonaux, ensuite une classification est<br />
appliquée aux sous-ban<strong>de</strong>s détails <strong>de</strong> hautes fréquences pour séparer les régions uniformes <strong>de</strong><br />
celles non uniformes. Puis, ces <strong>de</strong>rnières sont quantifiées et codées par un Système <strong>de</strong><br />
Fonctions Itérées Locales (LIFS) basé sur l’algorithme <strong>de</strong> Jacquin. La recherche <strong>de</strong> l’autosimilarité<br />
s’effectue entre chaque paire <strong>de</strong> sous-ban<strong>de</strong>s adjacentes <strong>de</strong> même direction<br />
(horizontale, verticale ou diagonale). La figure.1, résume les étapes <strong>de</strong> schéma <strong>de</strong><br />
compression :<br />
Les images MSG utilisées ont été enregistrées par la station météorologique (ONM) <strong>de</strong> Dar<br />
El Beïda à Alger durant le 25 juin 2003 à 10H00 UTC. Elles sont <strong>de</strong> taille 512*512*8 bits.<br />
Elles ont été prises lors d’une tempête <strong>de</strong> sable sur la mer rouge, sur les <strong>de</strong>ux canaux visible<br />
(HRVIS) et Infrarouge (3.9)<br />
3. Résultats :<br />
L’image représentée dans la figure.2 est restituée à partir <strong>de</strong> la résolution 2 -2 sans artefacts<br />
visible et ni lissage, <strong>de</strong> dynamique presque confondue avec celle <strong>de</strong> l’image originale. En<br />
contre partie, celle <strong>de</strong> la figure.3 est restituée à partir <strong>de</strong> la résolution 2 -3 avec <strong>de</strong> légers<br />
artefacts au niveau <strong>de</strong>s régions contenant <strong>de</strong>s contours, et un effet <strong>de</strong> lissage où l’image<br />
apparaît terne.<br />
Les images issues du satellite MSG compressées à <strong>de</strong>s taux proches <strong>de</strong> 70 % offrent une<br />
qualité perceptuelle tout à fait satisfaisante pour le stockage. Notons que l’utilisation <strong>de</strong> la<br />
transformée en on<strong>de</strong>lettes biorthogonales <strong>de</strong> part ses propriétés, nous avons obtenus <strong>de</strong>s taux<br />
<strong>de</strong> compression dépassant 80 % avec une meilleure qualité visuelle pour la mesure.<br />
En analysant les résultats obtenus, il apparaît nettement que la technique développée a<br />
marqué son efficacité, d’une part en gain <strong>de</strong> temps lors du processus <strong>de</strong> codage et d’autre part<br />
en minimisation d’artefacts à <strong>de</strong>s taux <strong>de</strong> compression très élevés. Notre approche a montré sa<br />
supériorité vis-à-vis <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s classiques.<br />
212
Les résultats obtenus sur l’image Infrarouge (3,9) pour un même taux <strong>de</strong> compression <strong>de</strong><br />
69,75 %, les PSNR obtenus sont : pour le cas <strong>de</strong> la norme JPEG est <strong>de</strong> 27,60 db, la métho<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> codage fractale dans le domaine spatiale [4] est <strong>de</strong> 15,58 db et la métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> codage fractal<br />
dans le domaine <strong>de</strong> la DCT est <strong>de</strong> 30.56 db.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figure. 2 (a) .Image visible HRVIS (PSNR=33.32 db) ;<br />
(b) .Image Infrarouge 3.9 (PSNR=35.93 db) ;<br />
Tc = 69.75 % ; résolution (2 -2 ) ; taille <strong>de</strong>s blocs <strong>de</strong> (8*8)<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figure. 3 (a). Image visible HRVIS (PSNR=31.52 db) ;<br />
(b). Image Infrarouge 3.9 (PSNR=32.20 db)<br />
Tc = 66.81 % ; résolution (2 -3 ) ; taille <strong>de</strong>s blocs <strong>de</strong> (8*8)<br />
Mots clés: compression d’images MSG, algorithme <strong>de</strong> Jacquin, codage fractal, régions non uniformes,<br />
on<strong>de</strong>lettes biorthogonales.<br />
Bibliographiques :<br />
- Jacquin A., "Image Coding Based on a Fractal Theory of Iterated Contractive Image Transformation", IEEE<br />
transactions on image processing, vol. 1, no. 1, <strong>pages</strong> 18–30, January 1992.<br />
- Davis G., "A wavelet-based analysis of fractal image compression", IEEE transactions on image processing,<br />
vol. 7, no. 2, <strong>pages</strong> 141–154, February 1998.<br />
- Sadoun N., Ameur S., "Application d’un codage fractale en multi-échelles dans le domaine <strong>de</strong> la<br />
transformée en on<strong>de</strong>lettes biorthogonales pour la compression d’images Médicales", 3rd International<br />
Symposium on Images/Vi<strong>de</strong>o Communications over fixed mobile networks ; septembre 13-15, 2006,<br />
Hammamet, Tunisie ; 2006.<br />
Variabilité spatio-temporelle <strong>de</strong> l’ilot <strong>de</strong> chaleur urbain à Paris : relation<br />
avec la morphologie urbaine durant l’épiso<strong>de</strong> caniculaire d’août 2003<br />
Ariane SAKHY 1 , Malika MADELIN 1 , Sébastien BRIDIER 2 & Gérard BELTRANDO 1<br />
1 Université Paris-Di<strong>de</strong>rot UMR 8586 du CNRS PRODIG, 5 rue Thomas Mann – 75205 Paris Ce<strong>de</strong>x13<br />
ariane.sakhy@univ-paris-di<strong>de</strong>rot.fr, malika.ma<strong>de</strong>lin@univ-paris-di<strong>de</strong>rot.fr , beltrando@univ-paris-di<strong>de</strong>rot.fr,<br />
2 Université <strong>de</strong> Provence, 29 av Robert Schuman – 13621 Aix en Provence, sebastien.bridier@univ-provence.fr<br />
La manifestation climatique la plus connue et la plus documentée liée à l’urbanisation est<br />
l’augmentation <strong>de</strong> la température <strong>de</strong> l’air et <strong>de</strong> la surface du sol <strong>de</strong> la ville comparativement à<br />
sa périphérie moins urbanisée. Ce phénomène connu sous le nom d’îlot <strong>de</strong> chaleur urbain<br />
(ICU) est tributaire <strong>de</strong> plusieurs facteurs dont principalement l’occupation du sol (qui<br />
conditionne les flux <strong>de</strong> chaleur), mais aussi la géométrie et la taille <strong>de</strong> la ville.<br />
L’objectif ici est <strong>de</strong> déterminer l’extension et la variabilité spatiale <strong>de</strong> l’ICU à Paris durant<br />
la vague <strong>de</strong> chaleur <strong>de</strong> la première quinzaine d’août 2003. Deux outils sont utilisés :<br />
l’imagerie satellite et la BDtopo <strong>de</strong> l’IGN. Les images MODIS (Mo<strong>de</strong>rate Resolution Imaging<br />
Spectroradiometer) <strong>de</strong> type MOD11A1 et MOD11A2 sont exploitées pour observer<br />
l’évolution spatiale et temporelle <strong>de</strong> l’ICU du 1 er au 14 août 2003, sur une zone s’étendant<br />
d’est en ouest <strong>de</strong> Meaux à Mantes-la-Jolie et du sud au nord <strong>de</strong> Melun à Creil. La<br />
méthodologie développée repose sur l’étu<strong>de</strong> comparée <strong>de</strong>s températures <strong>de</strong> surface afin<br />
d’observer la variabilité <strong>de</strong> l’ICU. L’occupation du sol (emprise au sol <strong>de</strong>s bâtiments et <strong>de</strong>s<br />
213
voiries, présence <strong>de</strong> végétation et d’eau…) et la géométrie <strong>de</strong> la ville (hauteur moyenne <strong>de</strong>s<br />
bâtiments et rapport d’aspect H/W) sont estimés à plusieurs échelles (200 m, 500 m, 1000 m.)<br />
à partir <strong>de</strong> la BDTopo. Le but <strong>de</strong> ces traitements est <strong>de</strong> superposer les couches <strong>de</strong> données<br />
relatives à l’occupation du sol et à la géométrie <strong>de</strong> la ville afin <strong>de</strong> mettre en évi<strong>de</strong>nce leurs<br />
liens avec les données <strong>de</strong> températures <strong>de</strong> surface.<br />
A terme, l’objectif sera <strong>de</strong> conjuguer les outils <strong>de</strong> télédétection et <strong>de</strong> géomatique pour<br />
permettre une approche multi-scalaire <strong>de</strong> l’impact <strong>de</strong>s vagues <strong>de</strong> chaleur sur la santé <strong>de</strong><br />
l’homme.<br />
Mots clés : télédétection, température <strong>de</strong> surface, ilot <strong>de</strong> chaleur urbain, SIG, occupation du sol.<br />
Evolution <strong>de</strong>s vagues <strong>de</strong> chaleur et <strong>de</strong> froid en Tunisie entre 1957 et 2007<br />
Mohamed SAKKA 1 & Jalel DALLEL 2<br />
1 GTZ/INAT-Projet AERE E-mail : bensakka@yahoo.fr<br />
2 GREVACHOT 01/UR/02-12E-mail : j_dallel@yahoo.f r<br />
La Tunisie, comme d’autres pays, n’a pas été épargnée par les changements climatiques. Ces<br />
<strong>de</strong>rniers se sont accentués au cours <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux <strong>de</strong>rnières décennies. Les phénomènes climatiques<br />
extrêmes et leurs fréquences d’occurrence étaient estimés avoir <strong>de</strong>s pério<strong>de</strong>s <strong>de</strong> retour<br />
centennales et plus. Depuis une vingtaine d’années, ces mêmes phénomènes se répétaient 4 ou 5<br />
fois en une décennie. Dans le même sens, on a aussi observé une augmentation <strong>de</strong> la fréquence<br />
d’occurrence <strong>de</strong>s pluies orographiques, <strong>de</strong>s rafales <strong>de</strong> vents <strong>de</strong> forte intensité. Une certitu<strong>de</strong>, ces<br />
changements en intensité et en fréquence vont perturber les écosystèmes existants (faune et<br />
flore) et vont accélérer l’érosion et donc la désertification.<br />
Une vague <strong>de</strong> chaleur est définie comme la succession <strong>de</strong> 6 jours consécutifs où la<br />
température maximale dépasse son 8 ème décile. Une vague <strong>de</strong> froid est la succession <strong>de</strong> 6 jours<br />
consécutifs où la température minimale est en <strong>de</strong>çà <strong>de</strong> son 2 ème décile. L’objectif du présent<br />
travail est d’étudier l’évolution <strong>de</strong>s paramètres météorologiques tels que les températures<br />
minimale et maximale, les fréquences <strong>de</strong>s vagues <strong>de</strong> chaleur et <strong>de</strong> froid ainsi que les<br />
températures, l’évaporation potentielle qui les accompagnent pour la pério<strong>de</strong> allant <strong>de</strong> 1950 à<br />
2007, soit 57 années.<br />
Il s’agit en fait d’essayer d’i<strong>de</strong>ntifier, à l’échelle du pays, les régions qui ont subi le plus <strong>de</strong>s<br />
modifications dans l’évolution <strong>de</strong> ces moyennes dans le but <strong>de</strong> mieux évaluer les inci<strong>de</strong>nces<br />
qu’elles pourraient avoir sur l’agriculture, la santé publique, le tourisme, etc.<br />
Afin <strong>de</strong> mieux estimer, dans différentes régions du pays, les impacts <strong>de</strong> ces augmentations<br />
d’une façon plus fine dans l’espace et dans le temps, nous avons préféré analyser séparément les<br />
températures minimale et maximale, et ce pour les raisons suivantes:<br />
• isoler, par la température minimale, les phénomènes nocturnes et leurs impacts sur les<br />
écosystèmes relatifs <strong>de</strong> ceux <strong>de</strong> jour, domaine d’existence <strong>de</strong> la température maximale dont les<br />
impacts sont en général très différents <strong>de</strong> ceux <strong>de</strong> nuit. En effet, l’inconvénient d’utiliser la<br />
température moyenne comme indicateur rési<strong>de</strong> dans le fait que cette température moyennée sur<br />
toute la journée, traduit un mélange <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux phénomènes <strong>de</strong> nuit et <strong>de</strong> jour et ceci peut induire<br />
à mal interpréter les impacts sur les écosystèmes <strong>de</strong> nuit et/ou <strong>de</strong> jour;<br />
• confirmer par ces <strong>de</strong>ux températures, l’augmentation trouvée par la communauté<br />
internationale sur la température moyenne;<br />
214
• évaluer les différentes sensibilités <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>ux températures au phénomène changement<br />
climatique tenant compte <strong>de</strong>s aspects annuel et saisonnier en présentant les résultats <strong>de</strong>s mois <strong>de</strong><br />
janvier (hiver) et <strong>de</strong> juillet (été).<br />
Mots clés : Changement climatique, températures minimale et maximale, fréquence <strong>de</strong> dépassement, Tunisie<br />
Bibliographie<br />
- Labane Y., Hsoumi N., Kerkenni H. et Fray B., 1996 : Evolution <strong>de</strong> la température en Tunisie. Actes du colloque<br />
sur la variabilité du climat et stratégies d’adaptation humaines en Tunisie. Volume XI, 125-135.<br />
- Cutter, Mitchell J. T. et, Scott M. S. : Adaptation Strategies for Global Change, vol. 3, n o 1 (1998), p. 59-82; S.<br />
« Revealing the Vulnerability of People and Places: A Case Study of Georgetown County, South Carolina »,<br />
Annals of the Association of American Geographers, vol. 90, n o 4 (2000), p. 713-737.<br />
- Smit B. et Cai Y., : Climate change and agriculture in China , Global Environmental Change, vol. 6, n o 3 996),<br />
p. 205-214.<br />
- Tao F., Yokozawa M., Hayashi Y. et Lin E., « Future climate change, the agricultural water cycle and<br />
agricultural production in China », Agriculture, Ecosystems and Environment, vol. 95, n o 1 (2003), p. 203-215.<br />
- Zhai P., Sun A., Ren F., Liu X., Gao B. et Zhang Q. : Changes of climate extremes in China, Climatic Change,<br />
vol. 42 (1999), p. 203-218.<br />
Télédétection et analyse multicritère pour la cartographie <strong>de</strong>s zones à<br />
risque d’inondation dans le bassin versant <strong>de</strong> la Davo (Sassandra, Sud<br />
Ouest <strong>de</strong> la Côte d’Ivoire)<br />
Mahaman Bachir SALEY 1, 2 , Jean Homian DANUMAH 2 , Koffi Fernand KOUAMÉ 1, 2 , Dickens ATCHEREMI 2 , Boyossoro<br />
Hélène KOUADIO 2 , Eric M’moi Valère DJAGOUA 1 , Monique BERNIER 3 , Kouadio AFFIAN 1 , Jean Patrice JOURDA 1, 2 ,<br />
Issiaka SAVANE 4<br />
1 Centre Universitaire <strong>de</strong> Recherche et d'Application en Télédétection, Université <strong>de</strong> Cocody, 22 B.P. 801 Abidjan 22 (Côte<br />
d'Ivoire). basaley@yahoo.fr ; kouamef@yahoo.fr ; vdjagoua@yahoo.fr ; k_affian@yahoo.fr; jourda_patrice@yahoo.fr<br />
2 Laboratoire <strong>de</strong>s Sciences et Techniques <strong>de</strong> l’Eau et <strong>de</strong> L’environnement. 22 BP 582 Abidjan 22;<br />
kbhel@yahoo.fr ; danumahjean@yahoo.fr ; atcheremidick@yahoo.fr<br />
3 Institut National <strong>de</strong> la Recherche Scientifique, Centre Eau, Terre et Environnement, 490 <strong>de</strong> la Couronne, Québec (Qc), G1K<br />
9A9 (Canada). monique_bernier@ete.inrs.ca<br />
4 UFR Sciences et Gestion <strong>de</strong> l'Environnement . Université Abobo-Adjamé, 08 BP 109, Abidjan, (Côte d'Ivoire).<br />
savanei@hotmail.com<br />
L’objectif visé par cette étu<strong>de</strong> est d’i<strong>de</strong>ntifier et <strong>de</strong> cartographier les zones sensibles aux<br />
risques d’inondations pour faciliter les prises <strong>de</strong> décision au niveau sécuritaire et pour une<br />
meilleure gestion intégrée <strong>de</strong>s ressources naturelles et <strong>de</strong> l’environnement urbain. La<br />
combinaison <strong>de</strong> données hydroclimatiques (pluviométrie, drainage) aux données issues <strong>de</strong><br />
traitement d’image satellitaire (fracturation, occupation du sol) à travers la métho<strong>de</strong><br />
multicritère AHP (Analytic Hierarchy Process) ont permis <strong>de</strong> proposer une carte <strong>de</strong>s zones<br />
vulnérables à l’inondation.<br />
1. Problématique<br />
Les changements climatiques sont <strong>de</strong>venus l'un <strong>de</strong>s problèmes environnementaux<br />
planétaires les plus visibles <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rnières décennies. Les inondations représentent le risque<br />
naturel le plus coûteux (2 milliards <strong>de</strong> francs <strong>de</strong> dommages moyens annuels) et engendrent<br />
blessés et morts (Mate, 2001). Le bassin versant <strong>de</strong> la Davo (Sud-Ouest <strong>de</strong> la Côte d’Ivoire),<br />
soumis à une forte pluviosité (2100 mm par an), à un développement démographique<br />
croissant (Indice <strong>de</strong> fécondité : 4, 5%), une urbanisation non contrôlée aux abords <strong>de</strong>s cours<br />
d’eau n’échappe pas à ce problème <strong>de</strong> risque d’inondation. Si <strong>de</strong>s solutions ne sont pas<br />
proposées, cette situation aura <strong>de</strong>s conséquences sur le tourisme dont dépend beaucoup cette<br />
région.<br />
215
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie<br />
L’approche méthodologique adoptée dans ce travail a consisté en un développement <strong>de</strong><br />
différentes métho<strong>de</strong>s agissant sur <strong>de</strong>ux composantes <strong>de</strong> l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’inondation qui sont l’aléa<br />
et la vulnérabilité. A partir <strong>de</strong>s images ETM+ <strong>de</strong> Landsat 7, sont extraites la carte<br />
d’occupation du sol, la carte <strong>de</strong> fracturation, la carte <strong>de</strong> végétation qui seront combinées grâce<br />
à la métho<strong>de</strong> multicritère AHP (Analytic Hierarchy Process) aux cartes <strong>de</strong> la pente, <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>nsité <strong>de</strong> drainage, <strong>de</strong>s isohyètes et <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsité <strong>de</strong> population. Ces cartes <strong>de</strong> sources<br />
diverses donneront <strong>de</strong>ux cartes : la carte <strong>de</strong> l’aléa et la carte <strong>de</strong> vulnérabilité dont la<br />
combinaison donnera par la suite la carte <strong>de</strong> risque à l’inondation.<br />
3. Résultats<br />
La carte <strong>de</strong> risque à l’inondation obtenue comporte quatre classes allant du faible au très<br />
fort risque d’inondation. Elle montre que les zones fortes à très fortes probabilité d’inondation<br />
couvrent 80% du bassin versant <strong>de</strong> la Davo. La combinaison <strong>de</strong> plusieurs cartes dans cette<br />
étu<strong>de</strong> confirme les possibilités d’application <strong>de</strong>s SIG et <strong>de</strong> la télédétection pour la gestion<br />
efficace <strong>de</strong>s inondations en milieu urbain.<br />
La combinaison <strong>de</strong> produits issus d’image à haute résolution aux résultats d’un modèle<br />
distribué, peut constituer une perspective <strong>de</strong> ce travail pour une meilleure amélioration <strong>de</strong>s<br />
résultats.<br />
Figure 1 : Carte <strong>de</strong>s zones à risque d’inondation <strong>de</strong> la Davo<br />
216
Mots-clés : Télédétection, Analyse multicritère, Aléa, Inondation, Côte d’Ivoire<br />
Références bibliographiques<br />
- Ab<strong>de</strong>llah B. (2008) : Risques d’inondation et occupation <strong>de</strong>s sols dans le Thore (région <strong>de</strong> la Bruguiere et<br />
<strong>de</strong> Mazamet), mémoire présenté pour l'obtention <strong>de</strong> Master I <strong>de</strong> géographie et aménagement, 75 p.<br />
- Anonyme (1990) : Analyse multicritère: Optimisation et analyse <strong>de</strong> faisabilité, 24 p.<br />
- Mandimbiharison A. J ; Raharison R. L (2002) : utilisation <strong>de</strong>s SIG et <strong>de</strong> la télédétection pour la gestion <strong>de</strong><br />
l'environnement urbain: cas <strong>de</strong> la ville d'Antananarivo (Madagascar).Télédétection. Vol.3. N°2-3-4, pp. 237–247.<br />
- Bachaoui B., Bachaoui E. M., EL Harti A., Bannari A. et EL Ghmari A. (2007) : Cartographie <strong>de</strong>s zones à<br />
risque d’érosion hydrique : exemple du haut atlas marocain, Revue Télédétection, vol. 7, n° 1-2-3-4, pp. 393-404.<br />
Apport <strong>de</strong> la télédétection et <strong>de</strong>s SIG à la modélisation prédictive <strong>de</strong><br />
l’occupation du sol en contexte agricole intensif : application à la<br />
couverture hivernale <strong>de</strong>s sols dans le périmètre irrigue <strong>de</strong> Kalaât Landalous<br />
Hamouda SAMAALI, Mohamed Nacer OMRANE et Mohamed Chedly RABIA.<br />
Unité <strong>de</strong> Recherche GE MATIQUE DES GE SYSTEMES (02/UR/10-01), FLAHM, Campus universitaire, la Manouba,<br />
2010. samaalihamouda@yahoo.fr<br />
1. Problématique :<br />
Dans <strong>de</strong>s zones d’agriculture intensive telle que le <strong>de</strong>lta <strong>de</strong> la Mejerda, la connaissance <strong>de</strong><br />
l’évolution <strong>de</strong> l occupation-utilisation du sol représente un enjeu important. Des changements<br />
<strong>de</strong> systèmes culturaux, <strong>de</strong>s modifications <strong>de</strong>s structures paysagères et <strong>de</strong>s pratiques agricoles<br />
ont entraîné <strong>de</strong>puis quelques décennies <strong>de</strong>s problèmes environnementaux, en particulier une<br />
dégradation importante <strong>de</strong> la qualité <strong>de</strong>s sols et <strong>de</strong>s ressources en eau.<br />
Depuis les années "1990", la mise en place <strong>de</strong> programmes <strong>de</strong> restauration a enclenché <strong>de</strong>s<br />
mo<strong>de</strong>s d’usage <strong>de</strong>s sols et <strong>de</strong>s pratiques agricoles dont certains peuvent se traduire<br />
spatialement. Dans ce contexte, la connaissance <strong>de</strong>s variations spatio-temporelles <strong>de</strong><br />
l’occupation-utilisation du sol constitue un élément-clé dans une démarche <strong>de</strong> restauration <strong>de</strong><br />
la qualité " eau-sol "(LEDUC F. et al., 2001). En particulier, les successions d’états <strong>de</strong><br />
couverts végétaux sur les parcelles en hiver influent sur les transferts <strong>de</strong> flux polluants et<br />
jouent comme un accélérateur lorsque les parcelles sont laissées nues après <strong>de</strong>s cultures telles<br />
que le maïs ou les céréales, ou comme un frein lorsqu’elles sont couvertes par <strong>de</strong>s intercultures.<br />
Ainsi, l’évolution <strong>de</strong> la localisation <strong>de</strong> la couverture végétale en hiver au sein <strong>de</strong>s<br />
périmètres irrigués a un impact sur la qualité <strong>de</strong> l’eau en faisant notamment varier les taux <strong>de</strong><br />
nitrates et <strong>de</strong> pestici<strong>de</strong>s, la proportion <strong>de</strong> surfaces agricoles laissées nues constitue un <strong>de</strong>s<br />
indicateurs retenus pour l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong>s systèmes <strong>de</strong> production agricole vis-à-vis<br />
<strong>de</strong> l’environnement (CORNE S., 2004).<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
L’intérêt <strong>de</strong> ce travail est d’appliquer une métho<strong>de</strong> reproductible qui permet d’effectuer une<br />
prédiction à court terme <strong>de</strong> l’occupation du sol dans le périmètre irrigué <strong>de</strong> Kalaât Landalous<br />
entre 2009 et 2013.<br />
Une approche approximative qui se base sur un modèle expert et qui utilise la règle <strong>de</strong>s<br />
évi<strong>de</strong>nces <strong>de</strong> Dempster-Shafer a été retenue puisqu’elle permet <strong>de</strong> prendre en compte<br />
l’imprécision et les lacunes <strong>de</strong> connaissances liées à cette problématique et aux données<br />
disponibles, et d’associer un <strong>de</strong>gré <strong>de</strong> confiance aux résultats produits (OJIMA D & MORAN<br />
E. 2004). Des prédictions <strong>de</strong> la couverture hivernale <strong>de</strong>s sols sont effectuées selon les <strong>de</strong>ux<br />
hypothèses «Sols couverts» et «sols nus à peu couverts». Après avoir déterminé les<br />
dynamiques spatio-temporelles <strong>de</strong>s changements passés, notamment à partir d’une série multitemporelle<br />
d’images satellitaires et autres (données du milieu, Système <strong>de</strong> production agricole,<br />
217
types d’exploitation…), et avoir défini les facteurs motivants les changements passés et à venir,<br />
la fusion <strong>de</strong>s sources d’informations qui représentent ces facteurs est réalisée avec la règle <strong>de</strong><br />
Dempster-Shafer sous SIG.<br />
3. Résultats :<br />
Prédiction <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong>s couvertures hivernales du sol dans le périmètre irrigué <strong>de</strong> Kalaât Landalous<br />
(2009-2013).<br />
Mots clés : Télédétection – SIG – Modélisation – Occupation du sol – PPI <strong>de</strong> Kalaât Landalous.<br />
Bibliographie :<br />
- Corgne S. (2004)- Modélisation prédictive <strong>de</strong> l’occupation <strong>de</strong>s sols en contexte agricole intensif :<br />
application à la couverture hivernale <strong>de</strong>s sols en Bretagne ; Thèse <strong>de</strong> doctorat, Université <strong>de</strong> Rennes 2 – Haute –<br />
Bretagne, 230 p.<br />
- Leduc F., Solaiman B. et Cavayas F. (2001)- Combinaison of fuzzy sets and Dempster-Shafer theories in<br />
forest map updating using multispectral data, sensor fusion, SPIE ; Vol. 4385, Orlando, USA, pp. 323-334.<br />
218
- Ojjima D., et Moran E. (2004) - Global Land Project Draft Science Plan ; 93 p.<br />
Analyses d’Images Météorologiques<br />
Nada SELAMI, Noureddine BENABADJI<br />
Laboratoire d’Analyse et d’Application du Rayonnement LAAR,<br />
Faculté <strong>de</strong>s sciences, Département <strong>de</strong> physique.<br />
Université <strong>de</strong>s sciences et <strong>de</strong> la technologie d’Oran Mohamed Boudiaf, Sellami_nada@yahoo.fr<br />
1. Problématique :<br />
Le but <strong>de</strong> notre travail est d’étudier les images météorologiques acquises, par satellites<br />
polaires et géostationnaires et analyser les phénomènes <strong>de</strong>s systèmes nuageux, à l’ai<strong>de</strong><br />
d’outils multi échelles et multi fractales <strong>de</strong> traitement d’images, afin, d’améliorer les résultats<br />
<strong>de</strong>s modèles <strong>de</strong> prévision atmosphérique et d’exploiter au mieux les images utilisées pour la<br />
connaissance <strong>de</strong> phénomènes météorologiques.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Dans un premier temps, Nous avons abordé le problème d’analyse <strong>de</strong>s systèmes nuageux<br />
comme un problème classique <strong>de</strong> traitement d’images. Pour cela, nous nous somme<br />
intéressés, aux méthodologies et techniques développées pour la détection et la classification<br />
<strong>de</strong>s nuages, à partir d’images issues <strong>de</strong>s satellites NOAA (polaire) et METEOSAT<br />
(géostationnaire), afin <strong>de</strong> mettre en avant leurs avantages et leurs limitations.<br />
3. Résultats :<br />
Notre démarche d’analyse permet <strong>de</strong> classer les nuages en différents groupes suivant leurs<br />
altitu<strong>de</strong>s, et épaisseurs, par <strong>de</strong>s techniques qui reposent essentiellement sur :<br />
- Une métho<strong>de</strong> à seuil, qui est basée sur un examen pixel par pixel <strong>de</strong>s données <strong>de</strong>s 5<br />
canaux <strong>de</strong> la son<strong>de</strong> AVHRR du satellite NOAA. Cette métho<strong>de</strong> utilise une combinaison<br />
d'informations spectrales et spatiales, qui fournit une base pour une classification multispectrale<br />
<strong>de</strong> scène d'attributs, selon <strong>de</strong>s facteurs tels que l'illumination <strong>de</strong> scène, le type <strong>de</strong><br />
fond et l'information spectrale. L'algorithme utilisé est structuré pour exécuter tous les tests, et<br />
stockés les résultats intermédiaires intérieurement. Une décision finale <strong>de</strong> présence <strong>de</strong> nuage<br />
est faite en évaluant conjointement les résultats intermédiaires <strong>de</strong>s tests appliqués aux nuages<br />
et aux surfaces <strong>de</strong> fonds.<br />
- Une métho<strong>de</strong> statistique, qui est basée sur l’examen d’un segment d’image, en<br />
utilisant les propriétés statistiques <strong>de</strong>s radiances <strong>de</strong>s canaux VIS et IR du satellite<br />
METEOSAT. L'algorithme <strong>de</strong> classification que nous adoptons dans cette étu<strong>de</strong> est une<br />
technique <strong>de</strong>s nuées dynamiques, suivi d'une classification supervisée (minimum <strong>de</strong> distance).<br />
Cette métho<strong>de</strong> utilise un segment d'image, une distribution statistique <strong>de</strong>s radiances et leurs<br />
variances spatiales locales (VarVis et VarIR), pour avoir une bonne représentation <strong>de</strong>s<br />
différents types <strong>de</strong> nuages ou <strong>de</strong> surfaces dans le segment d'image pour la classification.<br />
Plusieurs types <strong>de</strong> nuages, regroupés <strong>de</strong> la surface (ciel clair) aux nuages hauts et épais<br />
(Cumulonimbus), ont été i<strong>de</strong>ntifiés. Nos résultats, comparés avec ceux obtenus par d’autres<br />
travaux, sont globalement satisfaisants.<br />
Mots clés : Traitement d’images météorologiques, système nuageux, arbre <strong>de</strong> décision, nuées dynamiques,<br />
minimum <strong>de</strong> distance.<br />
Bibliographiques :<br />
- Farki B., Dagorne D., Guillot B., Le Borgne P., Marsoun A. : Classification <strong>de</strong>s nuages sur l'Afrique à<br />
l'ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> METEOSAT 4, Veille Climatique Satellitaire, 1992.<br />
219
- Gustafson G. B., Sarkisian C. P., Isaacs R. G., Peduzzi D. C., d’Entremont R.P. , Pearson B.T., Sparrow J.<br />
M., Jakabhazy V. D., Hamill T.M., Belfiore J. S., Grassotti C.,. Lisa A. S, Johnson D. W.: Support of<br />
Environmental Requirements for Cloud Analysis and Archive (SERCAA): Algorithm Descriptions, Atmospheric<br />
and Environmental Research, 1994.<br />
- Grazzini J. : Analyses multiéchelle et multifractale d’images météorologiques : Application à la détection<br />
<strong>de</strong> zones précipitantes, Université <strong>de</strong> Marne-la-Vallée, Paris Est, 2003.<br />
Estimation <strong>de</strong> l’occupation du sol et la dynamique <strong>de</strong>s céréales sur le bassin<br />
<strong>de</strong> Merguellil par télédétection optique<br />
Marwen SHABOU 1-2 , Mehrez ZRIBI 1 , Zohra LILI-CHABAANE 2 . Benoit DUCHEMIN 1 , Rim AMRI 1-2 , Bernard<br />
MOUGENOT 1 , Vincent SIMONNEAUX 1 , Abe<strong>de</strong>ghani CHEHBOUNI 1<br />
1- CESBIO, 18 avenue. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse ce<strong>de</strong>x 9, France<br />
e-mail : Mehrez.Zribi@ird.fr<br />
2- INAT, 43, Avenue Charles Nicolle 1082 -Tunis- Mahrajène TUNISIE<br />
1. Problématique :<br />
La gestion <strong>de</strong>s ressources en eau est une problématique majeure en zones semi-ari<strong>de</strong>s,<br />
particulièrement celles avec <strong>de</strong>s zones irriguées. Le contexte principal <strong>de</strong> notre travail est<br />
l’optimisation <strong>de</strong>s besoins en eau <strong>de</strong> la végétation. La télédétection spatiale a montré ces<br />
<strong>de</strong>rnières années un très fort potentiel pour le suivi <strong>de</strong>s états <strong>de</strong> surface et ainsi une meilleure<br />
estimation <strong>de</strong> l’évapotranspiration, et par conséquent les besoins en eau <strong>de</strong> la plante. Dans cet<br />
article, l’objectif est d’analyser les caractéristiques <strong>de</strong>s céréales irrigués et secs utilisant les<br />
données haute résolution optique.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Une série <strong>de</strong> neuf images SPOT/HRV est acquises sur le site d’étu<strong>de</strong> durant la saison <strong>de</strong><br />
végétation 2008-2009. Le site d’étu<strong>de</strong> est situé au centre <strong>de</strong> la Tunisie (9°30’E-10°15’E,<br />
35°N, 35°45’N). Le climat <strong>de</strong> la région est semi-ari<strong>de</strong>, avec une moyenne approximative <strong>de</strong>s<br />
précipitations annuelles <strong>de</strong> 300mm, avec une saison <strong>de</strong>s pluies qui dure entre les mois<br />
d’octobre et mai.<br />
A partir <strong>de</strong> la série <strong>de</strong>s images acquises, le profil <strong>de</strong> l’indice <strong>de</strong> végétation NDVI est généré<br />
pour chaque pixel. Cela est réalisé après <strong>de</strong>s corrections géométriques et atmosphériques. Une<br />
carte d’occupation du sol est générée, en se basant sur un algorithme d’arbre <strong>de</strong> décision. La<br />
classification prend en compte quatre images SPOT, avec d’autres données auxiliaires (un<br />
modèle numérique <strong>de</strong> terrain et <strong>de</strong>s données radar ASAR/ENVISAT).<br />
3. Résultats :<br />
On i<strong>de</strong>ntifie neuf classes : oliviers secs et irrigués, céréales secs et irrigués, légumes<br />
d’hiver, légumes d’été, zones urbaines, zones couvertes d’eau, et montagnes. Les céréales<br />
sèches et irriguées sont séparées à partir d’un offset sur les valeurs <strong>de</strong>s NDVI, affiné par<br />
l’utilisation <strong>de</strong>s données radar ASAR/ENVISAT. Pour les <strong>de</strong>ux classes <strong>de</strong> céréales, une<br />
relation est établie entre l’indice NDVI et le paramètre indice foliaire, avec comme base <strong>de</strong>s<br />
mesures expérimentales in situ, avec <strong>de</strong>s photos hémisphériques, collectées sur plusieurs<br />
parcelles test. Une analyse est développée pour i<strong>de</strong>ntifier la dynamique <strong>de</strong>s céréales en<br />
fonction <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux paramètres, l’irrigation et la taille <strong>de</strong>s parcelles.<br />
Mots clés : SPOT/HRV, occupation du sol, NDVI, indice foliaire, céréales<br />
220
Contribution à l'étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s changements spatio-temporels d'occupation du<br />
sol en Oranie par l’utilisation <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> satellite Landsat-TM<br />
Tayeb SITAYEB et Kheloufi BENABDELI<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Gestion Conservatoire <strong>de</strong> l’Eau, du Sol et <strong>de</strong>s Forêts<br />
Département <strong>de</strong> foresterie - Université <strong>de</strong> Tlemcen _ Algérie<br />
sitayebt@yahoo.fr<br />
1. Problématique<br />
L’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la dynamique spatio-temporelle <strong>de</strong> l’occupation du sol est importante pour<br />
comprendre les mécanismes <strong>de</strong> fonctionnement <strong>de</strong>s écosystèmes terrestres naturels. Elle sert<br />
également comme support à toutes les étu<strong>de</strong>s environnementales d’aménagement et <strong>de</strong> gestion<br />
forestière et agricole et <strong>de</strong> conservation <strong>de</strong> la nature.<br />
La zone d’étu<strong>de</strong> est située au Nord Ouest d’Algérie, où s’installe une végétation<br />
méditerranéenne représentée par diverses formations végétales pérennes toutes perturbées.<br />
Sous la pression anthropique, on note la présence <strong>de</strong> forêts dégradées, <strong>de</strong> matorrals arborés, <strong>de</strong><br />
maquis plus ou moins <strong>de</strong>nses et <strong>de</strong> garrigue. Ces écosystèmes naturels dont le rôle est <strong>de</strong><br />
préserver l’eau et le sol, ne sont plus à démontrer sont sérieusement menacés comme la<br />
montre la dynamique régressive mise en évi<strong>de</strong>nce dans ce travail.<br />
Toute la couverture végétale est soumise presque en permanence à <strong>de</strong>s agressions d’origine<br />
anthropique et animale face auxquelles la végétation, malgré ses facultés <strong>de</strong> résistance,<br />
n’arrive plus à riposter et se maintenir. Comprendre la réaction <strong>de</strong> la végétation dans ses<br />
différentes composantes face aux divers facteurs dégradants naturels ou d’origine anthropique<br />
constitue une préoccupation permanente pour le forestier et l’écologue. Mais cette réaction, ce<br />
comportement <strong>de</strong> la végétation ne peut se faire sans l’i<strong>de</strong>ntification et la classification <strong>de</strong><br />
toutes les formes <strong>de</strong> pression qui participent à l’altération <strong>de</strong>s formations végétales dans leur<br />
ensemble.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie<br />
Dans le cadre <strong>de</strong> ce travail, nous avons étudié la dynamique <strong>de</strong> l’occupation du sol <strong>de</strong><br />
l’Oranie pour les trente <strong>de</strong>rnières années (1980 à 2009) à partir <strong>de</strong> l’analyse <strong>de</strong> données <strong>de</strong><br />
télédétection (images LANDSAT-TM) et d’observations <strong>de</strong> terrain, ont également pour<br />
objectif d'établir la typologie <strong>de</strong>s types <strong>de</strong> végétation, au niveau <strong>de</strong> perception du capteur<br />
satellitaire, <strong>de</strong> comprendre les différents formes d’évolution <strong>de</strong> chaque formation et <strong>de</strong> trouver<br />
la ou les modèles <strong>de</strong> relations entre les différentes unité d’occupation du sol.<br />
3. Résultats<br />
Les résultats obtenus par la comparaison entre <strong>de</strong>ux pério<strong>de</strong>s <strong>de</strong> répartition <strong>de</strong> la<br />
végétation (1984,2009), estimés pour l’ensemble <strong>de</strong> la zone et un résumé <strong>de</strong>s changements<br />
nets par classe pour cette pério<strong>de</strong> sont présentés dans le tableau suivant. Ils ont été obtenus<br />
en calculant la différence entre les estimations <strong>de</strong> la superficie en 2009 et 1984, et montrent<br />
les pertes et les gains pour chaque classe.<br />
Classe Etat initiale (1984) (km 2 ) Etat finale (2009) (km 2 ) Degré <strong>de</strong> Changement<br />
Surface (km 2 ) Pourcentage<br />
Forêt 73.8 47.83 -25.97 -35.19<br />
Broussaille 20.18 29.76 +9.58 +47.5<br />
Sol nu 4.92 14.6 +9.69 +<strong>196</strong>.9<br />
Matorral 45.88 88.03 +42.15 +91.86<br />
Agriculture 35.46 2 - 33.46 -98<br />
L’étu<strong>de</strong> met en évi<strong>de</strong>nce que, la forêt est la classe la plus sujette aux pertes avec une<br />
régression <strong>de</strong> 35% <strong>de</strong> sa superficie. La gran<strong>de</strong> partie <strong>de</strong> la forêt est transformée en surface<br />
221
oussailleuse et matorral c’est à cause surtout <strong>de</strong>s feux et aux défrichements. Les classes <strong>de</strong><br />
broussaille, qui comprend les zones avec une faible végétation ligneuse, enregistrent une<br />
augmentation remarquable en superficie dans l’ensemble <strong>de</strong> la zone. le matorral à base <strong>de</strong><br />
Pistachier lentisque a subi un grand changement positif, ce gain est due à la régression du<br />
couvert forestier.<br />
Donc les changements positifs concernent les maquis et la végétation arbustive où la quantité<br />
<strong>de</strong> biomasse ligneuse augmente avec un gain <strong>de</strong> 47% pour les maquis et 92% pour les<br />
broussailles, est due essentiellement à la régénération naturelle du Thuya après les incendies et<br />
l’apparition <strong>de</strong>s espèces <strong>de</strong> maquis (chamaerops, ampelo<strong>de</strong>sma, calycotome…) après la<br />
dégradation <strong>de</strong> la forêt.<br />
Des vastes superficies agricoles ont été transformées en jachère et en sols nus. L’extension<br />
<strong>de</strong>s surfaces nues au niveau <strong>de</strong> matorral, est due essentiellement aux conditions qui<br />
appauvrissent le sol et la longue durée <strong>de</strong> disette.<br />
Mots clefs: dynamique d'occupation du sol, Détection <strong>de</strong>s changements, télédétection, LANDSAT, Oranie.<br />
Bibliographiques<br />
- Hill J.et al, 2008. Mediterranean <strong>de</strong>sertification and land <strong>de</strong>gradation Mapping related land use change<br />
syndromes based on satellite observations. Global and Planetary Change.<br />
- JingLiu Qi. et al, 2005. Monitoring forest dynamics using satellite imagery acase study in the natural<br />
reserve of Chan gbai Mountain in China. Forest Ecology and Management<br />
- T. Sitayeb et K. Benab<strong>de</strong>li, 2008. Contribution à l'étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la dynamique <strong>de</strong> l'occupation du sol dans la<br />
plaine <strong>de</strong> la Macta (Algérie) à l'ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> la télédétection et SIG. comptes rendus biologies.<br />
Apport <strong>de</strong> la télédétection pour l’estimation <strong>de</strong> l’état hydrique d’un couvert<br />
forestier : Application à une région forestière en Algérie<br />
Zahira SOUIDI, Ab<strong>de</strong>lrahmane HAMIME<br />
Laboratoire <strong>de</strong> recherche sur les systèmes biologiques et la géomatique, université <strong>de</strong> Mascara.<br />
B.P. 305, Mascara, 29000, Algérie. Téléphone : + 213 45 80 41 68 ; Fax : + 213 45 81 29 84 ; souidi.z@gmail.com<br />
1. Problématique :<br />
La connaissance <strong>de</strong> la teneur en eau <strong>de</strong> la végétation a été <strong>de</strong>puis longtemps un axe <strong>de</strong><br />
recherche privilégié pour l’hydrologie (prévision <strong>de</strong>s bilans hydriques) et l’agronomie (suivi<br />
<strong>de</strong> l’irrigation). Mais à l’heure actuelle, elle constitue une voie <strong>de</strong> recherche fortement<br />
exploitée dans le domaine forestier pour prévenir le risque d’incendie <strong>de</strong> plus en plus fréquent<br />
et important, conséquence d’un réchauffement climatique et d’une sécheresse prolongée (Hoff<br />
et Rambal, 1999). En effet, plusieurs systèmes <strong>de</strong> prévention <strong>de</strong>s risques d’incendies <strong>de</strong> forêt<br />
s’intéressent à l’état hydrique <strong>de</strong>s plantes inversement relié à l’inflammabilité <strong>de</strong>s couverts<br />
forestiers (Viegas et al., 1992).<br />
Les limites <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s directes <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> la teneur en eau <strong>de</strong> la végétation (coûteuses<br />
en temps et en matériels, peu représentatifs <strong>de</strong> la région) ont incité les <strong>chercheurs</strong> à<br />
développer d'autres métho<strong>de</strong>s indirectes, basées essentiellement sur la télédétection<br />
satellitaire. Celle-ci est en effet un outil prometteur pour le suivi <strong>de</strong> la variabilité spatiotemporelle<br />
<strong>de</strong> l'état hydrique du combustible, puisqu'elle a l'avantage <strong>de</strong> fournir <strong>de</strong>s<br />
observations régulières et synoptiques <strong>de</strong> l'état <strong>de</strong> la végétation. En plus, elle représente la<br />
réponse intégrée <strong>de</strong> la végétation aux différents facteurs influençant son état (Goward et Dye,<br />
1987). La télédétection satellitaire offre aussi l'avantage <strong>de</strong> ne pas détruire la ressource<br />
étudiée et <strong>de</strong> permettre d'acquérir <strong>de</strong>s données sur <strong>de</strong>s régions éloignées et difficilement<br />
accessibles.<br />
222
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Ce travail a pour objectif le développement d’une méthodologie appropriée pour le suivi<br />
d’un couvert végétal, pour l’estimation <strong>de</strong> son évapotranspiration réelle journalière et pour le<br />
diagnostic <strong>de</strong> son état hydrique à travers la résolution <strong>de</strong> l’équation du bilan d’énergie à la<br />
surface par le biais du modèle SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land)<br />
(Bastiaanssen et al., 1998). L’algorithme <strong>de</strong> résolution <strong>de</strong> l’équation du bilan énergétique fait<br />
intervenir, en entrée, l'indice <strong>de</strong> végétation NDVI, la température <strong>de</strong> surface et l’albédo. Le<br />
jeu <strong>de</strong> données est constitué <strong>de</strong>s ban<strong>de</strong>s <strong>de</strong>s satellites Landsat ETM+ ainsi que <strong>de</strong>s mesures<br />
agrométéorologiques <strong>de</strong> terrain.<br />
Pour extraire le flux <strong>de</strong> chaleur latente, nous avons évalué par ordre hiérarchique les termes<br />
du bilan d’énergie, à savoir le rayonnement net, le flux conductif et le flux <strong>de</strong> chaleur<br />
sensible. Pour l’estimation <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier, nous avons opté pour une métho<strong>de</strong> basée sur<br />
l’utilisation <strong>de</strong>s profils dans la couche <strong>de</strong> surface, avec le couplage qui s’opère dans le flux à<br />
la base <strong>de</strong> la couche limite convective.<br />
3. Résultats :<br />
L’estimation <strong>de</strong>s flux <strong>de</strong> surface a consisté en une cartographie <strong>de</strong> valeurs instantanées<br />
obtenues par la résolution du bilan d’énergie. Le flux <strong>de</strong> chaleur latente étant considéré<br />
comme la résultante.<br />
La méthodologie adopté nous à permis <strong>de</strong> calculer le flux <strong>de</strong> chaleur sensible et d’estimer<br />
l’évapotranspiration réelle à partir <strong>de</strong> la résolution <strong>de</strong> l’équation du bilan d’énergie. Différents<br />
indices d’humidité, dérivés <strong>de</strong> l’évapotranspiration, ont été calculés : la fraction<br />
d’évaporation, le paramètre <strong>de</strong> Priestley-Taylor et la résistance <strong>de</strong> surface à l’évaporation. Ces<br />
indices calculés autorisent le diagnostic quantitatif <strong>de</strong> l’état hydrique du pixel. Par<br />
l’intermédiaire <strong>de</strong> la fraction d’évaporation, considérée constante à l’échelle <strong>de</strong> la journée,<br />
nous avons pu estimer l’évapotranspiration réelle journalière (figure 1).<br />
Figure 1 : Variation <strong>de</strong> l’évapotranpiration réelle journalière dans la zone d’étu<strong>de</strong> à partir du mo<strong>de</strong>l SEBAL.<br />
Mot clés : Evapotranspiration, Bilan d'énergie, Télédétection, SEBAL, Algérie.<br />
223
Références bibliographiques<br />
-Bastiaanssen W. G. M., Menenti M., Fed<strong>de</strong>s R. A., Holtslag A. A. M., 1998. Remote sensing surface energy<br />
balance algorithm for land (SEBAL): 1. Formulation. Journal of Hydrology 213: 198-212.<br />
-Goward S.N. and Dye D.G., 1987. Evaluating North American net primary productivity with satellite<br />
observations. Advances in Space Research 11 (3): 249-253.<br />
-Hoff C. et Rambal S. 1999. Les écosystèmes forestiers méditerranéens face aux changements climatiques.<br />
On line, http://www.agora21.org/mies/chan-clim 13.html<br />
-Viegas D.X., Viegas T.P., Ferreira A.D., 1992. Moisture content of fine forest fuels and fire occurrence in<br />
Central Portugal. The International Journal of Wildland Fire, vol. 2 (2): 69-85.<br />
Approche méthodologique <strong>de</strong> l’évaluation et la cartographie du risque<br />
érosif dans le bassin versant d’oued el Leham (Haut Tell tunisien)<br />
Houda SOUILMI<br />
U.R.: Biogéographie, Climatologie Appliquée et Dynamique Erosive (Bi.CA.DE)<br />
Faculté <strong>de</strong>s Lettres, <strong>de</strong>s Arts et <strong>de</strong>s Humanités <strong>de</strong> Manouba<br />
houda_souilmi@yahoo.fr<br />
1. Contexte et problématique :<br />
En milieu méditerranéen semi-ari<strong>de</strong>, le contrôle <strong>de</strong> l’érosion hydrique <strong>de</strong>s terres dépend<br />
largement <strong>de</strong> l’état du couvert végétal et l’utilisation <strong>de</strong>s sols. En effet, la cartographie <strong>de</strong><br />
l’occupation du sol, constitue une base qui ai<strong>de</strong> à comprendre les phénomènes érosifs. On<br />
note une dégradation du couvert végétal, causée par les besoins en terres <strong>de</strong> culture et <strong>de</strong><br />
pâturages, l’approvisionnement en bois… ce qui accentue l’érosion du sol. Les<br />
caractéristiques <strong>de</strong> ces éléments sont à cartographier et à intégrer dans l’évaluation du risque<br />
d’érosion.<br />
Le présent travail expose les résultats <strong>de</strong> notre étu<strong>de</strong> concernant la cartographie <strong>de</strong><br />
l’évolution spatio-temporelle <strong>de</strong> l’occupation du sol à partir <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> télédétection<br />
durant une pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> 37 ans (<strong>196</strong>3-2000) d’une part et la dynamique érosive d’autre part.<br />
Dans le bassin versant d’oued el Leham (4000ha) situé au nord –ouest <strong>de</strong> Siliana, la photointerprétation<br />
a permis d’i<strong>de</strong>ntifier les principaux types d’occupation du sol et les pertes du<br />
sol ont été estimées en se basant sur le modèle MEDALUS (Mediterranean Desertification<br />
and Land Use, CE ,1999) intégré dans le SIG Arc view. L’objectif est l’élaboration d’une<br />
carte faisant état <strong>de</strong> la distribution spatiale <strong>de</strong>s zones à risque d’érosion, afin d’orienter la<br />
priorité d’intervention en terme <strong>de</strong> lutte contre l’effet <strong>de</strong> la dégradation du sol. ce travail est<br />
fondé sur l’utilisation <strong>de</strong> la télédétection et le SIG.<br />
Base <strong>de</strong> données et méthodologie :<br />
La cartographie <strong>de</strong> la sensibilité à la dégradation est inspirée du modèle développé dans le<br />
cadre du projet MEDALUS ((Mediterranean Desertification and Land Use,CE ,1999) adapté<br />
aux conditions <strong>de</strong>s milieux méditerranéens. Le travail s’appuie sur la combinaison <strong>de</strong>s<br />
indicateurs qualitatifs tels que les indices <strong>de</strong> qualité du sol(IQS), du climat(IQC), <strong>de</strong><br />
végétation(IQV)…) à l’ai<strong>de</strong> du SIG.<br />
Les données numériques géo référencées obtenues par digitalisation ont été intégrées dans<br />
un système d’information géographique et structurées en plusieurs couches d’informations<br />
topographique (courbes <strong>de</strong> niveau, modèle numérique <strong>de</strong> terrain( MNT), carte <strong>de</strong>s pentes,<br />
carte d’exposition, réseau hydrographique...), pédologique(carte pédologique et carte<br />
d’érodibilité <strong>de</strong>s sols) , pluviométrique(les données pluviométriques) géologique(lithologie) et<br />
photos aériennes(occupation et utilisation <strong>de</strong>s sols).<br />
224
Localisation <strong>de</strong> la zone d’étu<strong>de</strong><br />
Mots clés : Dynamique du couvert végétal, érosion, sensibilité à l’érosion, ravinement, télédétection, SIG<br />
Bibliographie :<br />
- EL Bouqdaoui K. 2007: approche méthodologique <strong>de</strong> l’évaluation du risque potentiel d’érosion <strong>de</strong>s sols du<br />
bassin versant du Srou (moyen atlas, Maroc) à l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> la télédétection et <strong>de</strong> SIG. Thèse doctorat d’état en<br />
géologie. F .S RABAT.<br />
- Monchicourt Ch., 1913 : La région du Haut Tell en Tunisie (Le Kef, Teboursouk, Makthar, Thala) Essai <strong>de</strong><br />
monographie géographique. A. Colin. Paris.487 <strong>pages</strong>.<br />
- Souilmi. H 2008 : Dynamique environnementale et aménagement hydrauliques dans les environs <strong>de</strong> Zama<br />
(Haut Tell Tunisien). Mémoire <strong>de</strong> master, FLAH <strong>de</strong> la Manouba 151p.<br />
225
Apport du variogramme dans l’analyse <strong>de</strong> texture d’images satellitaires<br />
radar RSO<br />
Narcisse TALLA TANKAM (1,2) , Janvier FOTSING (1) , Albert DIPANDA (2) , Emmanuel TONYE (1)<br />
(1) Laboratoire LETS ; Ecole Nationale Supérieure Polytechnique, Université <strong>de</strong> Yaoundé I, Cameroun (2) Laboratoire<br />
Electronique, Informatique et Image (LE2i) ; Université <strong>de</strong> Bourgogne, France<br />
albert.dipanda}@u-bourgogne.fr , jfotsing@gmail.com , tonyee@hotmail.com<br />
1. Problématique :<br />
L’analyse texturale a pour but principal l’extraction <strong>de</strong> paramètres structuraux ou<br />
statistiques qui décrivent la répartition <strong>de</strong>s variations d’intensité dans l’image. Cet article<br />
présente une nouvelle technique <strong>de</strong> modélisation <strong>de</strong>s textures d’images basées sur la théorie<br />
géostatistique. La géostatistique peut être perçue comme l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s corrélations spatiales et<br />
plusieurs <strong>chercheurs</strong> l’ont exploitée pour l’analyse <strong>de</strong> texture d’images. En effet, dans<br />
[Kourgly et al., 03], les auteurs proposent une approche d’i<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong>s structures dans<br />
une image par modélisation <strong>de</strong> texture, en exploitant le variogramme communément utilisé en<br />
géostatistique. Dans [Hee-Young et al., 06], les auteurs quant à eux appliquent la<br />
géostatistique à l’analyse et la classification d’images haute résolution KOMPSAT-2 et<br />
KOMPSAT-3.<br />
A partir <strong>de</strong>s abaques variographiques et <strong>de</strong>s propriétés <strong>de</strong>s variogrammes, nous utilisons<br />
<strong>de</strong>s modèles fractal et exponentiel pour la caractérisation <strong>de</strong>s textures d’images.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Pour la caractérisation <strong>de</strong> texture, nous appliquons l’analyse variographique à <strong>de</strong>s données<br />
synthétiques, notamment les textures D09 et D94 <strong>de</strong> Brodatz, représentant respectivement une<br />
microtexture aléatoire et une macrotexture structurelle (figure 1).<br />
D09<br />
Figure 1. Données images expérimentales.<br />
Nous modélisons la texture par un vecteur dont les composantes sont les paramètres<br />
caractérisant le variogramme expérimental, notamment la « Pente », la « Portée », le<br />
« Palier » et la « Dimension Fractal ». Pour l’estimation <strong>de</strong> ces paramètres, nous utilisons les<br />
modèles exponentiel et fractal. L’originalité <strong>de</strong> cette approche <strong>de</strong> modélisation rési<strong>de</strong> dans le<br />
fait qu’elle est basée sur le calcul <strong>de</strong>s paramètres <strong>de</strong> texture déduits <strong>de</strong> l’interpolation du<br />
variogramme expérimental avec les modèles exponentiel et fractal. En effet, les métho<strong>de</strong>s<br />
classiques se contentent très souvent d’exploiter exclusivement les paramètres palier et portée<br />
du variogramme alors que la dimension fractale et la pente apportent bien d’informations<br />
complémentaires.<br />
A partir d’images expérimentales choisies parmi les textures <strong>de</strong> Brodatz, notamment les<br />
textures D09 et D94, les variogrammes expérimentaux ajustés avec le modèle <strong>de</strong> régression<br />
sont obtenus dans les quatre principales directions. Les paramètres « paliers » et « portées »<br />
correspon<strong>de</strong>nt respectivement aux constantes positives C et H du modèle. Les coordonnées<br />
(x, y) du point <strong>de</strong> changement abrupt du variogramme définissent respectivement la portée<br />
(exprimée en nombre <strong>de</strong> pixels et validé par le paramètre « H » du modèle) et le palier. Le<br />
paramètre « portée » permet également d’estimer les dimensions optimales pour la fenêtre<br />
d’image utilisée dans les mesures texturales [Treitz et al., 00]. Le paramètre « Palier » quant à<br />
lui traduit une absence complète d’une structuration spatiale <strong>de</strong>s valeurs.<br />
Pour une image Img <strong>de</strong> NC colonnes et NL lignes, le variogramme γ peut se définir par<br />
l’équation<br />
226<br />
p<br />
p<br />
D94
suivante :<br />
γ<br />
( h) = ( Var[ Img( i,<br />
j) −Img( ( i,<br />
j)<br />
+ h)<br />
]) = 1 [ E( Img( i,<br />
j) −Img( ( i,<br />
j)<br />
+ h<br />
)]<br />
1<br />
2<br />
2<br />
avec 0 ≤ i < NC et<br />
2<br />
0 ≤ j < NL<br />
(1)<br />
Où Var est la variance et E est la moyenne <strong>de</strong>s accroissements. E ne dépend pas <strong>de</strong> (i,j),<br />
point <strong>de</strong> l’image.<br />
Modèle à palier ou exponentiel :<br />
Avec C et H <strong>de</strong>s constantes positives dépendant <strong>de</strong> la texture, le variogramme présente<br />
p<br />
une asymptote horizontale. Le modèle mathématique le mieux adapté en général pour les<br />
images <strong>de</strong> télédétection est le modèle exponentiel défini par : ( ) ⎜<br />
⎛<br />
− h<br />
γ h = C 1 −<br />
H p<br />
⎟<br />
⎞<br />
⎝ e ⎠<br />
(2)<br />
Modèle fractal :<br />
Ce modèle représente bien les variogrammes d’images d’arbres observées par avion ou <strong>de</strong>s<br />
textures <strong>de</strong> nuages observées par satellite. Pour K et α <strong>de</strong>s constantes positives et D la<br />
dimension fractale (DF) du phénomène, le variogramme peut se définir par l’équation<br />
suivante :<br />
γ<br />
α<br />
2( 3−D)<br />
( h ) = Kh ou encore γ ( h) = Kh<br />
(3)<br />
3. Résultats<br />
La métho<strong>de</strong> proposée permet <strong>de</strong> se passer <strong>de</strong>s transformations logarithmiques le plus<br />
souvent onéreuses et généralement utilisées dans l’estimation <strong>de</strong>s coefficients directeurs <strong>de</strong>s<br />
droites <strong>de</strong> régression <strong>de</strong>s variogrammes [Gloaguen et al., 07]. Elle permet aussi d’estimer<br />
simultanément la pente et la dimension fractale, diminuant ainsi <strong>de</strong> façon significative le<br />
temps <strong>de</strong> calcul.<br />
Pour vali<strong>de</strong>r notre approche d’estimation <strong>de</strong> la DF, nous avons comparé nos résultats à<br />
ceux <strong>de</strong> [PAP 04] ou la DF est estimée sur la base <strong>de</strong> l’exposant <strong>de</strong> Hurst dans l’unique<br />
direction Est-Ouest. Pour la texture D09, nous trouvons une valeur <strong>de</strong> 2,6544 contre 2,6571et<br />
pour la texture D94, nous trouvons la valeur <strong>de</strong> 2,7039 contre 2,7025. Outre ces <strong>de</strong>ux textures,<br />
nous avons expérimenté notre approche sur plusieurs autres textures et les conclusions sont<br />
similaires.<br />
90° 135°<br />
Figure 2. Texture D94 : Interpolation du variogramme expérimental avec le modèle exponentiel dans <strong>de</strong>ux<br />
directions.<br />
Mot clés: Modélisation <strong>de</strong> texture, variogrammes, Dimension fractale, image RSO, Analyse d’image.<br />
227
Bibliographie<br />
- Gloaguen R., Marpu P.R., Niemeyer I., 2007. Automatic extraction of faults and fractal analysis from<br />
remote sensing data. Nonlinear Processes in Géophysics, 14, 131-138, 2007.<br />
- Hee-Young Y., Kiwon L., Byung-Doo K., 2006. Spatial Pattern Analysis of High Resolution Satellite<br />
Imagery: Level In<strong>de</strong>x Approach using Variogram. Korean Journal of Remote Sensing, vol.22, No.5, 357-366,<br />
2006.<br />
- Kourgly A, Belhadj-Aissa A., 2003. Segmentation texturale <strong>de</strong>s images urbaines par le biais <strong>de</strong> l’analyse<br />
variographique. Télédétection, vol. 3, n° 2-3-4, 337–348, 2003.<br />
-Treitz P., & Howarth P., 2000. High spatial remote sensing data for forest ecosystem classification: and<br />
examination of spatial scale. Remote sensing of environment 72: 268-289, 2000<br />
Cartographie <strong>de</strong>s structures géologiques <strong>de</strong> la région <strong>de</strong> Talsint (Maroc<br />
oriental) : Apport <strong>de</strong> la télédétection et SIG à l’analyse <strong>de</strong> la sismicité<br />
Youssef TIMOULALI (1) , Lahcen HNI (1) , Hafida BOUAOUDA (2)<br />
(1)<br />
CNRST, Rabat, (2) Université Med V, Faculté <strong>de</strong>s Sciences <strong>de</strong> Rabat, Maroc<br />
timoulali@cnrst.ma<br />
1. Problématique :<br />
La région <strong>de</strong> Talsint, située entre la partie méridionale <strong>de</strong> hauts plateaux et la partie<br />
septentrionale du haut Atlas oriental, est connue comme une région à sismicité faible. Durant<br />
la pério<strong>de</strong> 2006-2009, la région a connu une activité sismique accru et intense, environs <strong>de</strong><br />
150 séismes ont été enregistré. Cette série <strong>de</strong> séismes ont semi <strong>de</strong> la panique parmi la<br />
population <strong>de</strong> la région et ont occasionnés quelques dégâts légers aux constructions<br />
particulièrement traditionnelles. Pour comprendre ce comportement sismique <strong>de</strong> la région<br />
ainsi que l’i<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong>s structures géologiques responsables <strong>de</strong> cette activité, nous avons<br />
optés en plus <strong>de</strong>s compagnes <strong>de</strong> terrain, pour l’utilisation <strong>de</strong>s techniques <strong>de</strong> télédétection<br />
grâce à leur apport important et leurs pertinences dans le domaine <strong>de</strong> la cartographie<br />
géologique.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Les traitements numériques ont été effectués sur une image <strong>de</strong> haute résolution spatiale<br />
ETM+ <strong>de</strong> Landsat 7 enregistré le 4/03/2001. Nous avons pu extraire l’information concernant<br />
les structures géologiques en appliquant les classifications supervisées et non supervisées,<br />
celles-ci nous ont permis <strong>de</strong> mettre en évi<strong>de</strong>nce les principales structures géologiques décrites<br />
dans les cartes géologiques 1/1000000 et 1/5000000. D’autre part les techniques <strong>de</strong> filtrages<br />
nous ont permis d’extraire les principales structures linéaires (les cours d’eau et les failles)<br />
dont on a pu confirmer l’existence sur les cartes géologiques.<br />
3. Résultats :<br />
Les traitements numériques effectués sur l’image ETM+ couvrant la région, ont aboutis à<br />
l’élaboration d’une carte géologique qui montre une gran<strong>de</strong> concordance avec les gran<strong>de</strong>s<br />
structures géologiques et une gran<strong>de</strong> précision surtout pour les zones difficile d’accès.<br />
L’utilisation <strong>de</strong>s SIG a permit d’i<strong>de</strong>ntifier les failles responsables <strong>de</strong> l’activité sismique et <strong>de</strong><br />
confirmer la migration <strong>de</strong> l’activité sismique vers le sud-est <strong>de</strong> la région comme elle a été<br />
observée dans les cartes <strong>de</strong> sismicité <strong>de</strong> la pério<strong>de</strong> 2008-2009.<br />
Mots clés : classification, structures géologiques, filtre, failles, séisme<br />
Bibliographiques :<br />
- Choubert G. , 1939. Sur le Crétacé du Maroc oriental. Comptes Rendus <strong>de</strong>s Séances <strong>de</strong> l'Académie <strong>de</strong>s<br />
Sciences <strong>de</strong> Paris, t. 208, n° 3, p. 209-211.<br />
- Floyd F. SABINS, JR., 1978. Remote Sensing: Principles and Interpretation, Freeman and Company,<br />
NewYork 440 p.<br />
228
- Moore G.K. , 1983. Objective procedures for lineamant enhancement and extraction. Photogrammetric<br />
Engineering and Remote sensing, vol.49, n°5, p 641-647<br />
- Faure –Muret A. Haddane M., Zouine M., 1994. Carte néotectonique du Maroc, 1/1000000, édition du service<br />
géologique du Maroc, Note et mémoires n°368<br />
Dynamique littorale et dégradations environnementales intervenues <strong>de</strong><br />
<strong>196</strong>7 à 2009 : cas <strong>de</strong> la baie <strong>de</strong> Port-Bouët<br />
(Sud <strong>de</strong> la Côte d’Ivoire).<br />
Baba TOURÉ 1, 2 , Koffi Fernand KOUAMÉ 1 , Clau<strong>de</strong> COLLET 2 , Kouadio AFFIAN 1 et André OZER 3<br />
1 Centre Universitaire <strong>de</strong> Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT), Université <strong>de</strong> Cocody-Abidjan, 22 B.P. 801<br />
Abidjan 22, Côte d’Ivoire, tgeo76@yahoo.fr ; kouamef@yahoo.fr ; K_affian@yahoo.fr<br />
2 Laboratoire <strong>de</strong> Géomatique, Département <strong>de</strong> Géosciences/Géographie, Université <strong>de</strong> Fribourg (Suisse),<br />
Chemin du Musée 4, CH-1700 Fribourg, Suisse, clau<strong>de</strong>.collet@unifr.ch ; baba.toure@unifr.ch<br />
3 Laboratoire <strong>de</strong> Télédétection et Géomorphologie, Unité <strong>de</strong> Géographie physique, Université <strong>de</strong> Liège,<br />
Allée du 6 Août, 2-B11, 4000 Liège (Sart-Tilman), Belgique, a.ozer@ulg.ac.be<br />
1. Problématique :<br />
La mobilité du trait <strong>de</strong> côte implique une analyse détaillée <strong>de</strong>s aléas directs et/ou indirects<br />
et <strong>de</strong>s enjeux pour la mise en place d’une gestion intégrée <strong>de</strong> la frange littorale. En sus <strong>de</strong><br />
l’attrait <strong>de</strong> la mer et <strong>de</strong>s arguments économiques qui s’y sont liés, l’occupation du trait <strong>de</strong> côte<br />
reflète un certain déni <strong>de</strong>s contraintes naturelles.<br />
Située sur un littoral sableux (Abidjan : 4°O et 5°N), la baie <strong>de</strong> Port-Bouët, notre zone<br />
d’étu<strong>de</strong>, est caractérisée par un cadre géophysique contraignant accentué par la présence d’un<br />
important canyon sous-marin. Outre son caractère naturel, la côte ivoirienne est animée par<br />
une dynamique particulièrement active, parfois exacerbée par les actions humaines. Sa<br />
dynamique crée une vulnérabilité particulière et <strong>de</strong>s questionnements sur les stratégies à<br />
définir pour sa gestion.<br />
Pour comprendre les rapports homme-environnement et en prévoyant les tendances<br />
évolutives <strong>de</strong> cet espace, notre étu<strong>de</strong> propose <strong>de</strong> : (i)- décrire l’évolution du littoral entre <strong>196</strong>7<br />
et 2009 à l’ai<strong>de</strong> du trait <strong>de</strong> côte ; (ii)- quantifier les gains/pertes <strong>de</strong>s terres <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong>s<br />
surfaces du littoral ; (iii)- modéliser la dynamique littorale durant cette pério<strong>de</strong>, et voire<br />
prédire son évolution futur en mettant l’accent sur l’effet <strong>de</strong> «l’épi <strong>de</strong> sables » ; (iv)- faire une<br />
mise en relation <strong>de</strong> l’évolution littorale avec les différentes activités socio-économiques ou<br />
aménagements dans les 3 sites d’étu<strong>de</strong>.<br />
Cette communication orale est réalisée dans le cadre du projet TECOMAO « Télédétection<br />
<strong>de</strong>s Environnements Côtiers et Marins d’Afrique <strong>de</strong> l’Ouest » du programme Action<br />
Recherche du réseau Télédétection <strong>de</strong> l’<strong>AUF</strong>.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
Nous disposons d’une couverture topographique (carte au 1/50 000 date <strong>de</strong> 2000), <strong>de</strong><br />
couvertures <strong>de</strong> photographies aériennes (n°383 et n°384, <strong>de</strong> la mission 79 CIV 111/150),<br />
d’une image satellitaire Corona du 4 mars <strong>196</strong>7, <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux scènes Spot 5 panchromatique -(K52<br />
J339 du 12/02/2003 et K 52 J339 du 15/01/2009). L’étu<strong>de</strong> couvre une pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> 42 ans<br />
(<strong>196</strong>7-2009) marquée par <strong>de</strong>s changements importants dans la configuration du littoral. Notre<br />
démarche consiste à coupler nos supports cartographiques, associée à la vérité-terrain, pour<br />
apprécier l’apport <strong>de</strong> l’imagerie spatiale dans l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s littoraux. La métho<strong>de</strong> d’extraction<br />
du trait <strong>de</strong> côte repose sur <strong>de</strong>s approches s’inspirant <strong>de</strong>s techniques <strong>de</strong> photo-interprétation<br />
(Grenier et Dubois, 1990 ; Robin, 2002 ; El Ab<strong>de</strong>llaoui et Ozer, 2007). L’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’érosion<br />
s’appuiera sur la comparaison <strong>de</strong> l’évolution diachronique <strong>de</strong> la position <strong>de</strong> la ligne <strong>de</strong> rivage<br />
à partir d’images et <strong>de</strong> la photo interprétation (avant et après l’implantation <strong>de</strong> « l’épi »).<br />
229
Aussi, l’approche comparative <strong>de</strong>s profils <strong>de</strong> plages (levés topographiques) employée par<br />
certains <strong>chercheurs</strong> (Yacé, 1987 ; Adopo, 2004 ; Abé, 2005 ; Konan Konan et al, 2009) est<br />
utilisée pour comparer les taux <strong>de</strong> recul observés. La cartographie assistée sous un SIG<br />
permettra <strong>de</strong> représenter et d’exploiter les résultats avec plus richesse.<br />
3. Résultats :<br />
Une cartographie <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong> la ligne <strong>de</strong> rivage (<strong>196</strong>7, 1979, 2003 et 2009) est<br />
réalisée afin d’apprécier l’état du littoral ivoirien. Cette cartographie assistée <strong>de</strong>s positions du<br />
trait <strong>de</strong> côte, sous un SIG, permettra <strong>de</strong> quantifier les bilans (érosion, accumulation ou<br />
stabilité). Pour notre espace d’étu<strong>de</strong>, la cartographie <strong>de</strong> l’occupation et <strong>de</strong> l’usage du sol sera<br />
élaborée afin <strong>de</strong> déterminer les enjeux d’ordre économique, humain ou patrimonial. Ces<br />
couches d’information géographique vont faire l’objet d’une analyse plus détaillées <strong>de</strong> la<br />
vulnérabilité soulignant les enjeux et donc permettant une meilleure définition du<br />
risque « érosion côtière». De cette analyse découlera <strong>de</strong>s propositions d’aménagements et <strong>de</strong><br />
gestion du trait <strong>de</strong> côte ; celles-ci seront fonction <strong>de</strong> la présence ou non d’ouvrage et <strong>de</strong> la<br />
géomorphologie du trait <strong>de</strong> côte considéré.<br />
En fonction <strong>de</strong>s données disponibles, un test <strong>de</strong> l’applicabilité <strong>de</strong> modèles mathématiques<br />
est prévu dans l’optique <strong>de</strong> modéliser la dynamique littorale (état passé et état futur).<br />
Mots clés : érosion côtière, télédétection, DSAS, aménagement, Côte d’Ivoire<br />
Bibliographiques<br />
- Grenier A. et Dubois J-M.M., 1990. Evolution littorale récente par télédétection : Synthèse méthodologique.<br />
Photo-interprétation, 6, pp.3-16.<br />
- El Ab<strong>de</strong>llaoui et Ozer A., 2007. Etu<strong>de</strong> diachronique et historique <strong>de</strong> l’évolution du trait <strong>de</strong> côte <strong>de</strong> la baie <strong>de</strong><br />
Tanger (Maroc).Revue Télédétection,7, n°1-2-3-4, p. 157-171<br />
- Himmelstoss E.A., 2009. DSAS 4.0 Installation Instruction and User Gui<strong>de</strong>, 79 pp. In : Thieler E.R.,<br />
-Himmelstoss E.A, Zichichi J.L and Ergul A. 2009. Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.0-<br />
An ArcGis extension for calculating shoreline : U.S. Geological Survey Open-File Report 2008-1287.<br />
- Yacé P., 1987. Evolution du trait <strong>de</strong> côte et dynamique sédimentaire du littoral ivoirien entre Grand-<br />
Bassam et Jacqueville. Thèse Université <strong>de</strong> Cocody, 109 pp.<br />
Un nouveau modèle hybri<strong>de</strong> pour la modélisation géométrique <strong>de</strong><br />
Radarsat-2 sans point d’appui<br />
Thierry TOUTIN, Khalid OMARI & Enrique BLONDEL<br />
Centre canadien <strong>de</strong> télédétection, Ressources naturelles Canada<br />
thierry.toutin@cct.rncan.gc.ca<br />
1. Problématique :<br />
Avec le lancement du satellite canadien Radarsat-2 (R-2) en 2008, le Centre canadien <strong>de</strong><br />
télédétection a étudié les aspects géométriques <strong>de</strong> cette nouvelle source <strong>de</strong> données. Les<br />
améliorations du capteur <strong>de</strong> R-2 sont principalement la polarimétrie, la haute résolution et une<br />
orbitographie plus exactes à partir <strong>de</strong> données GPS sur le satellite. L’exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> ce<br />
positionnement GPS permet une connaissance <strong>de</strong> l’orbite à mieux que 5 m avec un niveau <strong>de</strong><br />
confiance <strong>de</strong> 90%. Comme la correction géométrique et l’ortho-rectification avec un modèle<br />
numérique d’altitu<strong>de</strong> (MNA) sont les premières étapes <strong>de</strong> tout traitement d’images et pour toutes<br />
les applications <strong>de</strong> la télédétection et leur intégration avec <strong>de</strong>s systèmes d’information<br />
géographique, il est <strong>de</strong>venu encore plus indispensable <strong>de</strong> développer <strong>de</strong>s modèles mathématiques<br />
précis pour la correction géométrique 3D <strong>de</strong> ce type <strong>de</strong> données, en particulier pour celles <strong>de</strong><br />
haute résolution.<br />
230
La présentation portera principalement sur les aspects <strong>de</strong> la radargrammétrie satellitale avec le<br />
développement d’un nouveau modèle hybri<strong>de</strong> pour la modélisation géométriques <strong>de</strong>s données <strong>de</strong><br />
haute résolution <strong>de</strong> R-2. La première partie est consacrée à la modélisation <strong>de</strong> la géométrie et<br />
l’utilisation <strong>de</strong>s méta-données pour le développement <strong>de</strong> ce nouveau modèle, qui ne requière<br />
aucun point d’appui collecté par l’utilisateur.<br />
Ces informations <strong>de</strong>s méta-données permettent alors <strong>de</strong> calculer la modélisation et ses<br />
paramètres sans avoir recours à la collecte <strong>de</strong> points d’appui, augmentant ainsi l’utilisation <strong>de</strong><br />
Radarsat-2 dans les sites éloignés et inaccessibles, tels le nord canadien, les calottes glaciaires en<br />
général, les montagnes, les déserts, entre autres. La précision <strong>de</strong> la modélisation est ensuite<br />
évaluée indépendamment <strong>de</strong> contrôle terrain à partir <strong>de</strong>s images quasi-épipolaires et, l’exactitu<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>s résultats est évaluée à partir d’une centaine <strong>de</strong> points dGPS répartis sur la totalité <strong>de</strong> l’image<br />
et représentatifs du terrain. Le potentiel <strong>de</strong> ce nouveau modèle pour une image, un couple stéréo<br />
et un bloc d’images est aussi présenté.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et métho<strong>de</strong> :<br />
La <strong>de</strong>uxième partie <strong>de</strong> la présentation présentera l’application <strong>de</strong> ce modèle hybri<strong>de</strong> sur<br />
différents types d’images acquises avec le nouveau satellite canadien R-2 dans le cadre <strong>de</strong>s<br />
programmes <strong>de</strong> l’Agence spatiale canadienne (GRIP & SOAR). Des images <strong>de</strong> haute résolution<br />
spatiale (3m <strong>de</strong> résolution et 20 par 20 km) en polarisation HH sont acquises avec <strong>de</strong>s angles<br />
d’inci<strong>de</strong>nce variable (<strong>de</strong> 25° à 50°) au Québec :<br />
- un site très bien cartographié avec <strong>de</strong>s cartes numériques 3D au 1 :20 000, <strong>de</strong>s orthoimages<br />
(espacement d’un mètre), une base <strong>de</strong> données <strong>de</strong> points d’appui par aéro-triangulation et<br />
levé GPS, un levé lidar (pixel 1m et exactitu<strong>de</strong> 3D <strong>de</strong> 15 cm),<br />
- un site représentatif du Grand Nord canadien ; inaccessible, avec vallées glaciaires,<br />
glaciers et fjords et <strong>de</strong>s fortes pentes (60°-90°). Les données cartographiques sont une carte<br />
numérique 3D stéréo-numérisée en 2005 à partir <strong>de</strong> photos aériennes <strong>de</strong> 1959 et <strong>de</strong>s altitu<strong>de</strong>s du<br />
satellite-laser ICESat le long <strong>de</strong>s traces <strong>de</strong>scendantes et ascendantes.<br />
De plus, <strong>de</strong>s images ScanSAR (10-15 images ; 50m <strong>de</strong> résolution et 500 par 500 km) en<br />
polarisation HH sont aussi acquises pour couvrir la totalité du Québec et créer une mosaïque sans<br />
point d’appui. L’angle d’inci<strong>de</strong>nce <strong>de</strong> 49° est choisi pour minimiser la distorsion géométrique <strong>de</strong><br />
l’altitu<strong>de</strong> sur l’exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> positionnement <strong>de</strong> l’ortho-mosaïque à un pixel (50 m) car, le MNA<br />
utilisé provient <strong>de</strong> la cartographie au 1/50 000 et 1/250 000 (exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> 60 m et moins).<br />
Le développement <strong>de</strong> la modélisation est principalement fondé sur les aspects <strong>de</strong> la<br />
radargrammétrie satellitale avec une meilleure utilisation <strong>de</strong>s méta-données, principalement<br />
l’orbite précise. Ces méta-données permettent alors <strong>de</strong> calculer la modélisation et ses paramètres<br />
sans avoir recours à la collecte <strong>de</strong> points d’appui. Les données du premier site très bien<br />
cartographié permettent <strong>de</strong> calculer précision et exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> cette nouvelle modélisation. La<br />
précision <strong>de</strong> la modélisation est évaluée à partir <strong>de</strong>s images quasi-épipolaires indépendamment<br />
<strong>de</strong> tout contrôle terrain, et l’exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s résultats est évaluée à partir d’une centaine <strong>de</strong> points<br />
terrain répartis sur la totalité <strong>de</strong>s images et représentatifs du terrain. L’ortho-rectification avec un<br />
MNA exact permet <strong>de</strong> vérifier l’exactitu<strong>de</strong> du produit fini avec les cartes topographiques. Ce<br />
nouveau modèle hybri<strong>de</strong> est alors appliqué aux images stéréo du <strong>de</strong>uxième site dans le Nord<br />
pour la création et la validation d’un MNA, puis au bloc d’images ScanSAR sur le Québec. et un<br />
bloc d’images est aussi présenté.<br />
3. Résultats :<br />
Les résultats sur le premier site montrent une précision <strong>de</strong> 25 cm pour ce nouveau modèle<br />
hybri<strong>de</strong> et une exactitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> positionnement 3D <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux mètres. Ces résultats<br />
montrent une dégradation <strong>de</strong> seulement 10% par rapport à la modélisation originale avec <strong>de</strong>s<br />
points d’appui. Cette perte est compensée par le potentiel d’application <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong> à <strong>de</strong>s sites<br />
éloignés inaccessibles pour tous travaux <strong>de</strong> contrôle terrain, tels les régions polaires, les déserts<br />
231
et montagnes, comme notre <strong>de</strong>uxième site dans le Grand Nord canadien. La modélisation<br />
géométrique du couple stéréo confirme les premiers résultats et la création du MNA montre les<br />
limites <strong>de</strong> la télédétection dans un site aussi difficile. Calculée avec le MNA topo et les données<br />
ICESat, l’exactitu<strong>de</strong> du MNA est fonction <strong>de</strong> la pente et <strong>de</strong> la couverture du sol : <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong><br />
20-25 m avec un niveau <strong>de</strong> confiance <strong>de</strong> 68% pour <strong>de</strong>s pentes inférieures à 20°, couverts ou non<br />
<strong>de</strong> glace, respectivement avec une limite <strong>de</strong> 40°.<br />
Mots clés : Radarsat-2, haute résolution, modélisation géométrique 3D, précision, exactitu<strong>de</strong><br />
Bibliographie :<br />
-Toutin, Th. and K. Omari, 2011, A new hybrid mo<strong>de</strong>ling for geometric processing of Radarsat-2 data<br />
without user GCP, Photogrammetic Engineering and Remote Sensing, 77, (submitted).<br />
-Toutin, Th., 2011, New hybrid versus <strong>de</strong>terministic and empirical geometric mo<strong>de</strong>ling for generating DSMs<br />
from Stereo HR Radarsat-2 Images, IEEE-TGRS, 49, (submitted).<br />
-Toutin, Th., Blon<strong>de</strong>l, E. and Clavet, D., 2011, DEM Generation over Ice Fields in Nunavut with Radarsat-2<br />
HR Stereo Data, Photogrammetic Engineering and Remote Sensing, 77, (submitted).<br />
Apport <strong>de</strong> la télédétection dans les activités menées par l'Observatoire du<br />
Sahara et du Sahel en matière <strong>de</strong> suivi environnemental et <strong>de</strong> la gestion<br />
concertée <strong>de</strong>s aquifères transfrontaliers dans la zone circum-saharienne.<br />
Herve TREBOSSEN,<br />
Observatoire du Sahara et du Sahel, Bd du Lea<strong>de</strong>r Yasser Arafat, BP 31, Tunis Carthage, Tunisie<br />
Herve.trebossen@oss.org.tn, trebosse@gmail.com<br />
L'Observatoire du Sahara et du Sahel (OSS) est une organisation internationale constituée<br />
par vingt-<strong>de</strong>ux pays africains du Nord et du Sud du Sahara et d'organisations sous-régionales<br />
(UMA, CILSS, IGAD et CEN-SAD); ainsi que <strong>de</strong> partenaires du Nord, du système <strong>de</strong>s<br />
Nations Unies et <strong>de</strong> la société civile. L'OSS a pour mission principale <strong>de</strong> servir <strong>de</strong> plate-forme<br />
<strong>de</strong> partenariat Nord-Sud-Sud pour une gestion durable <strong>de</strong>s ressources naturelles et en<br />
particulier <strong>de</strong> la lutte contre la désertification (LCD) dans la zone du circum-sahara.<br />
Dans ce cadre, <strong>de</strong>puis 1992, l'OSS a mis en œuvre ses <strong>de</strong>ux programmes fondateurs :<br />
programmes <strong>de</strong> suivi <strong>de</strong> l'environnement et gestion <strong>de</strong>s aquifères transfrontaliers utilisant,<br />
pour la plupart, <strong>de</strong>s données issues <strong>de</strong>s satellites d'observation <strong>de</strong> la terre <strong>de</strong> la basse à la très<br />
haute résolution dans les domaines <strong>de</strong> l'imagerie optique et- RADAR à Synthèse d'Ouverture<br />
(RSO). Tout d'abord, le programme <strong>de</strong> Suivi environnemental qui inclut à la fois les activités<br />
(i) <strong>de</strong>s Réseaux régional et nationaux d'Observatoire <strong>de</strong> Suivi Écologique à Long Terme, (ii)<br />
d'Alerte précoce à la sécheresse dans les pays du Maghreb central et du suivi évaluation <strong>de</strong>s<br />
impacts <strong>de</strong>s réalisations <strong>de</strong> LCD.<br />
Ensuite, le programme <strong>de</strong> Gestion <strong>de</strong>s systèmes aquifères partagés du Sahara Septentrional<br />
(SASS : Algérie, Lybie et Tunisie) et d'Iulleme<strong>de</strong>n (SAI) en Afrique <strong>de</strong> l'Ouest et enfin dans la<br />
zone IGAD. Les données satellitaires sont fortement utilisées à la fois pour évaluer lres<br />
systèmes <strong>de</strong> recharge <strong>de</strong> ces nappes souterraines et pour en évaluer les prélèvements par<br />
estimation <strong>de</strong>s zones irriguées.<br />
Après une vue globale <strong>de</strong>s activités et partenariats menés par l'OSS, cette communication<br />
détaillera les acquis en matière <strong>de</strong> suivi <strong>de</strong>s ressources en eaux souterraines.<br />
232
La dynamique spatiotemporelle <strong>de</strong> la couverture forestière d’Anjozorobe-<br />
Angavo entre 1957,1994, 2000, 2004 et 2006<br />
Ravoniarijaona VOLOLONIRAINY 1 , Michel MIETTON 2 et Simone RANDRIAMANGA 3<br />
1 Département <strong>de</strong> Géographie, Faculté <strong>de</strong>s Lettres et Sciences Humaines, Université d’Antananarivo Madagascar<br />
2 Université Jean Moulin, Lyon 3<br />
3 Département <strong>de</strong> Géographie, Faculté <strong>de</strong>s Lettres et Sciences Humaines, Université d’Antananarivo Madagascar<br />
Le corridor forestier d’Anjozorobe-Angavo d’une superficie <strong>de</strong> 65000 ha représente l’aire<br />
<strong>de</strong> végétation naturelle <strong>de</strong>s hautes centrales <strong>de</strong> Madagascar et figure parmi les sites<br />
prioritaires <strong>de</strong> conservation du pays. L’évaluation <strong>de</strong> la couverture végétale et <strong>de</strong> l’occupation<br />
du sol dans le temps et dans l’espace à partir <strong>de</strong>s photographies aériennes <strong>de</strong> 1957, <strong>de</strong>s images<br />
du capteur ETM+ <strong>de</strong> Landsat en date <strong>de</strong> 1994 et 2000, HRV <strong>de</strong> SPOT (2004) et <strong>de</strong>s images à<br />
très haute résolution IKONOS <strong>de</strong> 2006 permet d’avoir une vision dynamique à la fois <strong>de</strong>s<br />
écosystèmes forestiers et <strong>de</strong>s espaces agro écologiques du corridor.<br />
1. Evolution <strong>de</strong> la forêt’Anjojorobe entre 1994 et 2004 d’après les images satellites<br />
Pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> référence Evolution <strong>de</strong> la surface<br />
(ha)<br />
Pourcentage (%) / surface<br />
forestière initiale<br />
Rythme annuel<br />
moyen<br />
1994-2000 -5734 -14,4 -956 ha<br />
2000-2004 +2015 +5 + 504 ha<br />
1994-2004 -3719 -9,4 -372 ha<br />
La superficie <strong>de</strong> territoire étudiée : 1661 km²<br />
2. Evolution <strong>de</strong> la couverture forestière entre 1957 et 2006 en référence à un cadre territorial commun<br />
Pério<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
référence<br />
Capteur<br />
Résolution<br />
spatiale<br />
Cadre <strong>de</strong><br />
référence<br />
(ha)<br />
Surface forestière<br />
(ha)<br />
(%)<br />
Rythme annuel<br />
déforestation<br />
(ha/an)<br />
1957 Photos<br />
aériennes<br />
1/50000 9760,8 9760,8 100<br />
1994 Landsat<br />
ETM + 30 m 9755,4 6396,5 65,6 91<br />
2000 Landsat<br />
ETM + 30 m 9755,7 5117,0 52,5 213<br />
2006 Ikonos 1 m 9760,8 4229,6 43,3 148<br />
L’interprétation <strong>de</strong>s différentes mages satellitaires permet d’une part <strong>de</strong> caractériser l’état<br />
actuel <strong>de</strong>s formations végétales, celui <strong>de</strong> l’occupation <strong>de</strong>s sols et d’évaluer l’importance <strong>de</strong> la<br />
déforestation <strong>de</strong> la zone d’étu<strong>de</strong>. La fragmentation écologique <strong>de</strong> la forêt est la principale<br />
cause <strong>de</strong> dégradation du corridor forestier Anjojorobe Alaotra.<br />
233
Evolution <strong>de</strong> la forêt d’Anjozorobe en 1957, 1994, 2000 et 2006<br />
Mots clés : Madagascar, Aire Protégée Anjozorobe-Angavo, dynamique spatio-temporelle, déforestation, images<br />
satellite<br />
Télédétection <strong>de</strong>s environnements côtiers et marins d’Afrique<br />
occi<strong>de</strong>ntale (TECOMAO). Résultats préliminaires du cas d’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la zone<br />
<strong>de</strong> M’Bour-Joal (Sénégal)<br />
Souléye WADE 1 , Charles DIEDHIOU 1 , Abdoulaye DIAME 2 , Isabelle NIANG 3<br />
1Laboratoire <strong>de</strong> Télédétection Appliquée, Institut <strong>de</strong>s Sciences <strong>de</strong> la Terre, Université Cheikh Anta Diop <strong>de</strong> Dakar. BP 5396<br />
Dakar-Fann. Sénégal. Email : wa<strong>de</strong>souléye@yahoo.fr ; di79charls@yahoo.fr<br />
2ONG WAAME. Email : abdoulayediame@yahoo.com<br />
3Département <strong>de</strong> Géologie, Faculté <strong>de</strong>s Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop <strong>de</strong> Dakar. BP 5396 Dakar-<br />
Fann. Sénégal. Email : isabelleniang@yahoo.fr<br />
1. Problématique<br />
Le cas d’étu<strong>de</strong> dont les résultats préliminaires sont présentés ici s’inscrit dans le cadre du projet<br />
<strong>AUF</strong>/ARR/TECOMAO qui porte sur l’application <strong>de</strong>s techniques <strong>de</strong> Télédétection et <strong>de</strong>s SIG au suivi<br />
et à l’évaluation <strong>de</strong>s environnements côtiers et marins d’Afrique occi<strong>de</strong>ntale. Elle concerne la frange<br />
littorale <strong>de</strong> la zone <strong>de</strong> M’Bour-Joal (fig. 1) qui a subi durant ces <strong>de</strong>rnières décennies <strong>de</strong><br />
profon<strong>de</strong>s mutations suite à l’installation d’importantes infrastructures touristiques et à une<br />
croissance démographique et socio-économique considérable. En effet, cette zone abrite le<br />
<strong>de</strong>uxième site touristique le plus important du Sénégal, après celui du Cap Skiring au sud du<br />
pays. Elle est également le siège d’importantes infrastructures <strong>de</strong> pêche comme les quais <strong>de</strong><br />
234
Mbour et <strong>de</strong> Joal qui attirent <strong>de</strong> nombreuses populations pour l’exploitation <strong>de</strong>s ressources<br />
halieutiques.<br />
Fig. 1 – Carte <strong>de</strong> localisation du site d’étu<strong>de</strong><br />
La frange littorale <strong>de</strong> M’Bour-Joal se trouve dans la petite côte au sud <strong>de</strong> Dakar la capitale.<br />
Longue <strong>de</strong> 35Km et large <strong>de</strong> 10Km, elle est située entre les parallèles 14°23’30’’ et 14°70’’<br />
Nord et les méridiens 16°46’30’’ et 16°57’30’’ Ouest. Elle présente une succession très variée<br />
<strong>de</strong> formes littorales : plages sableuses, falaises, lagunes à mangroves, cordons et flèches. Elle<br />
est fortement entaillée par <strong>de</strong>s marigots qui forment le réseau hydrographique <strong>de</strong> la petite<br />
côte. Au Sénégal, il est observé un recul du littoral à raison <strong>de</strong> 1 à 1,30 m/an en moyenne ces<br />
50 <strong>de</strong>rnières années (Niang-Diop, 1995) ; ce qui provoque la <strong>de</strong>struction d’habitats et<br />
d’infrastructures, en particulier dans la presqu’île du Cap-Vert, la gran<strong>de</strong> et la petite côte.<br />
Parmi les activités humaines qui exacerbent l’effet <strong>de</strong>s phénomènes naturels on peut citer :<br />
- le prélèvement du sable sur les plages ;<br />
- la construction <strong>de</strong> bâtiments sur les plages ;<br />
- la construction d’ouvrages perpendiculaires à la côte entravant les transits littoraux.<br />
La petite côte faite <strong>de</strong> successions <strong>de</strong> caps rocheux et <strong>de</strong> baies sableuses est confrontée à<br />
<strong>de</strong>s taux d’érosion côtière <strong>de</strong> 1 à 2m/an avec un taux <strong>de</strong> plus <strong>de</strong> 2,14m/an sur certains<br />
secteurs (Niang-Diop, 1995).<br />
2. Problématique<br />
Dans le cadre <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> ont été exploitées <strong>de</strong>ux missions aériennes IGN et JICA,<br />
respectivement réalisées en 1954 et 1989 à l’échelle <strong>de</strong> 1/60 000. Outre ces photos une image<br />
panchromatique Spot-5 à 2,5m <strong>de</strong> résolution et la carte topographique à l’échelle 1/50 000<br />
choisie comme référence ont été considérées.<br />
235
La méthodologie utilisée repose sur la technique <strong>de</strong> la photo-interprétation ; elle comprend<br />
les étapes suivantes : le pré-traitement, le redressement et le mosaïquage <strong>de</strong>s photographies<br />
aériennes et enfin, la numérisation du trait <strong>de</strong> côte.<br />
Les photographies aériennes ont été scannées une à une au format Tiff (Target Image File<br />
Format) avec une précision <strong>de</strong> 600 dpi. Elles ont ensuite subi un redressement géométrique,<br />
c'est-à-dire un ajustement pour compenser les erreurs provoquées par l’inclinaison <strong>de</strong> la<br />
caméra, le relief, les défauts optiques et le décalage <strong>de</strong> la lentille. Ce redressement a été<br />
réalisé sur la base <strong>de</strong> points <strong>de</strong> contrôle (amers) pris sur la carte <strong>de</strong> référence. Les données<br />
ainsi redressées ont été assemblées puis recalées par rapport à la carte topographique. La<br />
numérisation du trait <strong>de</strong> côte constitue la <strong>de</strong>rnière étape du processus <strong>de</strong> traitement. Elle est<br />
réalisée avec le logiciel ArcGis, par vectorisation après création d’un Shape file <strong>de</strong> la limite<br />
entre la partie mouillée et la partie sèche du littoral (le niveau moyen <strong>de</strong> la marée haute). Cette<br />
limite est facilement décelable sur les photographies aériennes et l’image utilisées.<br />
3. Résultats<br />
Les positions du trait <strong>de</strong> côte le long <strong>de</strong> la flèche sableuse <strong>de</strong> Joal ont été cartographiées sur<br />
les fonds d’images aériennes et Spot <strong>de</strong> 1954, 1989 et 2003 et comparées <strong>de</strong>ux à <strong>de</strong>ux (fig. 2).<br />
Grâce au logiciel DSAS (Digital Shoreline Analysis System), la cinématique du trait a été<br />
mesurée (fig. 3). Ainsi, on note pour la pério<strong>de</strong> 1954-1989 une érosion <strong>de</strong> la flèche dans sa<br />
partie septentrionale, avec un taux moyen annuel <strong>de</strong> 5,99 m/an, alors que sa partie méridionale<br />
s’allonge à un taux annuel <strong>de</strong> 3,54 m/an. Pour la pério<strong>de</strong> 1989-2003, la situation est beaucoup<br />
plus complexe dans le détail. Elle est marquée par une succession <strong>de</strong> zones en érosion et<br />
d’autres en progradation, alors que la pointe <strong>de</strong> la flèche a continué sa migration vers le sud.<br />
Pour la pério<strong>de</strong> 1954-2003, les taux d’évolution calculés par régression linéaire indiquent une<br />
érosion <strong>de</strong> 4,81 m/an et une progradation <strong>de</strong> 2,63 m/an, correspondant à l’allongement <strong>de</strong> la<br />
pointe <strong>de</strong> la flèche <strong>de</strong> Joal.<br />
236
a- Photo 1954<br />
b- Image Spot 2003<br />
Changements entre 1954 et 2003 Changements entre 1989 et 2003<br />
c- Photo 1989<br />
d- Image Google Earth<br />
Juillet 2009<br />
Changements entre 1954 et 1989<br />
Fig. 2 – Evolution du littoral dans la zone <strong>de</strong> Joal-Fadiouth entre 1954 et 2003. 2a : position <strong>de</strong>s traits <strong>de</strong> côte <strong>de</strong> 1954 (rouge)<br />
et <strong>de</strong> 2003 (bleu) sur fond d’image <strong>de</strong> 1954 ; 2b : position <strong>de</strong>s traits <strong>de</strong> côte <strong>de</strong> 1989 (rouge) et <strong>de</strong> 2003 (bleu) sur fond<br />
d’image <strong>de</strong> 2003 ; 2c : position <strong>de</strong>s traits <strong>de</strong> côte <strong>de</strong> 1989 (rouge) et <strong>de</strong> 2003 (bleu) sur fond d’image <strong>de</strong> 1989 ; 2d :Image<br />
Google Earth <strong>de</strong> Juillet 2009 <strong>de</strong> la zone d’étu<strong>de</strong>. Noter l’évolution du banc <strong>de</strong> sable semi-circulaire déjà visible sur l’image<br />
Spot <strong>de</strong> 2003<br />
Mots clés : télédétection, littoral, trait <strong>de</strong> côte, érosion, progradation<br />
Références bibliographiques<br />
- Niang-Diop I., 1995 - Erosion côtière sur la Petite Côte du Sénégal à partir <strong>de</strong> l'exemple <strong>de</strong> Rufisque.<br />
Passé, présent, futur. Thèse <strong>de</strong> Doctorat Géologie, Université d'Angers, Angers, 475 p.<br />
- Faye I., 2010 - Dynamique du trait <strong>de</strong> côte sur les littoraux sableux <strong>de</strong> la Mauritanie à la Guinée-Bissau<br />
(Afrique <strong>de</strong> l'Ouest) : Approches régionale et locale par photo-interprétation, traitement d'images et analyse <strong>de</strong><br />
cartes anciennes. Thèse Université <strong>de</strong> Bretagne Occi<strong>de</strong>ntale (France). Février 2010.<br />
237
Cartographie thématique <strong>de</strong>s sols par la classification orientée objets <strong>de</strong>s<br />
images à très haute résolution<br />
Nabil ZERROUKI §, Radja KHEDAM §, Aichouche BELHADJ-AISSA §<br />
§ Laboratoire <strong>de</strong> Traitement d’Images et Rayonnements (LTIR), Faculté d’Electronique et d’Informatique (FEI),<br />
Université <strong>de</strong>s Sciences et <strong>de</strong> la Technologie Houari Boumediene (USTHB). BP. 32, El Alia, Bab Ezzouar, 16111, Alger,<br />
Algérie. Téléphone : +213(21)247950, poste 806, Télécopieur : +213(21)247187.<br />
nabil.zerrouki@yahoo.fr, rkhedam@yahoo.com<br />
1. Problématique<br />
La cartographie <strong>de</strong> l’occupation du sol du milieu urbain à une échelle fine est primordiale<br />
pour la gestion et l’aménagement <strong>de</strong>s villes. Dans ce contexte, l’arrivé <strong>de</strong>s images satellitaires<br />
à Très Haute Résolution (THR) peut être considérée comme une réponse favorable à ces<br />
besoins. Néanmoins, leur classification par les métho<strong>de</strong>s dites «par pixel» se heurte à<br />
certaines difficultés inhérentes au contenu <strong>de</strong> ces images (hétérogénéité spatiale et spectrale).<br />
En effet, ces métho<strong>de</strong>s s’avèrent limitées pour prendre en compte l’hétérogénéité spectrale <strong>de</strong>s<br />
objets appartenant à la même classe d’occupation du sol (Al Khalife, 2006). De plus, la mise<br />
en place <strong>de</strong> classes relativement générales, afin <strong>de</strong> minimiser la confusion lors <strong>de</strong> la<br />
classification, nous éloignent <strong>de</strong>s besoins réels <strong>de</strong>s utilisateurs. Le concept <strong>de</strong> la classification<br />
orientée objets (COO) apporte <strong>de</strong>s améliorations conséquentes à la classification <strong>de</strong>s images<br />
satellitaires en générale et aux images THR en particulier. En effet, cette métho<strong>de</strong> ne tient pas<br />
seulement compte <strong>de</strong>s propriétés spectrales <strong>de</strong>s objets, mais aussi <strong>de</strong> leurs organisations, <strong>de</strong><br />
leurs relations spatiales, et <strong>de</strong> leur contexte géographique afin <strong>de</strong> réduire la probabilité <strong>de</strong><br />
confusion entre les classes. Dans ce travail, nous proposons d’étudier et d’implémenter la<br />
métho<strong>de</strong> COO pour l’appliquer sur <strong>de</strong>ux images couvrant le milieu urbain et péri urbain <strong>de</strong> la<br />
ville d’Alger. La première image est basse résolution (30 m) acquise en 2001 par le capteur<br />
ETM+ du satellite Landsat-7. Quant à la <strong>de</strong>uxième image, elle est THR (60 cm) acquise en<br />
2009 par le satellite Ikonos. Notre application vise à évaluer les performances et les<br />
limitations <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong> COO par rapport à une métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> classification par pixel selon<br />
l'algorithme du maximum <strong>de</strong> vraisemblance.<br />
2. Méthodologie suivie<br />
La COO <strong>de</strong> l’image consiste à diviser l’image en régions homogènes, <strong>de</strong> manière à faire<br />
ressortir les objets réels du terrain. Les objets sont créés par croissance <strong>de</strong> région, c'est-à-dire,<br />
par fusion <strong>de</strong> pixels adjacents. Un paramètre d’échelle ou critère d’hétérogénéité est fixée par<br />
l’utilisateur, pour stopper le processus: il intègre la couleur et la forme <strong>de</strong>s objets. La forme<br />
prend elle-même en compte <strong>de</strong>ux paramètres: compacité et lissage. Ce critère est en fait une<br />
valeur abstraite qui permet d’influencer la taille et la forme <strong>de</strong> l’objet suivant la pondération<br />
accordée à chaque paramètre. En segmentant successivement l’image à différentes résolutions<br />
on obtient un réseau hiérarchique d’objets qui représente différents niveaux <strong>de</strong> réalité sur le<br />
terrain. Dans ce réseau, chaque objet connaît son contexte, c’est à dire ses voisins, ses sousobjets<br />
et son super-objet. L’avantage <strong>de</strong> travailler avec <strong>de</strong>s objets plutôt que <strong>de</strong>s pixels, est<br />
qu’en plus <strong>de</strong> caractéristiques spectrales, un objet possè<strong>de</strong> <strong>de</strong>s caractéristiques géométriques<br />
(longueur, périmètre, etc.), topologique (position dans l’image et par rapport aux autres<br />
objets) et sémantiques (lier à sa signification) (Karsenty, 2007). D’une manière plus précise,<br />
la COO se déroule en trois étapes : 1) segmentation, 2) extraction <strong>de</strong>s primitives, et 3)<br />
classification.<br />
- La segmentation<br />
La segmentation est un processus qui consiste à découper une image en régions connexes<br />
présentant une homogénéité selon un certain critère, l'union <strong>de</strong> ces régions doit redonner<br />
l'image initiale. On regroupe généralement les algorithmes <strong>de</strong> segmentation en trois gran<strong>de</strong>s<br />
classes : la segmentation basée sur les pixels, la segmentation basée sur les régions et la<br />
238
segmentation basée sur les contours. Dans notre travail, on a choisi la métho<strong>de</strong> « partage<br />
fusion » comme métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> segmentation et elle appartiet à la <strong>de</strong>uxième catégorie <strong>de</strong><br />
segmentation; le principe <strong>de</strong> cette métho<strong>de</strong> est <strong>de</strong> démarrer d'une région initiale qui est l'image<br />
tout entière. Si cette image vérifie un critère d'homogénéité, l'algorithme s'arrête. Sinon, on<br />
découpe cette région en quatre parties <strong>de</strong> même taille et on lance la procédure récursivement<br />
dans ces quatre parties. Une fois l’image est partagé, on cherche tous les couples <strong>de</strong> régions<br />
adjacentes issus du découpage et les fusionner si leur valeur radiométrique est assez proche.<br />
- Extraction <strong>de</strong>s primitives<br />
Consiste à i<strong>de</strong>ntifier les règles <strong>de</strong> reconnaissances <strong>de</strong>s objets définis par la segmentation et<br />
calculer les attributs disponibles pour chaque objet. Plusieurs attributs sont calculés : spatiaux<br />
caractérisant la forme <strong>de</strong> l’objet (surface, compacité, périmètre, convexite, etc.), attributs<br />
spectraux (minimum sur chaque ban<strong>de</strong>, écart type sur chaque ban<strong>de</strong>, etc.), et <strong>de</strong>s attributs<br />
texturaux (moyenne, variance, entropie, etc.).<br />
- Classification<br />
Dans cette étape, les objets ayant la même structure d’attributs sont regroupés en une seule<br />
classe, donc chaque classe est caractérisée par ces attributs. On distingue <strong>de</strong>ux métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
classification : par apprentissage et classification par règles.<br />
*Classification par apprentissage :<br />
On sélectionne manuellement les échantillons d'entrainement parmi les objets issus <strong>de</strong><br />
l'étape <strong>de</strong> segmentation. Par contre on peut sélectionner les attributs les plus pertinents pour la<br />
classification, d’une manière automatique ou manuelle.<br />
*Classification par règles :<br />
Pour chaque classe on définit une série <strong>de</strong> règles basées sur les différents attributs<br />
caractérisant le mieux les objets à extraire.<br />
3. Résultats<br />
Image originale Image segmentée image classifiée<br />
Les premiers résultats obtenus sont prometteurs. La segmentation facilite <strong>de</strong> beaucoup<br />
l’interprétation thématique <strong>de</strong> l’image en se rapprochant du mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> fonctionnement <strong>de</strong> la<br />
vision humaine, qui ne perçoit pas une image en pixel mais en zones homogènes.<br />
Elle met aussi à la disposition <strong>de</strong> l’opérateur <strong>de</strong>s notions géométriques, topologiques et<br />
sémantiques qui enrichissent significativement la classification. La COO a aussi le potentiel<br />
<strong>de</strong> fournir <strong>de</strong>s bases <strong>de</strong> données extrêmement riches pour les systèmes d’informations<br />
géographiques (SIGs). Les objets classifiés possè<strong>de</strong>nt en effet <strong>de</strong>s caractéristiques<br />
géométriques, topologiques et sémantiques, qui peuvent être assimilées à une table d’attributs.<br />
Cette possibilité est d’autant plus attractive qu’avec l’imagerie satellitaire, la mise à jour<br />
<strong>de</strong>s données est simple et rapi<strong>de</strong>.<br />
Mots-clés : images multispectrales, classification supervisée, segmentation, classification orientée objets.<br />
239
Bibliographie<br />
- Al Khalifeh S. (2006). Application <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong> « orientée-objets » à une orthophotographie aérienne<br />
Exemple <strong>de</strong> la ville d’Avignon. Géopoint 2006 : Demain la Géographie - Groupe Dupont - UMR ESPACE 6012<br />
du CNRS.<br />
- Karsenty, A., Alzir Felippe B., Antunes, Jorge Silva C., (2007). Classification orientée objet <strong>de</strong> la<br />
perméabilité <strong>de</strong>s sols en zone urbaine à l’ai<strong>de</strong> d’imagerie très haute résolution et <strong>de</strong> données laser scanner à<br />
Curitiba (Brésil). Anais XIII Simpósio Brasileiro <strong>de</strong> Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Brasil, 21-26 abril<br />
2007, INPE, p. 565-572<br />
Suivi et cartographie <strong>de</strong> l’état hydrique <strong>de</strong>s sols par télédétection radar sur<br />
le bassin <strong>de</strong> Merguellil (Tunisie)<br />
Mehrez ZRIBI 1 , Aicha CHAHBI 1-2 , Benoit DUCHEMIN 1 , Zohra LILI-CHABAANE 2 , Marwen SHABOU 1-2 , Rim.<br />
AMRI 1-2 , Ab<strong>de</strong>lghani CHEHBOUNI 1<br />
1- CESBIO, 18 avenue. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse ce<strong>de</strong>x 9, France<br />
e-mail : Mehrez.Zribi@ird.fr<br />
2- INAT, 43, Avenue Charles Nicolle 1082 -Tunis- Mahrajène TUNISIE<br />
1. Problématique :<br />
En zones semi-ari<strong>de</strong>s, et particulièrement l’Afrique du mord, la protection <strong>de</strong>s ressources<br />
en eau est une thématique scientifique essentielle. Cela est particulièrement accentué par la<br />
surexploitation <strong>de</strong>s réserves d’eau en irrigation, et aussi, les risques liés aux changements<br />
climatiques, avec une augmentation <strong>de</strong>s pério<strong>de</strong>s <strong>de</strong> sécheresses. Cela est le cas <strong>de</strong> notre site<br />
d’étu<strong>de</strong>, la plaine <strong>de</strong> Kairouan. Dans ce contexte, l’état hydrique joue un rôle essentiel,<br />
puisque c’est un paramètre clé <strong>de</strong> la répartition <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> précipitation entre infiltration,<br />
ruissellement et évapotranspiration.<br />
2. Données <strong>de</strong> base et méthodologie :<br />
La télédétection radar a montré ces vingt <strong>de</strong>rnières années un très fort potentiel pour<br />
estimer l’humidité du sol. Dans cet article, nous proposons <strong>de</strong>ux méthodologies ayant pour<br />
objectif <strong>de</strong> cartographier l’état hydrique du sol sur <strong>de</strong>ux types d’occupation du sol : les<br />
oliviers secs et les céréales. Notre approche est basée sur plus <strong>de</strong> trente images radar<br />
ASAR/ENVISAT, acquises en co-polarisations horizontale et verticale, durant les <strong>de</strong>ux cycles<br />
<strong>de</strong> végétation 2009 et 2010. Simultanément aux acquisitions radar, plusieurs mesures in situ<br />
ont eu lieu sur différentes parcelles test. Il s’agit principalement <strong>de</strong> mesures d’humidité et <strong>de</strong><br />
végétation.<br />
La première approche d’estimation <strong>de</strong> l’humidité est développée sur les parcelles d’oliviers<br />
secs. Cette classe représente approximativement 45% du site étudié. L’i<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong> cette<br />
classe est basée sur une classification <strong>de</strong>s occupations du sol à l’ai<strong>de</strong> d’une série d’images<br />
optiques SPOT/HRV. On se base dans l’approche développée sur <strong>de</strong>s données à faibles<br />
inci<strong>de</strong>nces pour réduire l’effet du couvert végétal. L’algorithme est basé sur différentes<br />
étapes : normalisation <strong>de</strong>s données à une seule inci<strong>de</strong>nce, élimination <strong>de</strong> l’effet <strong>de</strong> la rugosité<br />
<strong>de</strong>s sols et enfin l’établissement <strong>de</strong> la relation entre les états hydriques mesurés et les signaux<br />
radars. La validation <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong> développée est effectuée en se basant sur différentes<br />
mesures terrain.<br />
Une <strong>de</strong>uxième approche est appliquée sur <strong>de</strong>s parcelles <strong>de</strong> céréales. La métho<strong>de</strong> proposée<br />
est basée sur différentes étapes : correction <strong>de</strong> l’effet <strong>de</strong> la végétation en utilisant un modèle<br />
<strong>de</strong> transfert radiatif <strong>de</strong> premier ordre et établissement <strong>de</strong> la relation entre les signaux radar<br />
corrigés <strong>de</strong> l’effet du couvert végétal et les mesures d’humidité.<br />
240
3. Résultats :<br />
Une cartographie <strong>de</strong> l’humidité est proposée sur plusieurs dates, montrant particulièrement<br />
la dynamique temporelle et spatiale <strong>de</strong>s évènements pluvieux et <strong>de</strong> l’irrigation. Ces<br />
estimations vont être assimilées dans un modèle d’estimation <strong>de</strong> flux, pour une meilleure<br />
gestion <strong>de</strong> l’irrigation.<br />
Mots clés : Radar, humidité, inversion, modélisation<br />
<strong>241</strong>