Variabilité spatio-temporelle de la chlorophylle en surface de la mer ...

Variabilité spatio-temporelle de la chlorophylle en surface de la mer de la
zone côtière marocaine à l’aide des images MODIS-AQUA, de 2003 à 2009
1 Rachida HOUSSA, 1 Aissa BENAZZOUZ, 2 M.A.TAJI et 3 Shaker ALMAKTRY
houssa@inrh.org ma
1 Institut National de Recherche Halieutique (INRH), Casablanca, Maroc.
2 ACRI, Casablanca, Maroc.
3 Faculté des sciences AinChok, Casablanca, Maroc.
Les statistiques spatiales intégrées dans un SIG ont constitué l’outil principal de cette
étude. L’objectif est de comprendre la distribution spatiale de la biomasse phytoplanctonique
et sa relation avec l’abondance des ressources de petits pélagiques dans la zone côtière de la
Méditerranée marocaine.
La procédure adoptée est l’analyse d’une série des images satellitaires, type MODIS-
AQUA, couvrant la zone comprise entre (les longitudes 5°20’W et 2°16’W) et la période
allant de 2003 à 2009.
L’utilisation harmonieuse des données provenant de l’analyse multidate ont montré que :
• à l’échelle de l’année, la concentration en chlorophylle montre une grande
disparité mensuelle dans sa répartition. Les mois de janvier, février, mars et avril
enregistrent les concentrations les plus élevées. À partir de mai, la teneur de la
concentration décroît pour atteindre son minimum aux mois d’août ;
• à l’échelle interannuelle, une forte concentration est observée en mois d’avril
2006 et 2009 ;
• lorsque la température de surface est basse, la concentration en chlorophylle est
à son maximum ;
• les aires qui enregistrent régulièrement les fortes concentrations en
chlorophylle de surface sont celles identifiées comme zones constamment peuplées
par la sardine et l’anchois.
Mots clés : Biomasse phytoplanctonique, température de surface de la mer, statistiques spatiales, MODIS-
AQUA, espèces de petits pélagiques.
Détection et caractérisation de la salinité des sols par SVM à partir
d'images ROS : Application au site de Sidi El Heni (Tunisie)
Hamdi JENZRI 1 , Riadh ABDELFATTAH 2 , Grégoire MERCIER 3
1 Doctorant en Informatique, Université de Louisville, Etats Unis
2 Maître de Conférences, Ecole Supérieure des Communications de Tunis, Tunisie Chercheur associé, Département ITI,
Telecom-Bretagne, Institut de Télécom, France
3 Professeur, Département ITI, Telecom-Bretagne, Institut de Télécom, France
h0jenz01@louisville.edu, riadh.abdelfattah@supcom.rnu.tn, gregoire.mercier@telecom-bretagne.eu
1. Problématique :
La salinisation des sols est un phénomène affectant près d’un billion d’hectares de terre
dans le monde entier, et continuant à affecter plus encore. Les impacts s’estiment à des
milliards de dollars chaque année. Pour pouvoir contrôler et contenir ce phénomène, des
suivis spatiaux et temporels s’avèrent nécessaires. Grâce à leur sensibilité à la conductivité
électrique du terrain, les systèmes imageurs radar semblent être un moyen prometteur pour la
détection de la salinité des sols.
2. Données de base et méthodologie :
Notre travail a porté sur une approche de cartographie de la salinité du sol par les méthodes
de classification SVM, à partir d’images radar à ouverture synthétique (ROS). Il s’agit, en
129

absence de mesures sur terrain et en absence de modèles physiques adaptés aux données
disponibles, de calculer des signatures de terrain à partir des images ROS, et d’y appliquer
une méthode de classification SVM permettant ainsi l’extraction de l’information de salinité.
Nous disposons de 3 images radar du site d’étude, acquises respectivement le 24 décembre
2008, le 15 janvier 2009 et le 4 mars 2009. Ce sont des images d’amplitude issues du capteur
ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) du satellite ENVISAT dans les deux
polarisations HH et VV, avec une résolution de 12,5 m et selon les modes IS1 (pour la
première et la troisième image) et IS4 (pour la deuxième image).
⎫ Cartographie de la salinité des sols par SVM
• Prétraitement des images :
Les trois images que nous disposons ne représentent pas exactement la même zone de
terre. Il y a un décalage entre les trois. Afin de remédier à ce problème et d’adopter le même
référentiel, nous avons procédé à un recalage des images en utilisant une interpolation
bilinéaire. Pour ce faire, nous avons utilisé le logiciel ENVI puisque l’application de recalage
disponible sur OTB ne permet pas la sélection de points d’intérêt facilitant la tâche de calcul.
• Extraction des signatures :
Nous avons créé six signatures pour chacune des trois images. La première est le résultat
d’un filtre moyenneur 7x7 sur le canal HH. La deuxième est la même chose, sauf que c’est
pour le canal VV. Les deux nous informent sur la réflectivité du sol. La troisième signature
est le rapport point par point entre la première et la deuxième signature que nous venons de
calculer. Elle représente l’information polarimétrique des données. Elle peut être considérée
comme une mesure de contraste entre un effet purement horizontal et un effet purement
vertical, ce qui tiendra compte de la rugosité de surface. De plus, ça aura un effet de
simplification du bruit multiplicatif présent dans les images radar. La quatrième signature est
le rapport entre la variance et la moyenne du canal HH de l’image en question. Ce rapport
constitue une spécificité des images radar. Il renseigne sur l’importance du speckle dans
l’image. La cinquième signature est le gradient selon les lignes puis les colonnes du canal HH
de l’image en question. Elle représente une information de texture. Il est de même pour la
sixième signature, sauf que c’est pour le canal VV.
Une fois les six signatures calculées, nous procédons à leur normalisation afin d’avoir des
ordres de grandeur semblables.
• Classification par SVM :
En absence de points étiquetés pour la phase d’apprentissage du classificateur SVM, nous
nous sommes placés dans l’hypothèse disant que le centre du lac salé sur l’image est la région
la plus salée, et nous l’avons utilisée comme une classe unique pour l’apprentissage du SVM
ONE_CLASS [4] avec un noyau RBF (Radial Basis Function).
Lors de la classification, le SVM ONE_CLASS distingue entre les points appartenant à cette
classe et ceux qui n’y appartiennent pas. Donc, normalement, il affectera deux étiquettes
différentes, une pour la classe en question et une autre pour tous les points n’appartenant pas à
cette classe. Ce qui va nous créer deux classes en tout. Mais pour cartographier la salinité,
nous avons besoin de détecter les différences entre les teneurs en sel du sol. Pour cela, nous
avons modifié le principe d’action du SVM ONE_CLASS afin qu’il affecte à tous les points
hors la classe centrale, non pas une étiquette unique, mais chacun une étiquette propre à lui,
qui sera la distance qui le sépare de la classe centrale.
3. Résultats :
Les résultats obtenus semblent être cohérents, présentant la répartition de la salinité qui
varie entre le centre du lac salé et les champs avoisinants. En partant de l’hypothèse que le
centre du lac est la région la plus salée, nos résultats se présentent sous la forme d’une
dégradation de couleurs, montrant la répartition de la teneur en sels de la zone imagée. La
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couleur blanche fait référence aux portions les plus salées, la couleur noire aux celles les
moins salées, et les nuances de gris correspondent à un niveau de salinité intermédiaire. La
zone toute noire du lac est une exception à cette interprétation puisqu’elle est inondée d’eau.
Le centre du lac étant sec, il parait en blanc donc c’est le plus salée. Les alentours sont
sombres vu la présence de l’eau. Donc, on ne peut pas juger sur le niveau de salinité sur ces
régions inondées. Les champs d’agriculture d’à côté prennent des nuances de gris, donc
présentent le phénomène de salinisation avec des niveaux variés. Le résultat de la
cartographie est illustré sur la figure 1.
Fig. 1. Résultat de la cartographie
Mots clés : Salinité du sol, Cartographie, Conductivité électrique, ROS, SVM, ONE_CLASS
Bibliographie
- Metternicht G.I. and Zinck J.A. Remote sensing of soil salinity: potentials and constraints. Remote Sensing
of Environment, 85:1–20, 2003.
- Conférence électronique sur la salinisation : Extension de la salinisation et Stratégies de prévention et
réhabilitation. FAO, Février-Mars 2006.
- Bell D. Method of determining salinity of an area of soil. World Intellectual Property Organization, No WO
03/005059 A1, 2003.
- Schölkopf B. and Smola A. J. Learning with Kernels: Support Vector Machines, Regularization,
Optimization, and Beyond. MIT Press Edition, 2002.
Eléments opérationnels d’analyse de l’érosion des sols dans la région de
Kara au Togo
Dodé JOHNSON; Joseph OLOUKOI
Regional Centre for Training in Aerospace Surveys (RECTAS).
johnson@rectas.org; johnson dode@yahoo.fr
1. Problématique
Il s’agit de proposer pour la région de la Kara située sur le socle granito-gneissique au
Nord-est du Togo soumise à la dégradation du milieu, des outils et éléments d’analyse de
l’érosion des sols.
Les particularités rencontrées dans la zone concernent aussi bien le milieu naturel que les
activités humaines. La relative longueur de la saison sèche et la concentration du cumul
pluviométrique au cours de l’année constituent des contraintes importantes pour la stabilité
des sols. Même si, dans les secteurs à fort relief, la nature basique des formations rocheuses
131

soumises à l’altération fournit des sols bruns et ferralitiques à stabilité structurale superficielle
assez élevée (Faure, 1985), la déstructuration pédologique sur les pénéplaines et plaines aux
sols ferrugineux, peu humifères défavorise la stabilité des horizons de surface. De même, ces
conditions climatiques entretiennent l’érosion sélective des matériaux fins dans les sols
graveleux à texture peu argileuse, ce qui les appauvrit considérablement (Lévèque, 1969).
L’action anthropique est caractérisée non seulement par une longue exploitation agricole de
ces sols à faible taux d’humus, mais également par la forte densité rurale à vocation agricole
de la population, ce qui exerce une pression intense en réduisant les jachères. Ces conditions
entretiennent deux grands problèmes : celui de l’érosion dans un secteur à relief et à forte
densité rurale et celui de sources d’information géographique nécessaire à la gestion de cet
environnement.
2. Données de base et méthodologie
Plusieurs sources de donnes ont été utilisées pour cette étude. Les données radar SRTM ont
permis l’élaboration d’un modèle numérique de terrain (MNT) et le calcul de certains produits
dérivés, essentiellement la carte des pentes et celle de l’indice topographique. La carte de
l’indice de brillance (IB = [TM3 2 + TM4 2 ] 0.5 ), très utile pour l’identification des sols nus et
celle de l’occupation du sol ont été élaborées à partir des données multidate (MSS, TM et
TM) de Landsat. L’indice topographique qui est un indice géomorphologique dérivé du
modèle hydrologique TOPMODEL (Beven & Kirkby, 1979) prend en compte la pente locale
(β), la surface spécifique (a) ( = l’aire contributive / la longueur du côté d’un pixel) : i = ln (a
/tan β). Le potentiel de saturation augmente avec la valeur de cet indice.
3. Résultats
La figure 2, une carte binaire est le résultat du seuillage effectué sur le calcul de l’indice de
brillance Elle porte sur les valeurs les plus élevées (plus de 85% de la valeur maximale) et fait
ressortir l’occupation humaine de la zone remarquable par l’agglomération de ces pixels
"blancs" à proximité des voies de communication est un indicateur de l’emprise humaine.
La figure 3 se rapporte à l’indice topographique. La distribution de cet indice dans la zone
d’étude est intrinsèquement liée à celle des pentes. En d’autres termes, les zones de départ des
sédiments (ou zones probablement érodées) correspondent aux zones à fort relief et vice
versa. Les zones d’accumulation de sable correspondent aux secteurs ayant des fortes valeurs
d’indices topographiques (> à 6). La proximité remarquable des zones à forte brillance (sols
nus et affleurements rocheux) révélées par le calcul d’indice de brillance souligne qu’en plus
de la pente topographique, l’absence de végétation est un facteur important de la dégradation
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des terres, notamment entre Pya et Niamtougou. La superposition de la carte de matériaux
d’altération à celle de l’indice topographique situe les matériaux d’altération ferralitique et
kaolinique dans les zones à indice topographique bas.
Cette étude offre des pistes nouvelles de réflexion concernant l’érosion des sols dans la
région de Kara, notamment pour une meilleure identification et hiérarchisation des surfaces
plus vulnérables. Des possibilités de prévisions du phénomène existent également par
l’utilisation des données multidate.
Mots clés : Indice topographique, Landsat, érosion des sols, vulnérabilité.
Bibliographie
- Beven K. & Kirkby, M. J. (1979): A physically based, variable contributing area model or basin hydrology.
Hydrol. Sci. Bull., 24, 43-69.
- Brabant, P. ; Darracq, S. ; Simonneaux, V. (1997): Togo : état de dégradation des terres. ORSTOM
Actualités, No 54, 29-34.
- Faure, P. (1985): Les sols de la Kara, nord-est-Togo. Relations avec l’environnement. Collection Travaux et
Documents No 183. Editions de l’Orstom, Paris. 290 pages.
- Lévèque, A. (1969): Les principaux événements géomorphologiques et les sols sur le socle granitogneissique
du Togo. Cah. ORSTOM, sér. Pédol., vol. VII, n o 2, 203-224.
Etude comparative des méthodes de séparation de sources basées sur des
représentations parcimonieuses
Emna KARRAY* 1 — Mohamed Anis LOGHMARI** 1 — Mohamed Saber NACEUR*** 1
1 Laboratoire de Télédétection et des Systèmes d'Informations à Références Spatiales (LTSIRS), Ecole Nationale d’Ingénieurs
de Tunis (ENIT)
*ekarray@yahoo.fr , ** MohamedAnis.Loghmari@isi.rnu.tn, ***Saber.naceur@insat.rnu.tn
1. Problématique :
Dans ce travail, nous présentons des techniques de séparation aveugle de sources qui sont
fondées sur des représentations parcimonieuses des images hyperspectrales de télédétection.
L’imagerie hyperspectrale consiste à acquérir des images sur un grand nombre de bandes
spectrales fines et contiguës et offre de ce fait, une information à la fois volumineuse et de
grande dimension. Cependant, l’acquisition d’un grand nombre de bandes spectrales pose
deux problèmes majeurs. Le premier consiste au fait que la grande taille de ces images rend
difficile leurs traitement par ordinateur. Le deuxième se pose dans la phase de classification
thématique de la scène. En effet, l’augmentation de la dimensionnalité s’accompagne d’un
133

accroissement du nombre de paramètres du modèle et de surcroit par une baisse de précision
de leurs estimations. Afin de tirer profit de ces images, nous proposons d’établir une méthode
facilitant la discrimination, la quantification et l’identification des classes de l’image et qui est
susceptible d’avoir de bonnes performances dans le processus de classification pour
minimiser le risque d'erreurs de classification.
2. Données de base et méthodologie :
De ce fait, nous allons utiliser des images d'observation extraites des capteurs CASI et
Hymap, respectivement entre les longueurs d'onde de 551,1 à 799,9 nanomètres et entre 438
à 2483 nanomètres (Figure (1)).
(a) (b)
Figure 1. Images composites de trois couleurs (RVB), (a) Image CASI (9 bandes spectrales avec 16 classes (512*512)). (b) Image Hymap
avec 5 classes (126 bandes spectrales (512*512)).
Notre approche consiste à utiliser la parcimonie en s’appuyant sur des supports de
décomposition (dictionnaires) afin de mieux extraire les différentes sources des données
d’observation. En fait, la séparation dans le domaine transformée permet de retrouver une
représentation en exploitant peu de coefficients significativement non nuls. L'effet positif
d'une transformation dans le domaine de fréquence, est l'élimination de la redondance entre
les pixels voisins et les bandes adjacentes des données hyperspectrales. En effet, le problème
de la séparation de sources sera considéré soit directement dans le domaine d'origine
d'observations (domaine spatial) ou dans un domaine transformé. Nous allons donc appliquer
certaines transformations pour illustrer l'ensemble de données avec un minimum de
composants et un maximum d'informations essentielles. Ainsi, deux types de bases de
décomposition sont adoptés dans ce travail : la transformée en cosinus discrète (TCD) et la
transformée en paquets d’ondelettes DWT. Le but de ce travail est de faire une étude
comparative entre ces différentes techniques de transformations associées à la méthode de
séparation de sources. La méthode proposée décrite dans la figure (2), montre une
méthodologie pour l'utilisation de l'imagerie hyperspectrale afin d’évaluer deux techniques de
séparation de sources: la première est dans le domaine spatial et la seconde est dans le
domaine transformé.
Nous considérons dans la première partie que les données hyperspectrales d’observation
sont parcimonieuses dans la base DCT. Cette transformation permet de convertir les données
entières à partir du domaine image à une représentation identique dans le domaine fréquentiel
avec très peu de coefficients et correspondant à des fréquences assez faibles [1]. Dans la
deuxième partie, nous considérons la représentation parcimonieuse des données
hyperspectrales dans la base DWT. Cette transformation permet le déploiement des échelles
d’informations, ce qui explique la notion de coefficients significatifs. Les grands coefficients
d’ondelettes sont ainsi situés dans la zone des bords irréguliers et des textures. Dans ce
contexte, une représentation des directions indépendantes de la matrice de mélange sera
identifiée à partir de leur parcimonie dans la base DCT ainsi que dans la base des ondelettes.
134

Figure 2. Méthodologie de l’approche proposée
3. Résultats :
Nous montrons alors comment l’approche de séparation de sources basée sur le concept de
parcimonie peut être un complément intéressant des méthodes de l’analyse en composantes
indépendantes. Nous décrivons la technique de séparation de sources à partir de m processus
aléatoires notés Xi (i =1...m) qui résultent d'un mélange linéaire de n processus aléatoires ou
des sources notés Si (i = 1...n). Par hypothèse, A est la transformation linéaire entre les
sources et les observations. Les signaux reçus par les capteurs peuvent être modélisées par la
source de signaux dans la forme générale suivante X = AS + N . Dans cette étude, nous
utilisons le critère de séparation de sources dans le domaine fréquentiel [2, 3]. Par conséquent,
la particularité de notre approche consiste à mettre en œuvre le DCT et le DWT afin d'en
extraire des sources indépendantes en fréquence. Cette méthode peut être modélisée
T
T T
par X = AS + N , avec T est le nombre de pixels de l’image originale. En négligeant le
T ' T '
bruit, nous pouvons modéliser notre approche par le model suivant X = AS , avec T’

CASI. D’où l’idée de concevoir un dictionnaire appris qui en résulte du critère de fréquence
en joignant des sous-dictionnaires tels que DCT, ondelettes, curvelettes… qui devront être
bien choisis selon les caractéristiques des données d’observations.
Mots clés: images hyperspectrales, représentation parcimonieuse, domaine spectrale, base DCT et DWT et
classification supervisée.
Bibliographie :
- Bobin J., Starck J.-L , Fadili J., and Moudden Y., Sparsity and Morphological Diversity in Blind Source
Separation. IEEE Trans. on Image Processing, vol. 16, pp. 2662-2674, Nov. 2007.
- Georgiev P. G., Theis F., and Cichocki A., Sparse component analysis and blind source separation of
underdetermined mixtures. IEEE Transactions on Neural Networks, vol. 16, no. 4, pp. 992–996, 2005.
- Bobin J., Moudden Y., Starck J.-L., and Elad M., “Morphological diversity and source separation” IEEE
Signal Processing Letters, vol. 13, no. 7, pp. 409–412, 2006.
Morpho paysages et géodynamiques au fil de la Fossa Regia en Tunisie
tellienne
Mohamed Raouf KARRAY 1 , Hayet BEN JMAA-FRIDHI 2 , Raoudha HABOUBI 3
Faculté des Sciences Humaines et Sociales, Université de Tunis 1, directeur du laboratoire CGMED.
De Thabraca au NO de la Tunisie tellienne, sur la rive africaine de la Méditerranée
occidentale, à Thaenea au SE de la Tunisie steppique largement ouverte sur la rive ouest de la
Méditerranée orientale, les traces de la Fossa Regia courent sur près de 400 km. Cette limite
territoriale fut édictée par Scipion Emilien vers -146 à la suite de la chute de Carthage ; elle
démarque les terres - et dépendances du royaume vaincu - conquises par les romains de celles
laissées aux regards des rois numides alliés. La Fossa Regia a été matérialisée par des
ouvrages divers (fossés simples ou multiples, murets, places fortes et lieux fortifiés, …)
profitant au passage de lignes et de discontinuités physiographiques (crêtes, barres,
escarpements, axes de drainage, aires inondables, sebkhas, …). Conçue comme démarque et
ligne de contrôle, mais fonctionnant davantage en frange de transition ou de communication
entre deux peuplements, cette limite a été revisitée, deux siècles plus tard, sous Vespasien lors
d’une campagne de bornage.
Difficile à établir par les laborieuses prospections archéologiques, avec un tracé incertain à
hypothétique au nord-ouest comme au sud-est, le tronçon central entre Oued Medjerda et la
Dorsale tunisienne en est communément arrêté grâce des bornes au sommet de Jbel Cheïd, un
diapir encore en montée. Dans ce secteur central, de part et d’autre de cette Fossa, les
morpho-paysages, les géodynamiques environnementales, les organisations spatiales et les
signatures agraires et/ou rurales recèlent quelques nuances et différences détectées par
l’analyse sous SIG de documents multi dates (1909, 1930, 1948, 1963, 1975, 2000, 2010) et
multi sources (documents cartographiques, thématiques, photographiques et imagiers).
Les résultats obtenus par l’approche géomorphologique jusque là peu ou prou utilisée et,
étayés par l’analyse des documents et données, confortent pour ce secteur le tracé établi par
les travaux anciens. Ils permettent d’appréhender la nature et les interrelations des
composantes géoarchologiques de ce discontinuum territorial. Ce travail propose in fine
d’essayer cette approche géomorphologique et géodynamique pour initier, en préalable, les
prolongements potentiels du tracé et des traces de la Fossa, soit vers le nord, soit vers le sud.
Mots clés : Fossa Regia, Jbel Cheïd, Archéopaysages, Tunisie, Tell, Erosion, Géomorphologie.
136

La détection de changements à partir d’imagerie satellitales en se basant
sur une approche a contrario
Faten KATLANE, Mohamed Saber NACEUR et Mohamed Anis LOGHMARI
Laboratoire de Télédétection et système d’informations à référence spatiales -Ecole National d’Ingénieurs de Tunis BP37,
Tunis le belvédère, 1002 Tunisie
Faten.Katlane@enit.rnu.tn ; MohamedSabeur.Naceur@insat.rnu.tn ; MohamedAnis.Loghmari@isi.rnu.tn
Les méthodes automatiques de détection de changements en imagerie satellitales font
l’objet d’un intérêt croissant, notamment en raison des nombreuses applications liées à
l’analyse de la surface terrestre ou de l’environnement (suivi de la végétation, mise à jour
de la cartographie, gestion des risques, etc.). La détection des changements consiste dans
la localisation de zones ayant évoluées entre deux ou plusieurs observations d’une même
scène. De nombreuses méthodes ont été utilisées notamment par (Coppin et al, 2003) et
(Lu et al, 2004). Et classées par (Hall et al, 2003) selon leurs niveau d’intervention, nous
trouvons au niveau pixel, l’analyse par vecteurs de changement, les détecteurs simples et
la régression, au niveau caractéristique l’analyse de texture, l’analyse en composantes
principales, l’analyse de formes, la différence de l’indice de végétation, et les wavelets et
finalement au niveau objet les méthodes de classification multi-dates directes, de
comparaison post classification et de comparaison post classification flou, d’intelligence
artificielle, de réseaux artificiels de neurones et des systèmes experts.
1. Problématique :
L’objectif de ce travail est la détection de changements en se basant sur une approche a
contrario dont le principale but est de créer une carte de changements et de calculer un
taux de bonne identification de changements (TBC) en fonction des seuils significatifs. le
raisonnement que nous proposons pour la détection de changements sur des images
satellitales basée sur l’approche a contrario, répond à la question de savoir à partir de quels
seuils la différence calculée entre deux pixels est significative ?
2. Données de base et méthodologie :
La zone d’étude choisie est située au nord de la ville de Tunis, elle est bordé par
Sebkhet Ariana à l’Est et par le lac de Tunis et l’aéroport de Tunis-Carthage au Sud-Est, en
s’étalant au Nord-Ouest jusqu’au voisinage de la Soukra. Cette zone est caractérisée par
l’hétérogénéité de son milieu, surtout par la présence de la Sebkha, d’une zone urbaine plus
ou moins dense, de zone verte et de routes. Les images sélectionnées pour l’étude : SPOT4
(256X256) multispectrale qui date de 2000, présentant une résolution de 20m et une image
SPOT5 (1024X1024) panchromatique qui date de 2003 ayant une résolution de 5m.
La détection a contrario consiste à déterminer le seuil à partir duquel on considère que
ce n’est pas le modèle a priori qui est observé, mais bien un événement et qu’un
événement est détecté comme un écart par rapport au modèle a priori (Desolneux et al,
2002). Le modèle d’observations en l’absence de changements est appelée modèle a
contrario. Dans ce modèle, les changements significatifs sont définis comme étant des
événements de faible probabilité d’occurrence : un événement est dit ε-significatif si
l’espérance du nombre d’occurrences de cet événement est inférieur à ε dans le modèle a
contrario (Desolneux et al, 2003). La méthodologie a contrario est en fait reliée au cadre
classique des tests d’hypothèses. L’approche a contrario consiste à rejeter l’hypothèse H0
si la différence entre deux pixels (diff) est ε-significative. Si on considère l’événement «la
probabilité de n’avoir aucun changement ». L’estimation sous l’hypothèse a contrario se
fait tel que H0 : « la probabilité P de la (diff) pour deux pixels donnés soit inférieur à un
137

seuil Ű ». Sachant que la probabilité d’obtenir un changement selon une distribution
binomiale dans une série de k tirages : ⎛n
⎞ k n−k
.Le NFA de cette différence
P(
x = k)
= ⎜ ⎟P
( 1−
k)
⎝k
⎠
est sa probabilité d’apparition dans un environnement aléatoire uniforme tel qu’on a une
chance sur deux pour qu’elle se réalise : NFA(diff)=P k N , où N : le nombre d’éléments de
la différence.
3. Résultats :
Nous avons testés cette démarche pour différentes valeurs de seuils, allant de 1 à 10 -85.
Et en fonction des résultats obtenus, d’abord nous avons établies la carte des changements
(fig.1), ensuite nous avons tracés la courbe relative aux taux de bonne identification des
changements (TBC) en fonction des seuils Ű-significatifs (Fig.2), ainsi que la courbe
représentant le taux de fausses identification des changements (TFC) en fonction du
nombre d’itérations(Fig.3). Nous constatons que plus le seuil est petit plus le taux de bonne
identification des changements s’approche de 1. En ce qui concerne le TFC, il devient
presque nul après un certain nombre d’itérations.
Fig.1 : Carte de changements-
SPOT4 (2000)-SPOT5(2003)
Fig.2 : Taux de bonne
identification des
changements
138
Fig.3 : Taux de fausse
identification des
changements
La détection de changements basés sur l’approche a contrario nous a permis de calculer
des taux de changements globaux, une étude plus approfondies nous permettra d’avoir des
taux de changement relatif à chaque thème. Ainsi que l’intégration d’informations
complémentaires dans le processus de détection des changements que nous avons établies
nous permettrons de perfectionner notre approche.
Mots clés : Détection de changement a contrario, changement ε-significatif , taux de bonne identification
des changements et taux de fausses identification des changements.
Bibliographiques :
- Coppin et al, 2003: P. R. COPPIN, I. JONCKHEERE AND K. NACHAERTS, 2003. Digital change
detection in ecosystem monitoring. a review, Int. J. of Remote Sensing, vol. 24, pp. 1–33 (2003).
- Desolneux A., Moisan L., and MOREL J-M, 2002. Gestalt theory and computer vision. Technical
report, preprint CMLA N o 2002-06, 2002.
- Desolneux A., Moisan L., and Morel J.-M, 2003: A grouping principle and four applications. IEEE
Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 25(4) :508–513, April 2003.
- Lu D., Mausel P., Brondizio E.and Moran E., 2004, “Change detection techniques’’, Int. J. of Remote
Sensing, vol. 25, no. 12, pp. 2365–2407 (2004).

Cartographie et suivie de la variabilité saisonnières et spatiales de la
chlorophylle à partir des données MODIS dans le golfe de Gabès
Rim. KATLANE a et Fouad. ZARGOUNI a
a Faculté des Sciences de Tunis,
Katlanerim@yahoo.fr ; fouadzargouni@yahoo.fr
1. Problématique
La bande littorale de la Tunisie mesure plus de 1300Km, d’où la nécessité de la surveiller,
de gérer et réhabiliter ses zones côtières. En particulier le golfe de Gabès où l’activité
industrielle a débuté depuis les années 70. La pèche intensive, les déchets anthropiques et
naturels ont contribué à la dégradation de la biodiversité de l’écosystème. Cette situation a
entrainé des problèmes d’eutrophication et la disparition de certaines espèces benthiques et
planctoniques, avec une perte du couvert végétal de l’ordre de 90% conduisant à l'installation
de biocénoses caractérisées par une faune et une flore de milieux envasés et dégradés (Ben
Mustafa et al. 1999).
Pour un suivi continu de la qualité de l’eau du golfe de Gabés, nous avons adoptée la
méthode de la télédétection aquatique basée sur l’exploitation des propriétés optiques de
l’eau. L’objectif est d’extraire les informations qualitatives et quantitatives des composants
physiques et biologiques de la zone côtière, essentiellement la matière en suspension, la
turbidité, les substances jaunes, la chlorophylle et la température.
L’objectif de cette étude est l’exploitation des produits MODIS, le suivi de la variation
spatiale et saisonnière de la concentration de la chlorophylle en détectant les blooms d’algues
en appliquant l’algorithme semi analytique chlorophylle a du nouveau procès 2009 qu’offre la
NASA.
OC3 chl a (µg/L) = 10^(a0 + a1R + a2R2 + a3R3 + a4R4) (Oreilly et al ,2000)
Bande Ratio : R=log [(max (Rrs443, Rrs488))/Rrs555)
Coefficients: a= [0.283, -2.753, 1.457, 0.659, -1.403]
1. Données de base et méthodologie
Des mesures in situ du taux de chlorophylle CHL (µg/l), de turbidité TU (NTU), de
matière en suspension TSM (mg/l), de transparence(m) et de température T (°C) ont été
réalisées dans le secteur d’études le 24 Mars 2009, la période du 5 au 7 Juillet 2009 et les 6, 8
et 19 Octobre 2009 au moment du passage du satellite MODIS (Tableau 1).
Tableau 1- Résumé des mesures in situ dans le golfe de Gabès
Localisation
TU (NTU)
min, max
TSM (mg/l)
min, max
CHL (µg/l)
min, max
T°C
min, max date
Nombre
de station
Port Gannouch 1.88, 3.88 2.2, 5 0.5, 1
14.8, 28.1 04/07/09
et 06/10/09
26
Jerba 0.5, 2.12 1.4, 2.8

Un programme a été développé sous Envi et IDL et appliqué sur les données du niveau 1 et
2; toutefois ces derniers ont été traités en appliquant les masques (flags) sur les pixels douteux
dus aux nuages (Cldice), aux mauvaises corrections atmosphériques (Atmwarn), aux pixels
appartenant à la terre (Land) et ceux du produit de l’algorithme OC3 chl a (Chlfail et
Chlwarn).
3. Résultats
La cartographie et l’analyse des données MODIS CHL a, presque journalière de l’année
2009 a montré des variations spatiotemporelles importantes dans les eaux case II du golfe de
Gabès (Figure 1).En effet durant les mois de Décembre Janvier, Février, Mars et Avril nous
avons enregistrées des valeurs assez faibles en concentration de la chlorophylle au centre du
golfe de Gabès et aux alentours des îles Kerkennah, Kneiss et Jerba. En revanche la Lagune
de Bougrara présente les valeurs les plus fortes de CHL. Pendant les mois de Mai, Juin,
Octobre et Novembre la concentration augmente essentiellement aux alentours des îles
Kerkenah et Kneiss. Les mois de Juillet Aout et Septembre montrent les valeurs les plus
élevées en CHL pour toute l’année 2009 avec des blooms d’algue aux alentours de l’île de
Kerkennah et au Sud du golfe de Gabés, précisément à l’Est de l’île de Jerba surtout les mois
d’Aout et Septembre.
Malgré la cohérence des données satellitaires CHL en fonction des saisons et des localités,
il existe une différence avec les mesures in situ. Cette différence met en doute la performance
de l’algorithme OC3 pour les eaux côtières du golfe de Gabès.
Ainsi il est nécessaire d’élaborer un nouvel algorithme pour les eaux côtières du golfe de
Gabès. En tenant compte des paramètres du secteur d’étude essentiellement l’effet des rejets
industriels, les apports des oueds, la marée, la faiblesse de la tranche d’eau, la réflexion du
fond marin dans certaines régions tel que Kerkennah et Kneiss et la réalisation de plusieurs
compagnes de mesures saisonnières.
Kneiss
Sfax
P.Gannouche
Jerba
L Bougrara
Kerkennah
Masque
0-1 µg/l
1-2 µg/l
2-5 µg/l
5-10
µg/l
10-15 µg/l
15-20
µg/l
20-50
µg/l
Figure-1- Répartition de la chlorophylle montrant un bloom d’algue dans golfe de Gabès le 18 Septembre 2009
à 12 :40 UTC à gauche et le 10 Aout 2009 à 12 :35 UTC à droite
Mots clés: télédétection aquatique, chlorophylle, golfe de gabés et MODIS
Références
- Ben Mustafa K., Hattour, A., Mehetli, M., El abed, A. et Tritar, B. (1999): Etat de la bionomie benthique
des étages infra et circalittoral du golfe de Gabès. Bull. Ins. Natn. Scien. Tech. Mer de Salammbô, Vol.26, 1999.
- O’Reilly, J.E. and 21 co-authors, (2000): Ocean color chlorophyll a algorithms for SeaWiFS,OC2, and
OC4: Version 4. In: O’Reilly, J.E. and 24 co-authors, 2000: SeaWiFS postlaunch calibration and validation
analyses, part 3.NASA Tech. Memo. 2000-206892, Vol. 11, S.B.Hooker and E.R. Firestone, Eds., NASA
Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, 9-23.
140
Kneiss
Sfax
P.Gannouche
Jerba
L. Bougrara
Kerkennah

Modélisation des échos de précipitations observés par un radar Côtier par
des processus autorégressifs
Dallal KEMIKEM & Boualem HADDAD
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene (U.S.T.H.B.)-Alger-Algerie
Email : h boualem@hotmail.com
1. Problématique :
Ces dernières années, les inondations, les feux de forêts, l’explosion démographique nous
conduit à réfléchir quant à la gestion rationnelle et l’utilisation efficace des ressources en eau
à l’échelle planétaire. L’évaluation et la gestion de ce capital précieux, qui est l’eau, est
rendue complexe à cause de la variation spatio-temporelle des perturbations, de l’influence de
la topographie du terrain et des obstacles locaux]. De nos jours, le radar météorologique
s’avère l’unique instrument capable d’assurer une couverture continue dans l’espace et dans le
temps des champs de précipitation. Souvent, les précipitations annuelles assurent une quantité
d’eau globale qui peut couvrir les besoins de l’être humain. Cependant, la répartition de cette
eau dans le temps pourrait poser un problème. Par conséquent, une compréhension de ce
phénomène climatique aiderait au moins à programmer des interventions visant la
stabilisation et l’augmentation des rendements. C’est ainsi que les planificateurs sont devenus
de plus en plus intéressés par l’estimation et la prévision de cette variable aléatoire qui
permettrait une gestion rationnelle des ressources hydriques. La prévision de la variabilité
climatique ne manque pas d’intérêt dans la mesure où des informations sur ces variables
aléatoires pourraient donner l’occasion de mieux ajuster l’efficience productive des
exploitations agricoles par exemple et probablement contribuer à améliorer son revenu.
Plusieurs modèles stochastiques ont été proposés dans la littérature. Les processus AR et
ARIMA ont connu une utilisation concrète suite à leurs performances jugées satisfaisantes.
L’objectif recherché est de détecter s’il existe une éventuelle différence dans le comportement
des précipitations sur terre et sur mer due à la salinité de l’eau de mer. En outre, nous avons
modélisé les échos parasites en provenance de la terre pour la région sétifienne.
2. Données de base :
Deux sites radar sont considérés dans cette étude. Il s’agit des régions de Sétif et de
Bordeaux. Des images radar collectées durant l’année 2001 à Sétif et durant l’année 1996 à
Bordeaux sont analysées. Aussi, nous avons étudié deux zones, l’une sur terre et l’autre sur
mer pour les sites choisis.
3. Résultats :
Les modèles que nous avons développés, sont basés sur la méthodologie de Box-Jenkins.
En outre, on a utilisé les logiciels MATLAB, STATISTICA et XLSTAT qui offrent de très
nombreuses fonctionnalités qui répondent à la majorité de besoin en analyse de donnée et
modélisation. Nous avons subdivisé notre surface d’étude en deux zones, l’une correspond à
la mer et l’autre au continent. D’autre part, afin de mener une étude fine, nous avons
considéré au niveau de chaque zone des fenêtres de 5*5 pixels. Puis, nous avons analysé pour
chaque fenêtre le facteur de réflectivité moyen radar.
A titre d’illustration, les courbes de variations des coefficients d’autocorrélation (FAC) et
des coefficients d’autocorrélation partielle (FACP) sont données par les figures (1.a ,1.b) pour
la mer et par les figures (2.a, 2.b) pour la terre pour la région sétifienne, l’intervalle de
confiance étant matérialisé par l’espace compris entre les deux trais en pointillés.
141

Fig 1.a : Evolution du FAC en
mer en fonction de la durée p
Fig 2.a : Evolution du FAC en terre
en fonction de la durée p
Fig 1.b : Evolution du FACP en
mer en fonction de la durée p
D’après les figures (1.a ,1.b) et les figures (2.a, 2.b), nous remarquons que les coefficients
d’auto corrélation décroissent de façon exponentielle d’une part et que les coefficients d’auto
corrélation partielle se trouvent à l’intérieur de la bande de confiance. Par conséquent, nous
pouvons admettre que les échos de précipitations forment bien un modèle autorégressif du
premier ordre. Ayant identifié le modèle pour chaque zone, puis estimé les paramètres, il est
nécessaire de vérifier l’adéquation du modèle retenu avec les observations. L’hypothèse
fondamentale à tester est l’indépendance des erreurs ε t Comme ces erreurs ne sont pas
∧
observables, on les remplace par des erreurs ε t , estimées à partir des paramètres du modèle
ΑR( p)
retenu. Pour ce faire, on utilise la distribution statistique de Box et Pierce. On
montre alors que les erreurs sont indépendantes entre elles. On peut alors affirmer que les
échos de précipitations sont bien décrits par un modèle autorégressif du premier. La même
démarche est utilisée pour modéliser les échos parasites en provenance de la surface terrestre.
Ces derniers sont bien décrits par un ARIMA (1,1,0).
Ces résultats peuvent bien servir à l’identification des échos parasites dans les banques de
données radar, au choix des emplacements de barrage et la prévision de catastrophe pour des
lieux bien identifiés.
Mots Clés : Radar ; Précipitation ; Modélisation autorégressive ; Modèle A.R. ; Modèle ARIMA
Amélioration de la carte d’occupation des sols en combinant une colonie de
fourmis à la modélisation markovienne. Application au milieu urbain de la
ville d’Alger
Radja KHEDAM, Aichouche BELHADJ-AISSA
Laboratoire de Traitement d’Images et Rayonnements (LTIR), Faculté d’Electronique et d’Informatique (FEI), Université
des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene (USTHB). BP. 32, El Alia, Bab Ezzouar, 16111, Alger, Algérie.
Téléphone : +213(21)247950, poste 806, Télécopieur : +213(21)247187
rkhedam@yahoo.com
1. Problématique :
La classification d'images satellitaires est l’une des opérations d’analyse quantitative des
données de télédétection. Elle consiste à déterminer des classes thématiques (végétation,
urbain, eau, sol, etc.) à partir d'une série d’images multispectrales brutes. Une image
142
Fig 2.b : Evolution du FACP en
terre en fonction de la durée p

classifiée, appelées aussi « carte thématique », trouve une large utilisation dans différents
domaines ; en agriculture pour le repérage des grandes cultures, en urbanisme pour
l’évaluation de l’étalement de l’urbain, la protection civile pour la gestion des catastrophes
naturelles (les séismes, les inondations, les glissements de terrains, les grands feux de forêts,
etc.), etc. Dans ce travail, nous proposons l’étude et la mise en œuvre d’une méthode de
classification supervisée contextuelle basée sur le modèle aléatoire de Markov MRF (Markov
Random Field) associé à une colonie de fourmis (Le Hégarat-Mascle, 2005), (Ouadfel, 2003).
Le MRF, très largement utilisé pour l’intégration de l’information contextuelle dans le
processus de classification, présente un inconvénient majeur. Il s’agit de la topologie du
système de voisinage requis par le modèle. En effet, l’adoption des systèmes 4-connexités ou
8-connexités pour tous les sites de l’image (voisinage stationnaire) n’est pas toujours justifié,
spécialement dans le cas d’une image riche en texture et présentant des structures linéaires
importantes. De là est venue l’idée d’utiliser un voisinage spatial non stationnaire. En fait, il
s’agit de garder le nombre de voisins constant (4 ou 8 voisins), mais de relâcher la contrainte
concernant la disposition en forme de carré centré autour du pixel d’intérêt. Ce dernier va
émettre une colonie de fourmis pour visiter aléatoirement ses voisins. En exploitant la faculté
d’une fourmi à se rappeler un chemin visité grâce à la phéromone qu’elle a déjà déposé sur ce
chemin, on peut aboutir après un certain nombre d’itérations à une meilleure image classifiée.
La méthode proposée est appliquée sur une image multispectrale couvrant le milieu urbain et
péri urbain de la ville d’Alger. Cette image est acquise en juin 2001 par le capteur ETM+ du
satellite Landsat-7. Une évaluation qualitative et quantitative est menée pour démontrer
l’apport de l’utilisation des fourmis dans le processus de classification.
2. Données de base et méthodologie :
Dans la nature, il existe de nombreux systèmes collectifs capables d'accomplir des tâches
de classification difficiles dans des environnements dynamiques et variés, et cela sans pilotage
ni contrôle externe, et sans coordination centrale. En effet, les fourmis réelles offrent un
modèle stimulant pour le problème du partitionnement et de la classification (Monmarché,
2004). La constitution de cimetières, le tri collectif du couvain quand il est dérangé, et le
rassemblement des œufs en fonction de leur état de développement, sont les exemples les plus
marquants. Aussi, les entomologistes ont analysé la collaboration qui s’établit entre les
fourmis pour aller chercher de la nourriture à l’extérieur de la fourmilière; il est remarquable
que les fourmis suivent toujours le même chemin, et que ce chemin soit le plus court possible.
En fait, chaque fourmi dépose, le long de son chemin, une substance chimique volatile,
dénommée « phéromone » ; tous les membres de la colonie perçoivent cette substance et
orientent préférentiellement leur marche vers les régions les plus « odorantes ». Ainsi, plus les
fourmis empruntent un chemin, plus il y’aura de fourmis attirées par cet itinéraire. Il en
résulte notamment la faculté collective de retrouver rapidement le plus court chemin, si celuici
se trouve obstrué fortuitement par un obstacle. Dans le but de contourner la contrainte liée à
la stationnarité du voisinage dans les méthodes markoviennes classiques, nous proposons une
nouvelle approche qui exploite les principes exploratoires des fourmis lorsque celles-ci se
déplacent entre une source de nourriture et leur nid. D’une manière générale, le principe de
base de notre approche est le déplacement aléatoire des fourmis, en cela, on peut dire qu’elles
sont aveugles, mais sont attirées par les chemins de phéromones déposées par d’autres
fourmis. Les chemins les plus courts entre la fourmilière et la source de nourriture verront
donc les phéromones s’accumuler plus rapidement que les autres, les rendant par là encore
plus attractifs pour les fourmis, ce qui conduira finalement à la convergence de l’ensemble des
fourmis vers ces chemins « optimaux » du point de vue du temps de trajet. Pour construire de
façon dynamique la forme des voisinages, nous avons émis les hypothèses suivantes : 1) les
pixels appartenant à un même voisinage sont connexes, 2) chaque pixel a le même nombre de
143

voisins. Ainsi, notre approche permet de s’affranchir de l’état de l’initialisation tout en se
dirigeant vers la solution optimale et de ce fait évite le piégeage dans un minimum local. La
fonction d’énergie (énergie initiale) d’un pixel
stationnaire V s , est la suivante :
x s ayant l’étiquette c s dans un voisinage
⎩ ⎨⎧
1
2
T −1
( c s x ) = ( x s − µ c ) . ∑ c . ( x s − µ c ) + ln ⎨ ∑ ⎬ + β ∑ 1 − δ ( c s , c r )
s
s
s
c
U s
144
1
2
⎧
⎩
s
⎭ ⎬⎫
⎫
⎭
r∈V
s
( )
La fonction d’énergie d’une fourmi émise par le pixel x s , transportant l’étiquette c f et
parcourant un chemin aléatoire V ns (voisinage non stationnaire), est donnée comme suit :
⎧
⎪ 1
T −1
1
⎪
( c s x ) = ⎨ ( x s − µ c ) . ∑ c . ( x s − µ c ) + ln ⎨ ∑ ⎬ ⎬ + β ∑ ( 1 − δ ( c f , c r ) )
s
s
s
c
U s
⎩ 2
2
⎧
⎩
s
⎫ ⎫
⎭ ⎭
r∈V
sn
Avec µ c et ∑ s c sont respectivement le vecteur moyenne et la matrice de covariance de la
s
classe cs au site s, déterminés à partir des échantillons d’entraînement. β est un paramètre de
régularisation et δ est le symbole de Kroeneker. A cause du déplacement aléatoire des
fourmis, le critère d’arrêt généralement adopté est un nombre d’itérations fixé au préalable
par l’utilisateur.
3. Résultats :
En appliquant l’approche proposée sur limage multispectrale couvrant la région nord-est de
la ville d’Alger, nous avons obtenu des résultats satisfaisants et très encourageants. En effet,
contrairement au résultat obtenu par la méthode markovienne classique (ICM) qui présente
une dégradation et une perte des contours et des segments, dû principalement à l’adoption
d’un voisinage stationnaire, les fourmis arrivent à retrouver les voisins optimaux permettant
ainsi de garder la notion de continuité, notamment au niveau des segments et des structures
linéaires
Mots-clés : images, classification, colonie de fourmis, champs aléatoires de Markov (MRF).
Bibliographie
- Le Hégarat-Mascle, S., Kallel, A., & Descombes, X. (2005). Ant colony optimization for image
regularization based on a non-stationary Markov modelling. IEEE Transactions on Image Processing, submitted
on April 20, 2005.

- Monmarché, N. (2004). Algorithmes de fourmis artificielles : applications à la classification et à
l’optimisation. Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’université de Tours. Discipline : Informatique.
Université François Rabelais, Tours, France, 231 p.
- Ouadfel, S., Batouche, M. (2003). MRF-based image segmentation using Ant Colony System. Electronic
Letters on Computer Vision and Image Analysis, pp. 12-24.
Apports de la télédétection et du MNE SRTM à l’Analyse
morphostructurale et à l’étude d’impact sur la variation du comportement
hydrosystème du fossé d’effondrement de Foussana (Tunisie centrale)
Sami KHEMIRI a , Kais ARIDHI a , Sabri ARIDHI a , Hafedh Hamza a , Fouad ZARGOUNI a
a : Faculté des sciences de Tunis
khemirisami geo@yahoo.fr ; aridhikais@gmail.com ; aridhisabri@yahoo.fr ; hafedh hamza@yahoo.fr ;
fouadzargouni@yahoo.fr
1. Problématique :
L'image satellite est devenue, depuis quelques années un document incontournable pour
extraire de les informations géologiques, pour produire des cartes topographiques,
lithologiques, structurales et des cartes d’occupation du sol, pour analyser l’aspect structural
et morphologique d’un secteur déterminé. Aussi pour comprendre le fonctionnement du
réseau hydrologique d’un secteur, telle que la délimitation des bassins versants et des sous
bassins, la cartographie du réseau, l’identification des secteurs ayant une densité forte, la
détermination des principaux zones d’alimentation des nappes souterraines.
Fig.1 : Image TM Landsat de la région de Foussana avant traitement
C’est dans ce contexte que se présente ce travail, qui consiste à utiliser la télédétection
pour des analyses morphostructurales, l’étude de simulation (AHMAD BILAL et OSAMA
AMMAR .2003) de comportement du bassin versant de Foussana, et de monter l’impact des
structures géologiques (cassantes, ductiles, déformations, plis, graben…) sur la variation de
son hydrosystème.
2. Données de base et méthodologie :
Tout le long de ce travail on a eu recours à des images TM et ETM+ (Fig.1) de Landsat
également, on a utilisé le modèle numérique de terrain de SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission) dont la dimension des pixels est de l’ordre de 90 (Fig.2) et de 30m.
145

Fig.2 : SRTM 90 m illustrant une bonne vision des reliefs et de la morphologie du fossé d’effondrement de
Foussana et les anticlinaux qui l’entourent
Les images Landsat 7 TM et ETM+ sont d’un apport considérable pour l’établissement de
cartes lithostructurales. les techniques de traitement utilisées (S. GUILLOBEZ, F. BORNE,
P. FOL. 1996) , à savoir les différentes compositions colorées réalisées sur les images
originales, les rapports de bandes et l’analyse en composante principale, ainsi que les divers
filtres directionnels à 0,45° et 90° ont permis, dans la région de Foussana, de déterminer une
excellente discrimination lithologique des différentes unités géologiques, ainsi que
l’identification des linéaments majeurs, interprétés comme d’origine tectonique, après
contrôle sur le terrain. Les plans d’informations tirés suite au traitement de ces images
satellites, sous Envi 4.5 et Erdass 2010, ont été consolidés par d’autres résultats, obtenus par
l’analyse et le traitement des MNT de SRTM (www.usgs.com) eux aussi élaborés sous Envi
4.5.
Résultats :
L’ensemble des résultats obtenus, a été introduit et exporté vers des logiciels SIG : ArcGis
9.2, ce qui a permis de déterminer le régime de déformation qui contrôle les différents
panneaux et blocs structuraux du secteur d’étude, ainsi que les différents paramètres
hydrologiques qui caractérisent ce bassin. Enfin un essai de corrélation structural-hydrologie,
vise à dégager l’influence de ces structures sur la variation du comportement hydrologique du
bassin (H. RAHOUI 1977).
Mots clé : Landsat TM et ETM+, SRTM, Linéament, hydrologie, SIG.
Bibliographie :
- Bilal A., Ammar O., 2003: Un Modèle de recharge pour l’aménagement des ressources en eau dans les pays
semi-aride et arides à l’aide de l’image satellitaire, Télédétection, 1, 49-58.
- Guillobez S., Borne F., Folp P., 1996: Des données satellitaires à la cartographie des sols, utilisation de
l’outil informatique, exemple au Botswana. ORSTOM, 1996,8 p.
- Rahoui H., 1977: Etude géologique et hydrogéologique de la cuvette de Foussana, Thèse de doctorat, 302p.
146

Apport de la télédétection dans l’évaluation participative des risques
d’inondation liés à l’implantation du barrage de Yakouta au Burkina Faso.
Nicolas KONE (1) , Patrick MOUKETOU (2) , Joachim BONKOUNGOU (1) et Paul W. SAVADOGO (2) .
(1) Cellule de télédétection et SIG – INERA – 03 BP 7192 Ouagadougou 03 – BURKINA FASO
Téléphone : (226) 50 31 92 02 / 08 – télécopieur : (226) 50 34 02 71
kone.nicolas@yahoo.fr ; joachbonk@yahoo.fr
(2) Institut du Génie de l’Environnement et de Développement Durable
Université de Ouagadougou, UFR/SEA
03 BP 7021 Ouagadougou 03 – BURKINA FASO
Téléphone: (226) 50 39 38 15 - télécopieur : (226) 50 39 33 37
mouketou.patrick@yahoo.fr ; paul.savadogo@univ-ouaga.bf
1. Problématique :
1) Pour aider à l’approvisionnement en eau potable de la ville de Dori au Burkina Faso, un
barrage a été implanté en 2005 dans un environnement sableux d’erg ancien et de systèmes
dunaires, près de la localité de Yakouta. Ce barrage s’étend sur près de 25 km, en drainant
onze villages riverains sur un bassin versant de 1660 km 2 . .
2) Une bouffée d’oxygène qui risque de ne pas durer pour cet ensemble de communautés
villageoises à cause de la forte pression animale et de l’exploitation anarchique des berges. De
fait, les problèmes subséquents sont :
- l’ensablement et la pollution des eaux qui menacent la survie même de la ressource ;
- la méconnaissance des impacts et l’inadaptation aux changements climatiques.
3) Des risques d’inondation dus au dépassement de la capacité maximale du barrage depuis
sa mise en eau, suite à une pluviométrie supérieure jusque là observée.
2. Données de base et méthodologie :
- Mosaïques d’images satellitaires de très haute résolution tirées de GoogleEarth
(datées du 28 janvier 2007) ;
- Reconstruction de la toponymie et photo interprétation ;
- Outils d’évaluation participative des risques de désastres (EPRD) évaluer l’aléa,
les vulnérabilités et les capacités (la carte villageoise et le classement des aléas ; le
calendrier saisonnier ; la chronologie des aléas passés ; le diagramme de Venn ;
l’interview des informateurs essentiels ; la randonnée de transect et l’observation
directe très facilitée par l’imagerie satellitaire.).
3. Résultats :
1. Les villages situés au nord du barrage sont tous sur les dunes et les concessions sont en
hauteur de la côte de l’eau. Seuls les champs aux abords du barrage sont exposés
pendant la saison des pluies, mais ces parcelles sont très recherchées pendant la saison
sèche. Durant toute la saison des pluies, les animaux sont envoyés dans les zones de
pâturage en dehors du village, ce qui limite toute perte dans les aires de parcage.
2. Certains villages ont été déplacés en partie pour la construction du barrage : ce sont
Dani, Dangadé, Oulo et Péoukoye. La deuxième partie de Dani qui se retrouve au sud
du barrage, sur des glacis de l’erg ancien, connaît des champs et quelques concessions
exposées à l’inondation. De même pour Oulo dont une partie est sur dunes en hauteur,
et l’autre en contrebas, exposée.
3. Une composition couleur avec le canal proche infrarouge ou moyen infrarouge serait
plus indiquée que l’imagerie en couleurs naturelles pour cerner les zones inondables.
147

Spatiocarte de l’extrait d’images mosaïques sur GoogleEarth : en triangle rosé, les lieux d’enquête participative
avec la population locale.
Barrage de Yakouta est avec déversoir de type
Creager
Mots clés : Barrage, systèmes dunaires, risque, inondation, outils participatifs
Bibliographie :
- ACCA-VICAB, 2008. Diagnostic participatif de Yakouta. http://acca-vicab.bf refer.org//, 33p.
- Africa Business Consult – Assistance & Building Capacities, 2009. Etude pour l’élaboration du plan de
gestion de l’eau de la zone de competence du comité local de l’eau de Yacouta. Tome II : Plan de gestion 2010 –
2012. Rapport final. Comité Local de l’Eau du Barrage de Yakouta, Burkina Faso, 57p.
- Venton P. and Hansford B., 2006. Reducing risk of disaster in our communities. TearFund Publications,
80p.
148

Modélisation du stress hydrique dans la Kroumirie par télédétection et
spatialisation de données climatiques.
Souhail KRICHEN * , Hédia CHAKROUN** et Florent MOUILLOT***
* et **ENIT ***IRD
krichens2003@gmail.com
Problématique :
Situées au nord ouest de la Tunisie, les forêts de Kroumirie présentent la zone la plus dense
en termes de végétation par la présence de vastes surfaces occupées par la forêt dense de
chêne liège. L’étage bioclimatique humide et sub-humide fait que cette région constitue le
château d’eau de la Tunisie ; il existe plusieurs barrages et sources naturelles d’eau qui
alimentent une bonne partie de la Tunisie.
Vu les changements climatiques globaux, qui peuvent avoir une influence importante sur le
régime hydrique et les écosystèmes forestiers, l’objectif de ce travail est de spatialiser le stress
hydrique dans les forêts de Kroumirie par l’utilisation d’outils de télédétection et par le biais
de spatialisation de données multi-sources.
Méthodologie :
Après une présentation du cadre du projet, de la zone d’étude et des notions hydrologiques
(évapotranspiration, flux d’eau et stress hydrique), nous présentons les outils de spatialisation
de plus en plus utilisés dans le cadre de modélisation de la dynamique des écosystèmes. La
démarche adoptée dans ce travail repose essentiellement sur des traitements d’images satellite
(SPOT) acquises en 2006. Après les traitements préliminaires de ces images, nous avons
calculé l’indice de végétation NDVI. Nous avons ensuite établi une relation empirique entre le
NDVI et le LAI (indice foliaire) qui a été mesuré en 2006 sur certaines parcelles
expérimentales dans la forêt de Kroumirie. Cette relation a permis de spatialiser le LAI pour
l’intégrer ultérieurement dans le bilan hydrique. D’autre part, nous avons utilisé un modèle
numérique d’altitude (MNA) afin de déterminer les paramètres du relief qui interviennent
dans la modélisation spatiale du flux d’eau. La modélisation spatiale du stress hydrique a
été basée sur la spatialisation des données climatiques (Précipitations, température et
rayonnement solaire). Le bilan d’eau a été spatialisé par l’intégration des données climatiques,
physiques et biotiques dans le calcul de l’évapotranspiration, et de la capacité en eau du sol
sur une base journalière.
Résultats :
Ainsi, nous avons établi le stress hydrique par le calcul de la teneur en eau du sol et ce sur
une période annuelle. Les résultats de cette étude ont montré la possibilité d’existence d’une
période de stress hydrique subie par la végétation pouvant aller jusqu’à une centaine de jours
par an et ce dépendamment de la sécheresse de l’année d’étude.
149

Carte de Lai de la zone d'étude (Nord ouest de la Tunisie)
Mot clés : Télédétection, NDVI, LAI, bilan hydrique, stress hydrique.
Bibliographie :
- Davi H., Soudani K., Deckx T., Dufrêne E., Le Dantec V. & François C. 2006. Estimation of forest Leaf
Area Index from SPOT imagery using NDVI distribution over homogeneous stands. International Journal of
Remote Sensing, 27: 885-902.
- Priestley, G. B. H & Taylor, R.J., 1972.On the assessment of surface heat flux and evaporation using large
scale parameter.Month. Wather Rev.100, p81-92.
Utilisation des données hyperspectrales hyspex swir-320m pour
l’identification et la cartographie des minéraux et des roches carbonates de
la formation d’Ankloute (bassin d’agadir, maroc)
Kamal LABBASSI a, * , Rachid BAISSA a, b, , Patrick LAUNEAU b ,
a Laboratoire de Géosciences et Environnement, Faculté des Sciences, Université Chouaïb Doukkali,
El Jadida, Maroc.
b Laboratoire de Planétologie & Géodynamique/ UMR-CNRS 6112/, Université de Nantes, France
Travail réalisé dans le cadre du programme volubilis, Action Intégrée N°: MA/07/171.
Kamal labbassi@yahoo fr / labbassi@ucd.ac ma
1- Problématique :
De nos jours le développement des capteurs d’acquisition des images hyperspectrales a
contribué largement à l’identification des différents constituants de la surface terrestre et par
conséquent, à l’amélioration des produits cartographiques. Les roches carbonatées sont le
siège de processus de diagenèse et d’altération, qui peuvent atteindre la totalité de la roche.
Ces processus conduisent à la néoformation de minéraux carbonatés avec une grande
variabilité de phases de cristallisation. Fréquemment, au microscope optique, l’identification
précise et la discrimination de ces phases échappent au pouvoir séparateur de l’œil, ce qui
rend la cartographie minéralogique de microfaciès, difficile. Elle nécessite, au préalable,
l’utilisation de techniques de coloration.
150

Ce travail, se propose d’étudier les faciès carbonatés d’âge jurassique dans le bassin
d’Agadir, par l’utilisation des images hyperspectrales fournies par la caméra HySpex SWIR-
320m, dans les longueurs d’ondes allant de 1300 à 2500 nm. Ces images offrent la possibilité,
d’identifier avec une grande précision les différents minéraux carbonatés pour permettre ainsi
la caractérisation diagénitique des faciès.
2. Données de base et méthodologie :
L’approche adoptée consiste à calculer un indice des carbonates « Normalized Difference
Carbonate Index » (NDCI) pour étudier l'approfondissement de la bande principale des
carbonates et une classification supervisée s'appuyant sur la méthode « Spectral Angle
Mapper » (SAM) pour étudier la forme globale des spectres de réflexion des carbonates et
accessoirement cartographier les autres minéraux présents.
3. Résultats :
Cette méthode a permis l’élaboration des cartes minéralogiques complétées par leurs
degrés de cristallinité.
La combinaison des résultats de la position du minimum d’absorption (λBmin) avec celle de
la profondeur (NDCI), permet de déduire des informations utiles à la compréhension de la
variation de la minéralogie par rapport à la cristallinité. Pour l’échantillon Ank04, par
exemple on peut dire qu’il présente une minéralogie plus ou moins homogène avec une
tendance dolomitique et une cristallinité très homogène. Par contre l’échantillon Ank05
présente deux parties qui peuvent se différencier de point de vue minéralogique, une partie
calcitique et l’autre calcito-dolomitique. De point de vue cristallinité la partie calcitodolomitique
est très homogène, par contre la partie calcitique présente quatre phases de
cristallinité correspondant en fait à la présence de plaquages secondaires. Pour l’échantillon
6a, il a une minéralogie mixte entre la phase dolomitique et calcito-dolomitique et avec une
cristallinité à trois phases dont les valeurs de l’NDCI sont faibles.
En conclusion partielle on peut dire que :
- la cristallinité évolue indépendamment à la minéralogie.
- les plaquages calcitiques de failles présentent un degré de cristallinité plus élevé que
les faciès calcaires et dolomitiques.
Les différents états de surface engendrés par les phénomènes d’altération superficielle des
carbonates, causent des effets perturbant la signature spectrale des faciès. Le calcul de l’indice
NDCI présente l’avantage d’être applicable directement sur les patines des roches sans
préparation aux préalables des échantillons et sans passé par la confection des lames minces.
L’indice NDCI est efficace pour l’étude des phases de cristallisation des textures sans être
gêné ni par les différents états de la géométrie de surface des échantillons ni par l’état de
cristallinité de l’espèce minérale carbonatée lorsque la résolution spectrale de 5nm permet de
bien déterminer la position des bandes d’absorption de calcite et dolomite à 2340 et 2320 nm.
L’image représentant le minimum d’absorption, permet ainsi de mettre en évidence la
présence et/ou l’abondance de la calcite par rapport à la dolomite, la répartition spatiale de ses
minéraux sur chaque échantillon et la détection de la présence d’autres minéraux.
L’apport de la classification supervisée (SAM) est d’identifier et de cartographier les
minéraux qui ne sont pas pris en compte par le calcul de l’indice NDCI à savoir le gypse et les
minéraux argileux très répandues dans la Formation d’Ankloute.
151

Etude de l’évolution de la végétation de l’arganeraie (Sud-ouest du Maroc)
à partir de données de télédétection multisources
Bernard LACAZE 1 et Ahmed EL ABOUDI 2
1 CNRS-UMR8586, Pôle Image & Campus Spatial, Université Paris Diderot-Paris7, Paris, France
2 Faculté des Sciences, Département de Biologie, Rabat-Agdal, Maroc
lacaze.bernard@gmail.com, elaboudi@gmail.com
1. Problématique :
L'arganier [ Argania spinosa (L.) Skeels] est un arbre endémique du Sud-ouest marocain,
s'étendant actuellement sur une superficie d'environ 800 000 ha dans des zones semi-arides et
arides, où il joue un rôle crucial dans l'économie agro-sylvo-pastorale et constitue un rempart
contre la désertification. Malgré la labellisation de la région en réserve de Biosphère
UNESCO (1998), l'arganier est en régression continue en raison d'une surexploitation
(surpâturage, exploitation excessive du bois, etc.), et, pour les zones de plaine, par l’extension
des surfaces agricoles irriguées. En l’absence de cartographie précise de l’arganeraie et
d’évaluation des changements survenus dans la période récente, nous proposons de tester
l’utilisation de données de télédétection multisources pour la cartographie de l’utilisation du
sol et l’analyse diachronique de la densité du couvert arboré.
2. Données de base et méthodologie :
La zone d’étude est située dans la région de Ait-Baha (30° 4’ 18’’ Nord ; 9° 9’ 42’’Ouest) qui
a fait l’objet d’une cartographie des groupements végétaux (El Aboudi et al., 1992). Les
images-satellite utilisées sont les suivantes :
- photographie panchromatique KH-9 du 18 mai 1978 (imagerie satellite U. S.
déclassifiée)
- images SPOT panchromatiques et multibandes de 1989, 1993 et 2006
- images ASTER de 2002
-images IKONOS de 2003
- images récentes figurant dans Google Earth
Les méthodes utilisées sont celles de la visualisation en compositions colorées, du
calcul d’indices de végétation, de filtrages passe-haut de type laplacien, de classifications
dirigées pixel par pixel et de classifications-objets à l’aide du module Feature Extraction
du progiciel ENVI Zoom (ITTVIS).
3. Résultats :
La cartographie de l’utilisation du sol repose essentiellement sur la détection des cultures
au moment de leur croissance printanière : la comparaison des indices de végétation SPOT ou
ASTER obtenus au printemps et en été permet une évaluation de l’extension de la
céréaliculture pluviale et une éventuelle comparaison pluriannuelle. La cartographie du
couvert arboré effectuée à partir du seuillage du résultat du filtrage des images SPOT
panchromatiques de résolution spatiale 10m et 5m a donné des résultats satisfaisants dans le
cas de surfaces peu accidentées et de diamètre de couronnes d’arbres du même ordre de la
résolution des images. Cependant, il est nécessaire de compléter les résultats par le recours à
des opérateurs de morphologie mathématique pour éliminer les objets non arbres retenus par
le filtrage (bords de routes, haies de figuiers de barbarie, etc.), et la détermination du seuil à
appliquer reste délicate. Une solution beaucoup plus efficace est le recours à la classificationobjet
des images à très haute résolution spatiale de type IKONOS (voir figure 1). L’analyse
diachronique reste difficile en raison de la diversité des images utilisées ; néanmoins on peut
conclure à une relative stabilité du couvert arboré, confirmant ainsi les résultats de El Aboudi
(2000) et contrastant avec la rapide diminution du couvert arboré constatée dans d’autres
secteurs (El Yousfi & Benchekroun, 1992). Compte-tenu du besoin de surveillance du couvert
152

arboré de l’arganeraie, on peut préconiser le recours aux images Google Earth, avec
cependant la nécessité de faire face aux problèmes d’hétérogénéité des images affichées
(SPOT, Digital Globe) et de leur fugacité (nécessité d’effectuer un archivage).
Figure 1. Cartographie de la densité d’arbres à partir d’image IKONOS
Mots clés arganier, couvert arboré, télédétection, analyse diachronique
Bibliographie
El Aboudi A., 2000 : Application de la télédétection spatiale à la cartographie de la végétation de
l’arganeraie (Sud Maroc). Thèse doctorat d’Etat, Université Mohammed V, Rabat.
El Aboudi A., Peltier J.-P., Doche B., 1992 : La carte de la végétation des Aït-Baha (Anti-Atlas occidental)
et son intérêt pour l’édaphologie. Feddes Repertorium, 103, 121-126.
El Yousfi S. M. & Benchekroun F., 1992 : La dégradation forestière dans le Sud marocain. Exemple de
l’arganeraie d’Admine (Souss) entre 1969 et 1986. Annales de la Recherche Forestière (Maroc), 26
Caractérisation de l’aléa pluvieux en moyenne Majerda (Nord-Ouest de la
Tunisie) : approche historico-statistique.
Lotfi LAHMAR
Faculté des Sciences Humaines et Sociales de Tunis, Laboratoire de CGMED.
lahmar2010@gmail.com
1. Problématique :
Les évènements pluvieux majeurs survenus en moyenne Majerda, surtout entre la fin du
XIXe siècle et la première moitié du XXe, sont restés jusqu’à présent très peu connus. Or, leur
analyse à partir des données des archives sur plus d’un siècle souligne une tendance au
groupement en séries d’inondations.
2. Données de base et méthodologie :
Le travail repose sur l’exploitation d’une base de données assez complètes et actualisées
des pluies journalières pour 46 stations. Le but est également d’examiner la relation entre la
répartition des inondations enregistrées et la distribution des pluies au cours du temps.
153

3. Résultats :
Six séries y ont été dégagées dont la récurrence est de deux ans et sept mois. La durée
moyenne des périodes d’accalmie qui les séparent est d’environ onze ans et dépasse, en tout
cas, les sept ans. De tels résultats vont de pair avec les fluctuations du régime pluviométrique,
fait bien établi déjà non seulement ici mais dans tout le pays. Dans notre cas d’étude,
l’évolution temporelle de la distribution des pluies montre, en gros, cinq phases d’alternance
de périodes sèches et autres humides. Mais cette alternance n’a cependant pas la régularité
d’un cycle puisque sa période varie très fortement. En conclusion, étant certains gros
événements se sont produits en année humide comme en année sèche, il est clair que l’aléa
inondation présente un régime particulier qui est bien différent de celui des précipitations ; ce
qui rend sa prévision encore plus délicate. Le propos de ce papier est donc de contribuer à
restituer la variabilité pluviométrique dans un contexte historique sur la base de quelques
indices statistiques.
Mots clés : régime pluviométrique ; variabilité ; archives ; inondation ; statistique.
Références bibliographiques :
- Bargaoui. Z.K. 1989 ; Occurrence des sécheresses dans le bassin de la Medjerdah (Tunisie) ; revue des
sciences de l’eau ; p 429-447.
- Henia.L (1993)- Climats et bilans de l’eau enTunisie. Essai de régionalisation climatique par les bilans
hydriques. Publications de l’Université de Tunis I ; 391p.
- Neppel.L et al. (1997)- Caractérisation de l’aléa climatique pluvieux en régions méditerranéenne : analyse
statistique des surfaces pluvieuses. Revue des sciences de l’eau ; p 155-174.
Évaluation de différents modes polarimétriques en bande L pour la
stratification forestière en milieux tropical
C. LARDEUX 1 ,D. NIAMEN 2 ,J.B ROUTIER 3 ,A.GIRAUD 3 ,P.L FRISON 2 ,E. POTTIER 1 ,J.P RUDANT 2
1 Université de Rennes 1, UFR-SPM, 263 Avenue Général Leclerc, CS 74205,35042 Rennes Cedex. clardeux@univ-rennes1.fr
2 Université Paris-Est, Laboratoire G21, 5, boulevard Descartes, 77 454 Marne la Vallée Cedex 2, France.
1 ONF-International, 2 avenue de Saint-Mandé, 75570 Paris Cedex 12, France.
Cédric Lardeux clardeux@gmail.com
1. Problématique
La régression de la superficie des principaux massifs forestiers comme en Amazonie ou
dans le bassin du Congo ne laisse personne indifférent tous particulièrement dans le contexte
post-kyoto qui nécessite d'estimer leur biomasse. Cette situation rend nécessaire la
surveillance de ces forêts. En raison de la vaste étendue de ces forêts, l'utilisation des données
satellitales s'impose tout naturellement, tout particulièrement l'utilisation des données radar à
cause de la présence d'une importante et fréquente couverture nuageuse.
Depuis fin 2006 sont apparu de nouveaux radars comme ALOS PALSAR (bande L),
RADARSAT 2 (bande C) et TERRASAR-X (bande X) permettant l'acquisition dans
différents modes polarimétrique, améliorant potentiellement la discrimination des surfaces
observées.
Le but de cette étude est de comparer et d'évaluer le potentiel de différents mode
polarimétriques (pleinement polarimétriques, hh/hv, vv/hv, hh/vv, lh/lv) pour la stratification
forestière en milieu tropical avec pour finalité d'élaborer une cartographie d'occupation du sol.
Le site d'étude choisit se situe dans le nord du Mato Grosso au Brésil. Il s'agit d'une zone qui a
été déforesté dans les années 1990 puis replanté par l'ONFI depuis 1999 à partir de 50 espèces
natives différente. Il y a donc des inventaires annuels garantissant une vérité terrain
pertinente.
154

2. Donnée utilisé et méthodologie
Les données pleinement polarimétrique contiennent toutes l'information polarimétrique de
la scène permettant ainsi l'analyse des effets géométriques des mécanismes de rétrodiffusion
qui se produisent au sein d'une cellule de résolution. Par conséquent, ces données peuvent être
très utiles pour la discrimination de l'occupation du sol. En plus de la matrice de la cohérence
des éléments représentant l'ensemble de la mesure polarimétrique, d'autres paramètres
contenant des informations polarimétriques y sont combinés. Ces paramètres comprennent,
notamment, les paramètres H / A / α issus de la décomposition de Cloude et Pottier, ceux
fondés sur le formalisme Pauli, ou le degré de cohérence entre les polarisations linéaires et
circulaires.
Toutefois, en raison de différentes contraintes du système, les données pleinement
polarimétriques SAR ont une fauchées deux fois plus faible que les données double
polarisations, ce qui réduit par conséquent le temps de revisite. En outre, le mode pleinement
polarimétrique, n'étant qu'expérimental, voit son nombre d'acquisition prévue réduit dans le
plan d'observation. Par conséquent, dans notre étude, nous avons également évalué l'intérêt du
mode Dual Pol hh/hv des données PALSAR qui représentent un point de vue réaliste pour le
suivi de l'occupation du sol. De plus, nous avons évalué d'autres modes existant sur différent
capteur comme vv/hv, hh/vv, mais aussi le mode expérimental appelé polarimétrie compact
lh/lv. Ce dernier, par l'émission de la polarisation circulaire à pour avantage de préserver, a
priori, plus d'information polarimétrique que les autres modes double polarisation évalué. En
outre, il s'agit d'un mode polarimétrique dont l'implémentation dans le contexte de la mission
BIOMASS de l'ESA (SAR en bande P) en complément du mode pleinement polarimétrique
est envisagée. Comme dans le cas des données pleinement polarimétriques, nous avons extrait
différents indicateurs relatifs au mode Dual Pol comme les paramètres H/A/α et le degré de
cohérence entre les polarisations hh et hv.
Dans chacun des modes évalués, nous procédons d'abord par une analyse de photointerprétation
des différents indices pour évaluer le potentiel de chacun. Ensuite, afin de
généraliser les observations de la photo-interprétation, nous utilisons la méthode de
classification SVM (Support à Vastes Marges). En effet, cette méthode est particulièrement
bien adaptée pour traiter les données non séparables dans l’espace des données grâce à
l'utilisation de la méthode du noyau. Cet algorithme est plus couramment appliqué à des
données de télédétection hyperspectrale, mais des études antérieures ont également montré
son aptitude à des données SAR. Des résultats significatifs ont été obtenus pour les données
SAR pleinement polarimétriques car cette algorithme est particulièrement bien adapté à la
classification de données ayant un grand nombre d'indices.
3. Résultats
Les résultats montrent que le mode pleinement polarimétrique obtient de bonne capacité de
discrimination avec 93% de bonne classification moyenne. Ces performances sont toutefois
moins bonne pour les classes de végétations denses.
Par ailleurs, les modes double polarisation montre une parte significative de performances,
tout particulièrement sur les classes de végétation dense, avec en moyenne 80% de bonne
classification. Enfin, le mode de polarimètre compacte à montrer les meilleures performances
(82%) contrairement au mode vv/hv. De plus, le mode hh/hv à montré les meilleurs capacités
de discrimination des végétations dense parmi les différents modes double polarisation.
Finalement, les modes hh/hv et de polarimétrie compact constitue une bonne alternative au
mode pleinement polarimétriques lorsqu'une fauchée importante est nécessaire.
Mots clef : polarimétrie, classification SVM, stratification forestière
155

Élaboration et commentaire des cartes de la végétation mogodienn
Mourad LARIBI
Faculté des Lettres, des Arts et des Humanités de Mannouba, marsaf2000@gmail.com
1. Problématique :
La photo-interprétation est la base de la cartographie classique de la végétation. Cet outil
peut être remplacé par les images satellitales de Google Earth utilisées comme photographies
aériennes. A quel point ce remplacement est –il pertinent ?
2. Données de base et méthodologie :
La cartographie de la végétation mogodienne nécessite l’utilisation de différentes échelles
selon le besoin. Dans ce poster, on a utilisé une petite échelle de 1/250000, convenable à
représenter l’importante surface mogodienne étudiée dépassant 1250 Km 2 . Cette échelle
permet de représenter des cartes générales de la végétation concernant les types de végétation
et les espèces dominantes, mais pour la lisibilité de la carte, on est obligé de négliger quelques
données physionomiques et floristiques, telles que la densité horizontale, les strates, les
faciès, etc.
La représentation de ces données exige l’utilisation d’une échelle plus grande, comme
1/60000 qui nous permet d’élaborer des cartes physionomiques détaillées de la végétation
mogodienne. L’apport des images satellitales récentes et de haute résolution de Google Earth
était très important pour la délimitation des unités végétales homogènes. Ces images,
utilisées comme photographies aériennes, nous ont permis de remplacer les photographies
aériennes du ministère de l’Agriculture datant de 1988 et de mauvaise qualité.
Quelque soit l’apport de ces images, le relevés de terrain et l’utilisation des autres
documents cartographiques, pour la vérification et la comparaison restent inévitables.
3. Résultats :
L’élaboration de ces cartes, généralisées et détaillées, permet d’analyser
biogéographiquement la végétation mogodienne, de schématiser des coupes topo-botaniques
et de comparer les différents secteurs et montagnes.
Mots-clés : Mogodie, cartographie de végétation, photo-interprétation Google-Earth,
Bibliographie :
- Centre National de la Recherche Scientifique, 1961, Méthodes de la cartographie de la végétation,
Colloques internationaux du CNRS, Toulouse, 322 p.
- Direction Générale des Forêt, 1990, Objectifs et méthodologie d'inventaire forestier et pastoral national.
Rapport, DGF, Tunisie.
- Laribi M. 2010 : L’espace forestier et l’Homme dans la Mogodie. 529 P + ANNEXES.
-UNESCO, 1992, Cartographie intégrée de l’environnement : un outil pour la recherche et pour
l’aménagement. Notes techniques du MAB 16, 55 p + annexes.
156

Dynamique récente de la végétation du Moyen-Atlas central (Maroc) à
partir de photographies aériennes (1962) et d’images satellites SPOT XS
(2002)
Sébastien LEBAUT 1 , Mohamed LABHAR 2 , Luc MANCEAU 1
1 Centre d’Etudes Géographiques de l’Université de Metz, France.
2 Département de Géographie de la Faculté Dhar El Marhaz de l’Université Sidi Mohamed Ben Abdelah de Fès, Maroc.
lebaut@univ-metz.fr, labhar1@hotmail.com, manceau@univ-metz.fr
1. Problématique :
Les forêts du Maroc sont localisées pour une grande partie dans la montagne, espace dont
elles constituent une des principales composantes naturelles. L’aménagement des ces
ressources naturelles est relativement ancien puisqu’il a commencé au début du 20 ème Siècle,
mais l’approche strictement conservatrice du patrimoine forestier s’est vue contrariée par des
conditions parfois contraignantes (pression anthropique croissante, aggravé par une
sécheresse qui a marqué les 2 décennies précédentes) qui ont entraînées des dégradations
irréversibles voir le recul des superficies initiales. Ainsi chaque année le Maroc perd environ
31000 ha de forêt.
Les ressources forestières du Moyen-Atlas central, patrimoine naturel fragile, s’inscrivent
dans ce schéma national. Dans le cadre d’un développement durable de cette moyenne
montagne marocaine, l’analyse de la dynamique récente (40 dernières années) au regard des
modes de gestion des espaces est d’un intérêt majeur. A partir de trois secteurs témoins de
physionomie différente, la cartographie diachronique des formations forestières et préforestières
par la télédétection est présentée et son analyse commentée en fonction de l’impact
humain et des caractéristiques écologiques spécifiques à chaque secteur.
2. Données de base et méthodologie :
Ces travaux s’appuient sur des photographies aériennes prises au 1/25000 environ par
l’IGN en 1962 et sur des images SPOT XS d’une résolution de 10 mètres pour 2002. Les deux
couvertures sont acquises en fin de « saison sèche », en octobre.
Les images satellitaires récentes ont fait l’objet d’une classification supervisée reposant sur
un échantillonnage de valeurs seuils dans les canaux et néo-canaux pour établir les classes
principales de végétation. La carte définitive des faciès forestiers et pré-forestiers est obtenue
par un zonage manuel s’appuyant sur des relevés de terrains (campagnes GPS et
photographies orientées). Au final, une dizaine de classes sont obtenues en fonction de la
physionomie d’ensemble de la formation végétale, le recouvrement globale et l’espèce
dominante.
3. Résultats :
La cartographie de la végétation de 1962 repose sur les photographies IGN numérisées à
600 dpi soit une résolution spatiale de 1 mètre environ. En l’absence de certificat de vol
l’étape d’orthorectification s’est avérée délicate ; Néanmoins une RMSE comprise entre 5 et
15 unités pixel rend acceptable la comparaison surfacique avec l’image de 2002. Les types
d’occupation du sol sont dérivés à partir des mosaïques de photographies par un zonage
manuel s’appuyant sur les techniques de la photo-interprétation et sur des données exogènes.
Les légendes harmonisées des deux cartographies permettent l’analyse diachronique de la
végétation.
La confrontation des deux cartes sur chacun des secteurs a permis de mettre en évidence
une transformation profonde de la végétation tant dans sa répartition spatiale que dans sa
structure. Le trait dominant est une diminution des surfaces végétalisées (jusqu’à 15% de
perte dans un secteur) et une matorralisation importante des formations restantes (le matorral
élevé pouvant augmenter de plus de 50%). Cette régression touche particulièrement les
cédraies qui ont perdu 37,5% de leur surface, dans un secteur, entre les deux dates.
157

Mots clés (5): Maroc, Moyen-Atlas, végétation, étude diachronique, photographie aérienne
Bibliographie :
-Labhar M., 1998 : Les milieux forestiers et pré-forestiers du Moyen Atlas central nord-occidental :
approche géographique, phytoécologique et dynamique. Thèse de Doctorat d’Etat en Géographie. Université
Libre de Bruxelles, 404 pages + cartes en couleurs en annexes. Belgique.
-Labhar M. Lebaut S. et. Manceau L, 2007 : Evolution récente de l’occupation des sols et de la végétation
dans le bassin Zraa-Tazouta, Moyen-Atlas Central). In Actes du colloque international : Dynamique des
territoires : des potentialités au développement durable. Fès, avril 2007.
-Lecompte M., 1969 : La végétation du Moyen Atlas central: esquisse phytoécologique et carte des séries de
végétation au 1/200000. R.G.M. n° 16 ; pp: 3 - 34. Rabat.
-Nejjari A., Gille E. et François D., 2001 : Les longues séries pluviométriques et la caractérisation de la
sécheresse récente au nord du Moyen Atlas (MAROC). In Actes du colloque franco-marocain : Eaux et Sociétés
dans les montagnes du Maroc et des pays voisins. MOSELLA T. XXV N° 3 - 4, pp : 37 - 54. Université de Metz
France.
L’approche du soectral angel mapper sur les donnees multi- et
hyperspectral pour la discrimination des classes d’occupation du sol dans la
region du Hindukush (Nord du Pakistan)
Syed Amer MAHMOOD 1,2 , Veraldo LIESENBERG 2 , Moncef BOUAZIZ 2 , Richard GLOAGUEN 2
1 University of the Punjab, New Campus, Lahore, Pakistan.
2 Technische Universität Bergakademie Freiberg, Bernhard von Cotta Str. 2, 09599, Freiberg (Sachsen), Germany.
E-mail: moncef.bouaziz@gmail.com
Le but de cette étude est d'évaluer à quel degré les différentes classes d’occupation du sol
aussi bien que les caractéristiques de géomorphologie peuvent être caractérisées par les
données multi et hyper spectrales dans la Région Chitral, Hindukush (nord-ouest du Pakistan).
Nous avons appliqué la Transformation du MNF (Minimum Noise fraction) pour l'évaluation
de la qualité des données et la réduction des erreurs spectrales. La technique du Spectral
Mapping Angel (SAM) est appliqué dans cette étude dans le but d’obtenir une classification
plus précise de l’occupation du sol dans la zone d’étude.
Les données satellitaires de notre méthodologie ont été corrigées atmosphériquement et
géométriquement. Les différentes sources de données satellitaires utilisées pour atteindre nos
objectifs sont: ASTER/TERRA, SPOT-5, Hyperion/EO-1, ALI/EO-1, TM/Landsat-5,
ETM+/Landsat-7. La sélection des classes a été basée sur l'inspection des cartes géologiques
publiées auparavant et sur le travail de terrain dans la région d'étude soutenu par
l'interprétation visuelle des données de haute résolution spatiale SPOT-5.
Les résultats préliminaires ont montré que les données Hyperion étaient très utiles pour la
lithologie aussi que l’analyse de la structure géologique combinée avec les données de haute
résolution nous a permis de caractériser quelques unités lithologiques principales. D’ailleurs,
les résultats de classification de l’occupation du sol ont été affectés par la topographie
accidentée du terrain qui a beaucoup influencé les changements de la valeur de réflectivité.
158

Détection des changements dans les oasis péruviennes.
Analyse multi temporelle à partir de l’indice de végétation NDVI.
Anaïs MARSHALL ; Frédéric BERTRAND
Département Paysage, AgroCampus Ouest-Angers et PRODIG ; PRODIG
anais.marshall@agrocampus-ouest.fr ; frederic.bertrand@paris-sorbonne.fr
1. Problématique :
Au Pérou, les oasis du piémont côtier connaissent, depuis une vingtaine d’années, de
profondes mutations paysagères, environnementales et sociales. Depuis les années 1990, le
gouvernement péruvien favorise l’extension de périmètres irrigués dans les interfluves
désertiques par une politique libérale d’ouverture des marchés économiques et fonciers. La
transformation d’espaces désertiques en champs agricoles exige d’importants investissements.
Dans un souci de rentabilité, les nouveaux domaines agricoles produisent des cultures à
hautes valeurs ajoutées pour les marchés mondiaux.
Quelles sont les méthodes pertinentes pour présenter, cartographier et quantifier les
dynamiques foncières ? Comment aborder les terrains d’étude suivant une analyse multi
échelles ?
2. Données de base et méthodologie :
Notre objectif est de proposer une méthode simple à mettre en œuvre et peu coûteuse, dont
les résultats sont facilement interprétables. La disponibilité de nombreuses images satellite
gratuites sur Internet permet une analyse régionale multi-temporelle. Dans un premier temps,
un état des lieux du couvert végétal est réalisé à partir de l’indice de végétation NDVI. A
partir d’observations et d’entretiens, le travail de terrain permet de valider et de compléter les
résultats du traitement d’image. L’analyse rétrospective est ensuite possible à partir de
l’analyse d’images plus anciennes et de témoignages recueillis sur le terrain. Pour chaque
année étudiée, l’indice de végétation NDVI est calculé et les résultats sont ensuite comparés.
Une première interprétation visuelle à l’aide d’une composition colorée des NDVI des
différentes années permet de détecter des zones de changements. Une classification supervisée
permet ensuite une quantification de ces résultats.
- Ré-échantillonage
- Recadrage
- NDVI : 2005, 2000, 1987
- Composition colorée des NDVI
- Classification supervisée
Images brutes
2005 – 2000 – 1987
Prétraitements
Traitements
Résultat
- Carte des dynamiques de la couverture végétale entre 1987, 2000 et 2005.
3. Résultats :
La détection des changements est réalisée sur des images indiciaires (NDVI) à trois dates
réparties sur 18 années. La composition colorée des NDVI des trois années est classifiée. On
159

obtient alors une carte des dynamiques de la couverture végétale entre 1987, 2000 et 2005
avec neuf classes, qui sont ensuite simplifiés en six classes.
Cette classification permet d’exposer les différents types d’évolution possibles au cours des
trois périodes étudiées. L’analyse spatiale met en avant des espaces où le couvert végétal
régresse et deux types d’espaces où le couvert végétal progresse. Les résultats font ressortir
les différentes phases d’évolution, avec une accélération des dynamiques de couvertures
végétales sur les dernières années. Ensuite, l’analyse est focalisée sur l’évolution observée
entre 2000-2005 pour présenter les différents états végétatifs apparus en 2005 tant
anthropiques que naturels.
Mots clés : Détection des changements, NDVI, oasis, piémont, Pérou.
Bibliographie :
- Aboudi, A. E., 2001. Cartographie de la végétation à partir de l'analyse des données multidates : télédétection
du changement. IXe journées du Réseau Télédétection, Yaoundé, Cameroun.
- Gomez, O. F., 1999. Change detection of vegetation using landsat imagery. GIS Hydro '99 - GIS and
Hydrology PreConference Seminar, San Diego, California.
- Lee, S.-H., C.-M. Kim, et al., 2002. Ecological Change Detection of Burnt Forest Area using Multitemporal
Landsat TM Data. 22nd Annual ESRI International User Conference. July 8–12, 2002.
- Lu, D., et al., 2004. Change detection techniques. International Journal of Remote Sensing 25. pp 2365-240.
- Marshall A., 2009. S’approprier le désert. Agriculture mondialisée et dynamiques socio-environnementales
sur le piémont côtier du Pérou. Thèse de Doctorat, Université de Paris1 – Panthéon-Sorbonne. 494 p.
- Pham, T. T. H., F. Bonn, et al. 2007. Démarche méthodologique pour la détection des changements d'un
milieu morcelé en utilisant des images à moyenne résolution spatiale : application à une région littorale au Viêt-
Nam. Télédétection 7 (1-2-3-4). pp 303-323.
Méthodes de fusion d’images par l’égalisation des statistiques locales :
Application aux zones urbaines et péri urbaines
S. MASSOUT, Y. SMARA, S. AGUAGUNA & S. OURABIA
Laboratoire de Traitement d’Images et Rayonnement, Faculté d’Électronique et d’Informatique
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene
BP 32 El-Alia Bab-Ezzouar 16111 Alger Algérie
af samia@yahoo.com ; yousmara@yahoo.com
Les satellites d’observation de la terre emportent à leur bord des capteurs actifs (radar) ou
des capteurs passifs (optique). Les capteurs optiques fournissent deux types d’images
différentes. Le premier type est une image monochrome, elle permet une distinction des
structures géométriques en fonction de la résolution spatiale, et le deuxième type est image
multispectrale (plusieurs bandes) qui permet une meilleure distinction de la nature d’objet
observé. Le rapport de résolution entre les deux types d’images varie d’un satellite à l’un et il
peut être égal à 2 ou 4, comme est le cas pour le satellite SPOT (2) et le satellite QuikBird
(4).
La fusion d’images est une technique qui permet la combinaison des données de différente
source afin d’avoir de nouvelle images plus riche en information et ainsi leurs meilleur
exploitation. La fusion d’image de différente résolution permet de synthétiser de nouvelle
image à haute résolution spatiale et spectrale. De nombreuses méthodes ont été développées
dans ce sens par exemple fusion par l’utilisation de IHS, ACP et les ondelettes, etc.
Dans cet article, une méthodologie originale de fusion est proposée. Elle est basée sur
l’égalisation des moyennes et des variantes locales de l’image à Haute Résolution (HR) à
celles du canal à Basses Résolution (BR) à l’aide d’une fenêtre de convolution carrée de
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largeur impaire [DON 98]. Cette dernière est calculée en exploitant l’équation suivante [COR
03] :
I’ = ((pan-moypan) * vari / varpan) + moyi
Cette formule n’est applicable que si la variance locale de l’image PAN est non nulle.
L’algorithme effectue une égalisation des histogrammes locaux de I’ image à PAN-HR
avec ceux du canal à XS-BR, et les différences qui subsistent entre les deux images
correspondent à l’information spatiale intégrée de l’image à PAN-HR.
Lorsque la fenêtre de convolution croit de façon importante, on peut considérer que l’égalisation
des paramètres statistiques n’est plus réalisée à l’échelle locale mais plutôt à l’échelle globale, dans ce
cas l’algorithme peut être fortement simplifié puisque les variances et moyennes ne sont plus des
images mais des scalaires (moyennes et variances de l’image entière indépendantes de la position).
On parlera alors de l’Egalisation des Statistiques Globales (ESG) [COR 03].
La méthode développée a été exploitée pour la fusion des images panchromatique et
multispectrales issues de capteur HRV de satellite SPOT représentant la région d’Alger et celles du
satellite IKONOS 2 représentant une zone de la ville de Barcelone en Espagne.. Les résultats
obtenus ont été évalués de manière qualitative en utilisant la composition colorée et de manière
quantitative en utilisant les paramètres statistiques.
Les résultats obtenus pour les deux zones d’Alger et de Barcelone sont représentés sur des
zooms afin de mieux appréhender de manière visuelle l’amélioration effectuée par chaque
algorithme :
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