pages 162-195 - Réseaux de chercheurs | Télédétection

Mots clés : Morphologie mathématique, satellite Spot, fusion d’images, Amélioration de la résolution
Trente ans de l’évolution spatiotemporelle du glissement de “Bou Halla” à
l’Aide de la Photogrammétrie Numérique et du MNT
Mohame MASTERE* 1 2 3 , Brigitte VAN VLIET-LANOË 1 2 , Lahsen AIT BRAHIM 3 , Nasreddine EL FAHCHOUCH 3 ,
Fatima OUKHAYI 3 , El Mehdi GUELZIME 4
(1)* Université Européenne de Bretagne, Bretagne, France. Mastere@univ-brest.fr
(2) CNRS, UMR 6538 Domaines Océaniques, Université de Brest, Institut Universitaire Européen de la Mer, place Nicolas
Copernic, 29280 Plouzané, France.
(3): Université Mohamed V, Faculté des Sciences de Rabat, Département des Sciences de la Terre. Avenue Ibn Battouta
Rabat – Agdal, Boîte Postale 1014, Maroc.
(4) : Mastère de la Conférence des Grandes Ecoles : SILAT Maison de la Télédétection AgroParisTech / ENGREF – UMR
TETIS 500, rue Jean-François Breton F-34093 MONTPELLIER CEDEX 5, France.
1. Problématique
La caractérisation géométrique et cinématique, à différentes échelles d’un glissement
de terrain, est une étape indispensable à la compréhension de la dynamique d’un tel
phénomène. La télédétection spatiale est un outil particulièrement bien adapté pour cette
caractérisation puisqu’elle permet d’obtenir une vision synoptique de l’édifice, à différentes
échelles spatiales (du centimètre à la dizaine de mètres) et temporelles (quelques heures à
plusieurs années), en s’affranchissant des problèmes d’accès. Jusqu’à ce jour peu de travaux
ont mis à profit les avantages de la photogrammétrie numérique dans le domaine des
risques géomorphologiques et des mouvements de terrains en particulier. La tâche
principale restant pour l'instant est le développement des techniques et des matériels.
Plusieurs géologues ont défini selon cette méthode les vecteurs de déplacements d'un
certain nombre de repères naturels identifiés sur deux clichés aériens. Ceci a permis aussi
d'établir des cartes de déformations superficielles et de mesurer le déplacement d'éléments
remarquables de la surface topographique sur des sites instables (Casson et al 2005, Van
Ash et al 2006, et Méric et al 2007 …). L’originalité de notre travail est basée sur la
construction automatique des MNT à partir des couples stéréoscopique, et
l’orthorectification des photoaériennes permettant de projeter chaque image dans un même
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éférentiel, afin de poursuivre l’activité spatiotemporelle d’un mouvement de terrain.
2. Données de base et méthodologie
Dans le but d’exploiter la base de données de 30 ans de photographies aériennes de notre
laboratoire, nous avons développé et adopté une méthodologie d’ortho-rectification des
Photoaériennes qui permet de projeter chaque image dans un même référentiel, afin
d’effectuer des études quantitatives et qualitatives d’un mouvement de terrain. Pour
orthorectifier nos clichés, nous avons eu recours à la construction d’un MNT à partir de
couples stéréoscopiques d’images aériennes. La précision et la résolution du MNT doivent
être les plus fines possibles, afin de pouvoir réaliser des suivis précis des mouvements de
terrain. Dans notre cas et selon nos moyens, ces dernières sont d’une résolution métrique. La
réalisation du MNT comprend généralement deux grandes étapes: la corrélation ou
reconnaissance des points homologues sur les images du couple stéréoscopique puis la
construction du MNT au sens strict grâce aux formules photogrammétriques. Deux types de
soucis peuvent être rencontrés lors de la construction d’un tel MNT : il est en effet
indispensable de calculer avec une grande précision les paramètres d’acquisition (position et
angles de caméras) des images et de corriger les distorsions liées à la topographie locale du
secteur d’étude (Figure A). Les différents traitements que nous avons réalisé, ont été faits à
l’aide de trois logiciels dont l’utilisation et l’enchaînement sont illustrés ci-dessous (Figure A)
3. Résultats
L’analyse multi-temporelle des quatre MNT et des clichés orthorectifiés correspondants, a
permis d’obtenir plusieurs informations sur l’évolution géomorphologique du glissement de
Bou Halla, en permettant notamment de situer les différentes périodes de réactivation de ce
dernier entre 1965 et 1995. Les photographies aériennes de 1965 montrent un secteur où les
différents types de mouvements qui affectent actuellement le versant s’étaient déjà
déclenchés. (Figure B).
En 1978, deux mouvements distants, à vol d’oiseau, de 6.5km se sont déclenchés au même
moment ; il s’agit de celui du P.K29+900 et celui de J. Akroud .A la suite de ce glissement,
une crevasse est apparue au pied du massif ; coudée à l’est, et se prolonge vers l’aval (Figure
B). Sur l’orthophoto et le MNT de 1988, un glissement s’est déclenché dans les marnes
tangéroises. Ce dernier a eu lieu le 4 mai 1984 d’après les témoignages des habitants du
douar. En comparant les MNT et les orthophotos de 1988 et 1995 nous a permis d’estimer
que la tête du mouvement a atteint une largeur de 300m et la pente de l’escarpement principal
a diminué. Depuis 1995 jusqu’aujourd’hui le glissement de Bou Halla montre une stabilité qui
risque d’être interrompue à n’importe quel moment.
163

Mots clefs : Télédétection spatiale, photogrammétrie numérique, MNT, SIG, Orthorectification, glissement de
terrain
Bibliographiques
- Casson, B. Delacourt, C. Allemand, P.2005: Contribution of multi-temporal remote sensing images to
characterize landslide slip surface – Application to the La Clapière landslide (France), Natural Hazards and
Earth System Sciences, 5, 425-437.
- Méric, O. Garambois, S.. Malet, J-P Cadet, H. Guéguen P. and Jongmans, D.2007: Seismic noise-based
methods for soft-rock landslide characterization. Bull. Soc. géol. Fr., 2007, t. 178, no 2, pp. 137-148
- Van Asch, W.J., TH Malet J.P., Van Beek L.P.H., 2006 : Influence of landslide geometry and kinematic
deformation to describe the liquefaction of landslides: Some theoretical considerations. Engineering Geology, 88
(1-2), pp. 59-69.
L’impact des risques climatiques sur le milieu urbain cas : l’Algérie du
nord
Abderrahmane MEDJERAB 1 et Nafissa CHERFOUH 2 .
1 Faculté des Sciences de la Terre, de la Géographie et de l’Aménagement du Territoire
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene
a_medjrab@hotmail.com
2 Faculté des Sciences de la Terre, de la Géographie et de l’Aménagement du Territoire
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene
cherfouh_nafissa@yahoo.fr
Les villes Algériennes sont caractérisées par un système hydrographique endoréique. Elles
sont par ailleurs en situation déprimée constituant ainsi un réceptacle à une grande partie des
écoulements pluvieux. Le développement rapide et souvent incontrôlé des villes a rendu
l’ensemble des réseaux techniques caduc et en particulier le réseau d’assainissement qui ne
répond pas plus aux besoins d’évacuation des eaux domestiques et pluviales. Ce déficit est
particulièrement accru dans le secteur où le réseau est unitaire. Cette situation rend certains
secteurs des villes hautement vulnérables aux risques d’inondation et aux risques
environnementaux (Fig.1)
Les catastrophes d’origine climatiques ont connu ces dernières années, une ampleur
considérable (Fig.2) suite au développement d’une urbanisation sauvage faite sans respect des
normes de réalisation en vigueur notamment en matière de dimensionnement des réseaux
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d’assainissement, généralement insuffisants. A l'urbanisation sauvage s'ajoutent les malfaçons
constatées dans la construction des conduites d'assainissement et leur dimensionnement.
Fig.1 : Le réseau hydrographique de l’Algérie du Nord
Le nord de l’Algérie a connu de nombreux événements climatiques exceptionnels :
Tizi Ouzzou 1971, El Eulma 1980, Annaba 1982, Jijel 1984, Bordj Bouariridj 1994, Beb-El-
Oued 2001, et en fin Ghardaia 2008, ces événements ont causé la perte de vies humaines
(Beb-El- Oued 1200 morts et 100 morts à Ghardaia), et des dégâts matériels et infrastructurels
considérables estimés à plusieurs milliards de dinars. Dans cette présentation l’attention sera
focalisée essentiellement sur l’étude des impacts des risques climatiques inondations sur les
milieux habités dans le nord de l’Algérie
Source : Behllouli.L(2006)
Fig.2. Carte de la répartition des inondations les plus catastrophiques des 20 dernières années
1) Les causes et types d’inondations catastrophiques en Algérie
Les catastrophes d’inondations hivernales récurrentes survenues ces dernières années dans
le nord de l’Algérie sont dues à une combinaison de facteurs naturels et anthropiques :
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• La remise en eau des oueds asséchés pendant les années de pluviométrie déficitaire
• L’installation de quartiers spontanés dans les fonds des oueds.
• Le retour, suite à la période déficitaire des années 1970, à une pluviométrie
normale, caractérisée par des fortes averses.
• La remontée de la nappe phréatique, induite par la recharge et la diminution des
débits extraits pour l’approvisionnement en eau potable.
• La nature des sols et le défaut de planification des infrastructures d’urbanisation et
d’assainissement, face à la pression démographique.
2) Les inondations de Beb-El-Oued
Le post ONM au niveau de Bouzareah a enregistré 290 mm du 9 au 10 novembre, 260 mm
par la seule journée du 10 novembre 2001. La pluviométrie enregistrée durant la première
quinzaine de ce mois est de 196.4 mm soit un excédent de 87,8 mm par rapport à la moyenne
du mois. Au post de Bouzareah un surplus de 140% par rapport à la moyenne mensuelle. Au
niveau de Triolet les eaux se sont accumulées et ont donné de très forts débits. Le niveau
d’eau maximum mesuré est de 2,45 mètres, ce qui donne un débit de crue maximum de 730
m 3 / s et un apport total de 2, 600,000 m 3 l’estimation empirique des sédiments charriés à
donné un volume de 800,000 m 3 (ANRH).
3) Les causes des inondations
1) La situation géographique se prêtait à une forte concentration des eaux. En effet, les
collines environnantes forment un entonnoir guidant les eaux en direction de la mer
à travers le quartier de Beb-El-Oued
2) Un mauvais entretien des conduites
3) Déforestation et le rasage du couvert végétal sur les hauteurs d’Alger (taux de
reboisement inférieur à 0,5%) suite à une violation systématique des lois sur
l’aménagement du territoire.
4) Urbanisation anarchique
4) Les dégâts :
• 1200 victimes décédées.
• 7553 citoyens sinistrés.
• 1400.000 m 3 de terres et gravats charriés sur les parties basses de Beb-El-Oued.
• Le marché de Triolet totalement enseveli sous les eaux et les boues.
• 1500 familles ont été relogées.
• 360 logements démolis pour assurer le couloir de la coulée.
• Les dégâts sont estimés à 500 millions de Dollars.
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5) Bibliographie :
- Behlouli.L.(2006) Crues et inondations en Algérie. Agence Nationale des Ressources Hydrauliques.43 pages.
- Medjerab.A. (2009) Les inondations catastrophiques du mois d’octobre 2008 à Ghardaïa. XXII éme colloque de
l’Association Internationale de Climatologie. Cluj-Nopoca- Roumanie.6 pages.
Cartographie des états de surfaces par télédétection et SIG et
prédétermination des coefficients de ruissellement en vue de la cartographie
des zones à risque d'inondation dans le Grand Tunis
Abdellatif MEJBRI * , Med Raouf MAHJOUB ** et Amor Mokhtar GAMMAR *
* UR « Biogéographie, Climatologie Appliquée et Dynamique Erosive), Faculté des Lettres, des Arts et des Humanités
Manouba 2010 Tunisie, mejjbri@yahoo.fr , amorgammar@yahoo.fr,
** Ecole Supérieur des Ingénieurs de l’Equipement Rural de Medjez El Bab, mahjoub_Raouf@yahoo.fr
Très fortement convoité pour l’urbanisation et l’extension des villes les terres du Grand
Tunis sont depuis plusieurs décades sous la pression d’une occupation humaine grandissante.
Cette urbanisation massive et parfois même anarchique a causé la favorisation de
ruissellement des eaux pluviales plutôt que leurs infiltrations et c’est ce qui a conduit, par
conséquent, à un débit ruisselé plus important.
Un autre aspect de cette urbanisation consiste dans le fait qu’elle a conquis les zones
basses ce qui engendre la stagnation des eaux et plusieurs secteurs sont menacés. Donc, du
point de vue hydrologique l’urbanisation provoque :
− Une augmentation de la vitesse de l’eau qui s’étale vers les collecteurs des
canaux et des cours d’eau,
− Une réduction du temps de réponse du bassin versant,
− Une augmentation du débit de pointe,
− Une augmentation de volume d’écoulement superficiel,
− Une modification de la stabilité des cours d’eau,
− Une suralimentation des niveaux de bases.
167

De ce fait, les inondations dans Grand Tunis, surtout dans les zones basses, sont devenues
très fréquentes. Le mémoire garde des souvenirs des dégâts occasionnés par les crues
évènementionnelles souvent pénibles, parfois angoissantes tels que les crues anciennes (1969,
1973, 1982 et 1990) et celle la plus récente de septembre/décembre 2003 et octobre 2007.
Aujourd’hui, la Télédétection et le SIG permettent de suivre cette dynamique, révélant
l’impact de l’urbanisation sur le ruissellement et montrant les nouvelles relations entre les
quartiers et les différentes parties de la ville. Les informations réellement détectables sur les
photographies aériennes et les images satellitaires nous ont permis :
− L’identification de la limite de l’aire urbaine dans le bassin versant,
− La cartographie des modes d’occupations du sol en milieu urbain et
périurbain,
− La mise en valeur des changements entre plusieurs dates.
Associée à des relevés de terrain, cet apport de la télédétection et du SIG a permis la
cartographie des types de quartiers, la densité du bâti et ses combinaisons avec les espaces
libres et les espaces verts. Cette cartographie est une base pour quantifier les taux
d’imperméabilisations et estimer la contribution de chaque quartier au ruissellement.
L’objectif de cette recherche est de mettre sur pieds une information spatialisée fiable pour
une évaluation de la répartition des coefficients de ruissellement et du risque d’inondation
dans le Grand Tunis.
Mots clés : Grand Tunis ; urbanisation anarchique ; Télédétection; SIG; Ruissellement ; crues ; inondations
Proposition d’une méthodologie basée sur la représentation de
connaissances de l’image satellitale pour la prévention contre les risques
naturels : Application à l’érosion
Wassim MESSAOUDI 1,2 , Imed Riadh FARAH 1,2 , Henda BEN GHEZALA 1 et Basel SOLAIMAN 2
1 Laboratoire de Recherche en Informatique Arabisée et Documentique Intégrée (RIADI)
Ecole Nationale des Sciences de l'Informatique, Campus Universitaire de La Manouba,
wassim.messoudi@riadi.rnu.tn, riadh.farah@ensi.rnu.tn, henda.bg@cck.rnu.tn
2 TELECOM-Bretagne, Département ITI
Technopôle Brest Iroise CS 83818, 29238 Brest Cedex France
Basel.Solaiman@telecom-bretagne.eu
1. Problématique :
L’image de télédétection constitue une source d’information importante permettant de
surveiller les phénomènes naturels auxquels le monde ait été confronté ces dernières années
notamment l’érosion, l’inondation, les incendies, la déforestation, etc. Ces phénomènes ont
des conséquences graves sur l’environnement, l’agriculture (dégradation des sols), l’activité
humaine, etc.
Plusieurs travaux ont été proposés pour extraire l’information utile de l’image satellitale
[1], d’autres pour la représentation de son contenu [2], et la recherche d’image d’une zone
géographique donnée [3], ainsi que son application à l’étude des phénomènes naturels [4].
2. Données de base et méthodologie :
Dans cette communication, nous présentons une nouvelle méthodologie générique
permettant d’indexer le contenu de l’image satellitale, et de profiter de cette modélisation
pour déduire la susceptibilité d’une scène aux risques naturels en recherchant l’ensemble des
images similaires à celle de la requête. Notre méthodologie comporte trois modules : (1)
Modélisation de l’image satellitale, (2) recherche d’images similaires, et (3) décision (Figure
168

1). Le premier module permet de représenter le contenu de l’image satellitale par des modèles
ontologiques. Cette modélisation prend en compte le type de capteur utilisé pour l’acquisition
de l’image, l’ensemble des objets et leurs primitives, les relations spatiales entre les objets, et
les contraintes et les conditions figurant dans l’image.
Nous proposons un processus automatisé permettant de générer ces modèles et les attacher
aux images satellitales. En premier lieu, on segmente l’image en régions, puis on calcule leurs
primitives (signature spectrale, forme, texture, etc.) et les relations spatiales entre eux, enfin,
nous appliquons un algorithme d’apprentissage pour créer le modèle d’image.
Le deuxième module permet de rechercher des images similaires à partir d’une base de
modèles ontologique représentant les images satellitales. L’objectif de cette phase est
d’exploiter les informations des cas précédents afin de maximiser les connaissances sur les
phénomènes naturels et leur impact sur les objets de la scène. Nous proposons que la
recherche s’effectue en mesurant la similarité entre les modèles ontologiques associés aux
images et non pas par les images eux même.
Le troisième module exploite le résultat de l’étape précédente (requête enrichie d’un
ensemble d’images similaires), et permet de déduire la susceptibilité des images à un risque
naturel donné, en opérant des inférences sur ces connaissances.
3. Résultats :
L’érosion est la principale menace pesant sur la dégradation de sols et ses conséquences
graves sur l’environnement, l’économie, etc. Nous proposons d’appliquer notre méthodologie
pour traiter ce problème afin de prévenir les zones à risque contre l’érosion en Tunisie et plus
particulièrement à la région du Kef. Nous avons conçu une base de connaissances contenant
des informations sur les objets de la zone (caractéristiques pédologique, couverture du sol,
pente, etc.) et les connaissances sur le phénomène de l’érosion. Nous avons élaboré une base
d’images satellitales issues de différents types de capteur (radar et optique), multi-datées et
corrigées de différents effets perturbateurs (atmosphère, capteur et topographie), représentant
la zone d’étude. Ensuite, nous avons procédé à l’extraction des connaissances des images
satellitales en appliquant des algorithmes de segmentation (FCM et hiérarchique) et des
algorithmes d’apprentissage (Arbre de décision et SVM) permettant de générer des
annotations d’images afin de constituer la base de modèles. Nous avons utilisé le langage
OWL-DL pour modéliser le contenu des images et générer des interprétations et des
déductions sur la susceptibilité des images au risque d’érosion.
Mots clés : Image satellite, représentation de connaissances, ontologie, érosion.
169

Références bibliographiques :
-Shi R., Feng H., Chua T.-S., Lee C.-H., An adaptive image content representation and segmentation
approach to automatic image annotation, International Conference on Image and Video Retrieval (CIVR), pp.
545–554, 2004.
- Mezaris, V., Kompatsiaris, I., Strintzis, M. G.: Region-Based Image Retrieval Using an Object Ontology
and Relevance Feedback, In: Journal on Applied Signal Processing, pp. 886-901, 2004.
- Peijun D., Yunhao C., Hong T., Tao F., “Study on Content-Based Remote Sensing Image Retrieval”, IEEE,
pp 707-710, 2005.
- Bannari A., El-Harti, A., Haboudane D., Bachaoui M. et El-Ghmari A. Intégration des variables spectrales
et géomorphométriques dans un SIG pour la Cartographie des Zones Exposées à l’Érosion. Revue Télédétection,
vol. 7, No. 1-2-3-4, pp. 327-342, 2008.
Modélisation spectrale des rejets miniers
dans la mine de Jebel Ressas, au nord de la Tunisie
Nouha MEZNED 1 , Sâadi ABDELJAOUAD 1 et Mohamed Rached BOUSSEMA 2
1 Laboratoire des Ressources Minérales et Environnement, Faculté des sciences de Tunis,
2092 Campus Universitaire du Belvédère Tunis, Tunisie,
2 Laboratoire de Télédétection et Système d’Information à Références Spatiales,
Ecole nationale d’ingénieurs de Tunis, 1002 le Belvédère Tunis, Tunisie,
mezned_nouha@yahoo.fr
1. Problématique :
L’analyse spectrale des images optiques est une étape essentielle et indispensable pour
sélectionner les classes ou « endmembers » nécessaires dans le processus de classification
pour la cartographie des rejets miniers et des fractions minérales (Mezned et al., 2008). La
correspondance multi-échelle entre les données mesurées par le spectroradiomètre et celles
enregistrées par l’image permet une cartographie précise sur la répartition spatiale des
rejets miniers. Toutefois, ces données mesurées ne sont pas toujours disponibles et surtout
pour l’analyse des images acquises pendant des périodes antérieures. L’approche de
modélisation spectrale AMS représente une solution optimale en l’absence des données
spectroradiométriques de terrain.
2. Données de base et méthodologie :
Notre contribution consiste à modéliser les réflectances des rejets miniers dans le
domaine SWIR (Short Waves InfraRed) qui présente un grand intérêt pour la cartographie
minéralogique. Pour ce fait, nous avons opté pour une approche linéaire permettant une
évaluation simple de la réflectance. En effet, cette évaluation est fortement dépendante des
caractéristiques physiques et spectrales propres des rejets miniers.
L'identification des minéraux existants au niveau du rejet, leurs tailles, leurs
concentrations et leurs comportements spectraux (absorption) sont d'importants paramètres
qui conditionnent la réponse spectrale de l'ensemble des rejets (ils influent sur l'allure et
l'intensité de la réflectance des rejets). L’identification et l’estimation des pourcentages des
minéraux existants en surfaces des trois terrils, considérés comme source de pollution, ont
été révélés à partir des analyses minéralogiques du laboratoire ; par calcimétrie, par DRX
(diffraction aux rayons X) et analyse des sections polies (Mezned et al., 2009 ; Mezned et
al., 2010). Par la suite, en se basant sur les concentrations estimées pour chaque minéral au
niveau des trois terrils ainsi que leurs réflectances correspondantes, nous avons modélisé la
signature spectrale de chaque terril par la méthode AMS. Nous avons utilisé dans un
premier temps, les données spectrales disponibles de la librairie JPL (Jet Propulsion
Laboratory) qui tient compte de la granulométrie des différents minéraux. Toutefois, la
nature des minéraux et leurs gisements, influent la réflectance des minéraux. Ainsi, nous
avons utilisés dans un deuxième temps, les données spectrales que nous avons mesurées
170

dans le domaine SWIR sur des échantillons de minéraux pures, prélevés des
environnements tunisiens. Ces données seront de base pour l’établissement d’une première
librairie spectrale sur les minéraux de l’environnement tunisiens TUNL.
Les comparaisons des données ASTER SWIR, acquise en 26/06/2002, ainsi que les
données spectroradiométriques (mesurées dans le domaine SWIR par le spectroradiomètre
PIMA) ont été établies pour valider l'approche AMS.
3. Résultats :
La comparaison de la réflectance moyenne extraite de l’image SWIR avec celle
modélisée et celle mesurée par le spectroradiomètre, sur l’échantillon moyen de la surface
de chacun des trois terrils, montre des différences dues aux conditions multiples de mesure
des trois réflectances.
En effet, la différence d'intensité de réflectance entre la signature modélisée et celle
extraite de l'image est liée aux conditions de luminance et de pureté des minéraux
(minéraux des rejets et les minéraux de la librairie). Ces conditions ne se présentent pas
dans le cas des mesures par le spectroradiomètre vue que nous mesurons un échantillon
prélevé du terrain (échantillon mixte de minéraux). C’est le changement de l'état de surface
de la composition minéralogique des échantillons de terrils et l'exposition des minéraux, du
fait du transport des échantillons qui influent la réflectance des digues.
Les signatures modélisées sont toujours les plus semblables à celles extraites de l'image,
malgré la différence d'intensité de réflectance. L'inconvénient de déplacement des
échantillons pour des mesures spectroradiométriques au laboratoire, ne se présente pas
dans le cas de modélisation par l'approche AMS et n'aurait en rien affecté la réflectance des
rejets. L'approche AMS est plus fiable dans ce cas, surtout en présence d'une bonne
discrimination et d'une bonne estimation des concentrations des minéraux étudiées. De
plus, la contrainte de différence d’intensité de réflectance des signatures modélisées a été
soulevée par l’utilisation des données de la librairie TUNL.
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 1: Signature spectrale dans le domaine SWIR des rejets miniers du site Jebel Ressas extraite de l'image
ASTER, modélisée et mesurée par le spectroradiomètre des terrils :
(a) DJR1, (b) DJR2 et (c) DJR3. La figure (d) montre la signature modélisée à partir de la librairie
régionale TUNL.
Mots clés: Modélisation spectrale, rejets miniers, mesures spectroradiométriques, ASTER SWIR.
171

Bibliographie :
- Mezned N., Abdeljaouad S. et Boussema M. R., 2008: Caractérisation des Rejets Miniers dans le Bassin
Versant de La Mejerda en utilisant les Données Aster. Revue de télédétection, 2, 83-92.
- Mezned N., Abdeljaouad S. et Boussema M. R., 2009: Unmixing based Landsat ETM+ and ASTER
image fusion for hybrid multispectral image analysis. Advances in Geoscience and Remote Sensing, ISBN 978-
953-307-005-6, 407-418.
- Mezned N., Abdeljaouad S. et Boussema M. R., 2010: A comparative study for unmixing based Landsat
ETM+ and ASTER image fusion. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,
S131-S137.
Changement climatiques et canicule en milieu urbain : Apport de la
télédétection à la gestion du risque de forte chaleur dans le grand Tunis
Mustapha MJEJRA * HENIA Latifa*
mustapahmjejra@yahoo.fr, latifahenia@yahoo.fr
*UR. GREVACHOT
L’intensité des caniculaires est accentuée par l’effet de l’Îlot de chaleur urbain (ICU). Les
fortes chaleurs constituent un risque pour la santé notamment dans les villes à forte
concentration de population. Ce risque est appelé à s’intensifier avec les Changements
Climatiques (GIEC 2007).
Il va sans dire que l’intensité de la canicule ne peut être la même dans les différents
quartiers d’une ville. Les effets des sites, les caractéristiques du tissu urbain, la nature des
activités anthropiques, les types des circulations atmosphériques, sont autant des facteurs qui
peuvent influencer la répartition spatiale de la température lors d’une période caniculaire.
Pour la gestion du risque de forte chaleur, il est important de spatialiser l’intensité de la
canicule, dans le but de déterminer les zones à risque. Pour un tel type d’exercice on se heurte
souvent à la faible densité des stations de mesures météorologiques implantées dans le milieu
urbain. Aussi l’imagerie satellitaire apparaît-elle comme un outil très intéressant qui permet la
spatialisation de l’ilot de chaleur urbain dans sa variation temporelle (diurne – nocturne) ;
puisqu’elle offre une vision synoptique et la répétitivité temporelle des observations.
Cette étude vise à identifier les contrastes spatiaux (les foyers à forte intensité de chaleur)
au niveau de la répartition de la température dans le Grand Tunis par épisodes de forte chaleur
estivale. Pour ceci nous utilisons les données issues du satellite NOAA du capteur AVHRR
dans le spectre infrarouge thermique qui sont plus adaptées aux mesures des températures de
surface. Nous essayons, d’une part, de déterminer les différences intra-urbaines au niveau de
l’intensité des canicules dans le Grand Tunis, par le biais d’un modèle cartographique de l’ilot
de chaleur urbain, d’autre part, nous essayons de valider les résultats obtenus par l’imagerie
satellitaire par recourt aux résultats issus des données conventionnelles et des mesures
itinérantes. Nous essayons aussi de dégager les paramètres explicatifs dont certains sont
structurels (taille de la ville, rapport surface minérale/espace vert dans la ville, morphologie
urbaine, tissu urbain lâche ou serré engendrant un piégeage radiatif par réflexions multiples,
conditions géographiques locales, site de la ville, site de bord de mer, de jebel, de vallée...) et
d’autres conjoncturels (charge en poussières et aérosols ; heure et saison ; conditions
météorologiques…)
Mots-clés : Canicule, Tunis, changement climatique, Télédétection, Gestion des risques
172

Suivi des sols par images satellites à haute résolution spatiale et haute
répétitivité temporelle FORMOSAT-2 : applications à la détection des
phases initiales du cycle cultural en milieu semi-aride.
Bernard MOUGENOT 1 , Benoît DUCHEMIN 1 , Rachid HADRIA 2 , Olivier HAGOLLE 1
1
CESBIO, 18, avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse cedex 9, France,
2
INRA, Centre Régional de l'Oriental, 10, Bd Mohamed VI, BP 428, Oujda, 60000 Maroc.
bernard.mougenot@ird.fr
L’étude des changements par images satellites dans le domaine spectral du visible au
moyen-infrarouge était limité jusqu’à maintenant par un compromis entre la résolution
spatiale et la fréquence de revisite des sites. Il fallait choisir entre une résolution
hectométrique à kilométrique associée à une acquisition quotidienne et une résolution
métrique à décamétrique tous les 8 à 15 jours au mieux. Ces caractéristiques et l’ennuagement
limitent l’utilisation des données satellitales pour les applications agricoles. De nouvelles
missions de satellites en constellation fournissent ou produiront dans un avenir proche des
images combinant haute résolution spatiale (5 à 20 mètres) et acquisition tous les 1 à 5 jours
(RAPID-EYE, FORMOSAT-2 disponibles, SENTINEL-2, VENµS). La connaissance
spatialisée des dates de labours, semis et irrigation permet d’améliorer l’initialisation des
modèles d’estimation des besoins en eau des cultures et de prévisions des récoltes. Les indices
de végétation comme le NDVI détectent le démarrage des cultures beaucoup plus
tardivement.
Une série de 10 images du satellite FORMOSAT-2 a été étudiée en novembre et décembre
2005, en début de cycle agricole sur un secteur de céréales irriguées au Maroc. La périodicité
d’acquisition est en moyenne de 4 jours après élimination des images nuageuses ou
consécutives à une forte pluie. Le capteur de ce satellite est équipé de 4 bandes spectrales du
bleu au proche infrarouge ; la résolution au sol est de 8 mètres. L’angle constant d’acquisition
est une caractéristique essentielle qui permet de limiter les corrections radiométriques pour
l’essentiel à l’impact des aérosols désertiques (une méthodologie itérative de correction
atmosphérique a été développée par ailleurs). L’enquête menée sur 200 parcelles a permis de
définir les principaux types d’itinéraires techniques. Un ensemble de ces parcelles a été
utilisée pour calibrer une méthode de détection des phases de préparation des sols : labours
précoces et tardifs, hersage et semis, ainsi que les opérations d’irrigations. Les seuils sont
ensuite appliqués sont la forme d’arbre de décision, pixel par pixel et date après date, pour
produire des cartes d’utilisation des sols.
La simple détection des changements par différence normalisée d’une date à l’autre donne
de bons résultats pour identifier les phases de préparation des champs jusqu’aux semis. Le
labour entraine une forte diminution de la réflectance dans toutes les bandes du fait de
l’augmentation de la rugosité. L’étude a été réalisée avec la bande B3 dans la partie rouge du
spectre visible, qui présente une bonne dynamique et une sensibilité moindre aux effets des
aérosols désertiques. La réflectance augmente légèrement au cours des phases de hersage et
semis sauf si le labour est très précoce avec un effet d’encroûtement des surfaces sous l’effet
des pluies. Les irrigations entrainent une diminution de la réflectance similaire à celle des
labours profonds. Des confusions peuvent être levées en utilisant des indices de couleurs,
mais en l’absence de bandes spectrales dans le moyen infrarouge, des erreurs subsistent. Les
résultats peuvent être améliorés en tenant compte de l’état initial de la parcelle, de l’évolution
sur plusieurs dates et avec la connaissance à priori des pratiques locales. Les résultats obtenus,
associés au suivi du cycle phénologique de la végétation par le même satellite, permettent
d’accéder à l’ensemble du cycle cultural.
173

240.0
220.0
Jachères
)
3
(B
g
e
u
o
R
e
d
a
n
b
c
e
n
c
ta
fle
é
R
200.0
180.0
160.0
140.0
labour profond
préalable
Pré-irrigation
hersage
labour
labour-semis
irrigation
92210
11620
12732
12663
120.0
100.0
09/11/2005 14/11/2005 19/11/2005 24/11/2005 29/11/2005 04/12/2005 09/12/2005 14/12/2005
Réflectance moyenne de champs d’un secteur irrigué de la plaine de Marrakech au Maroc en début de
saison agricole – changements dus aux pratiques agricole avant le démarrage de la végétation. Bande
B3, images FORMOSAT-2, acquisition en moyenne tous les 4 jours (images nuageuses ou précédées
d’une forte pluie non représentées).
Mot-clés : détection changements, haute résolution satellite, répétitivité temporelle, sols, pratiques agricoles.
Extraction d'un réseau routier par une approche de contour actif modifiée
Said MSEDDI 1, 2 , Mohamed BEN SALAH 1 , Riadh ABDELFATTAH 3, 4 , Amar MITICHE 1
[1] INRS; [2] EPT; [3] supcom; [4] Telecom Bretagne
mseddi_said@yahoo.fr bensalah@emt.inrs.ca riadh.abdelfattah@supcom.rnu.tn mitiche@emt.inrs.ca
L'extraction du réseau routier est un problème fondamental dans le traitement d'image dont
l'application la plus importante est la mise à jour du Système d'information géographique
(SIG).
1. Problématique :
Le problème consiste à partitionner une carte numérisée en deux régions différentes: le
réseau routier et l'arrière-plan.
2. Donnée de base et méthodologie :
Dans cet article, nous proposons une méthode d'extraction du réseau routier par contour
actif [1] qui consiste à minimiser une fonctionnelle appelée aussi énergie composée de trois
termes principaux:
• le terme géodésique qui détecte les frontières des objets [2],
• la mesure de Bhattacharyya qui oriente le contour actif vers la meilleure région qui
rassemble dans sa distribution des intensités à un modèle d'apprentissage [3],
• une contrainte géométrique qui décrit le faible distance entre les bords des routes.
Dans cette méthode, nous utilisons les Level set pour renouveler la position du contour actif à
chaque itération.
174

3. Résultats :
L'efficacité de cette méthode est démontrée par les résultats de certaines cartes (Voir Fig.1
et Fig.2) et la comparaison avec une autre méthode [4] qui utilise aussi les contours actifs
comme outil de base.
Fig1: Première image test: carte digitalisée et le résultat de l’extraction du réseau routier
Fig1: Deuxième image test: carte digitalisée et le résultat de l’extraction du réseau routier
Mots clés : extraction du réseau routier, contour actif, terme géodésique, mesure de Bhattacharyya, Level set.
Bibliographique :
- Chan T. and Vese L., “Active Contours without Edges”, IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 10 ,
pp. 266-277, 2001.
- Caselles V., Kimmel R., and Sapiro G., “Geodesic active contours”, International Journal of Computer
Vision, no. 1, pp. 61_79, 1997.
- Freedman D. and T. Zhang. “Active contours for tracking distributions”. IEEE Trans on Image Processing,
13(4): 518-526, 2004.
- Bibo Lu, Yongxia Ku, Hui Wang, “Automatic Road Extraction Method Based on Level Set and Shape
Analysis”, icicta, vol. 3, pp.511-514, 2009.
175

Analyse du champ de précipitations et détermination des zones à potentiel
en eau souterraine exploitable: Apport de la Télédétection et des systèmes
d’Informations Géographiques ; cas du département de Sinfra
(Centre- ouest de la Côte d’Ivoire).
Vami Hermann N’GUESSAN BI 1 , Mahaman Bachir, SALEY 2 Kouadio AFFIAN 3
1- Doctorant en Télédétection et SIG, Centre Universitaire de Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT),
Université de Cocody, 22 BP 801 Abidjan 22, Côte d’ivoire. nguessanbiv@yahoo.fr
2 Enseignant-Chercheur, Centre Universitaire de Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT), Université de
Cocody, 22 BP 801 Abidjan 22, Côte d’ivoire. basaley@yahoo.fr
3 Enseignant-Chercheur, Centre Universitaire de Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT), Université de
Cocody, 22 BP 801 Abidjan 22, Côte d’ivoire. k_affian@yahoo.fr
1. Problématique :
Les tendances pluviométriques régionales en Côte d’Ivoire, du fait du changement
climatique, révèlent une baisse généralisée des précipitations sur l’ensemble du pays. Cela est
de nature à perturber les régimes des cours d’eau réduisant ainsi la disponibilité des
ressources en eau de surface. Dans un contexte de changement climatique, un des enjeux
majeurs des recherches est de quantifier l’impact de cette variabilité sur le cycle hydrologique
et les ressources en eau. C’est dans cette optique que s’inscrit la présente étude. L’objectif
assigné donc à ce travail de recherche est de montrer l’impact de la variabilité climatique sur
les ressources en eau de surface et de proposer une méthode pour cartographier les zones à
potentiel en eau souterraine exploitable.
2. Données de base et méthodologie :
Pour l’analyse du champ de précipitation, la démarche adoptée suit une approche
markovienne, qui est une approche stochastique très utilisée pour analyser et simuler
l’évolution spatio-temporelle d’un système à partir des probabilités de transition. Elle a porté
sur une série chronologique de données de pluies (1967-2000). Ce modèle a ensuite été étendu
aux cas de données spatialisées à l’aide des automates cellulaires pour inclure le voisinage
comme facteur modifiant les probabilités de changement de l’état d’une portion d’espace. La
région de Sinfra étant située en zone de socle, le réseau de fractures qui constitue la voie
privilégiée d’accès aux ressources en eaux souterraines a été établi par le traitement des
images Landsat TM de la scène 197-055.
3. Résultats :
La détermination de la perméabilité induite par ce réseau de fractures en utilisant la
méthode de Francis (1970) vient en appoint, pour identifier les couloirs de circulation de
l’eau souterraine de la région de Sinfra. Les valeurs de perméabilité induite obtenues, ainsi
que les données hydrologiques et topographiques ont été analysées par une approche
multicritère avec agrégation par codification des critères multisources considérés pour
produire la carte de potentialité en eau souterraine du département de Sinfra. L’analyse par les
chaines des Markov de la série chronologique de données de pluies a révélé une grande
variabilité interannuelle de la pluie qui traduit une alternance de phase humide et de phase
sèche plus longue. Ce long déficit pluviométrique a provoqué une baisse importante de
l’écoulement des principaux cours d’eau présents dans le département de Sinfra. Cette
analyse montre également que les échos de précipitations sont biens décrits par les chaînes de
Markov. Elles permettent, en effet, de mieux apprécier l’influence du passé sur le
comportement du phénomène pluvieux et de donner une meilleure description des
précipitations. L’analyse du réseau de fractures a révélé les directions principales empruntées
par les fractures régionales et les fractures dans leur ensemble. La distribution spatiale des
valeurs de perméabilités induites obtenues (comprises entre 1.7.10-8 et 1.1 .10-6 m/h) a
permis d’identifier les couloirs de circulation de direction : E-W, N-S et NW-SE. La carte
176

des potentialités en eau souterraine montre que plus de la moitié (64%) du département de
Sinfra est pourvue en eau Souterraine exploitable.
Mot clés : Télédétection, SIG, analyse multicritère, Markov, ressources en eau
Références Bibliographiques
-Arnaud M. 1985: Contribution à l’étude stochastique Markovienne des précipitations dans le bassin Adour-
Garonne ; Thèse de Doctorat, Toulouse, (France).
-Bois Ph., Obled Ch., et Zin I.(2007). Introduction au traitement de données en Hydrologie. 7 e édition revue
et complétée. Edition du millénaire, 265p.
-Garcia C.C. (1990): El campo de Cartagena climate hidrologia de un médio semiarido. Univ. Murcia,
ayuntamiento de Cartagena, 450p.
-Hess G.D., Leslie L.M., Guymer A.E., Fraendrich K. 1989: Application of markov techniques to the
operational, short-term forecasting of rainfall; Australian Meteorological Magazine, 37, 2, 83-91.
Télédétection et nouvelle cartographie forestière : de la production à
l’utilisation Cas des paysages forestière du Cap Bon
Monaem NASR 1 , Walid CHOUARI 2 , AbdelKrim BENSAID 3
1 et 2 Laboratoire SYFACTE (F.L.S.H.Sfax)
3 Laboratoire GEOSYSCOM (Université de Caen Basse-Normandie)
Monaem_nasr@yahoo.fr , walidchouari@yahoo.fr , Abdelkrim.bensaid@unicaen.fr
En Tunisie, les forêts occupent une place privilégiée en raison des enjeux
socioéconomiques, tant à l’échelle globale que locale. Les missions de surveillance et de
gestion des ressources forestières sont variées, et nous pensons bien aujourd’hui qu’elles
doivent bénéficier de l’évolution des technologies en anticipant sur les activités de recherche.
Dans ce cadre, les techniques spatiales et plus particulièrement les données issues de
l’Observation de la Terre contribuent depuis près de 20 ans à l'établissement d'inventaires
forestiers à différentes échelles spatiotemporelles. Cependant, des freins subsistent pour
profiter et exploiter pleinement les capacités d’observation à différentes échelles spatiales
associées à différentes répétitivités des missions actuelles et futures.
Pour mieux connaître et suivre les paysages forestiers et les peuplements dans la presqu’île
du Cap bon, les ingénieurs de la Direction Générale des Forêts se sont basés sur
l'interprétation de photographies aériennes, à l'échelle du 1/20 000ème, dont les résultats ont
été vérifiés par des observations sur le terrain. Les formations forestières ont été regroupées
en unités homogènes suivant différents critères (composition, recouvrement…). Cependant, le
travail reste souvent incomplet et trop généralisé.
Le but principal de ce travail consiste à cartographier les surfaces forestières en tant que
systèmes extrêmement dispersées, complexes et dynamiques afin de réaliser une cartographie
des unités paysagères à différentes échelles en utilisant les images ASTER de l’année 2001 et
2009. Ce choix est justifié par l'incertitude relative des estimations fournies récemment par
l'inventaire forestier national. Nous chercherons aussi à évaluer les possibilités offertes par la
télédétection et la cartographie multiscalaire à identifier, à analyser les zones forestières, en
donnant des renseignements sur leurs localisations et leurs dimensions, leur état de
dégradation et le degré de pression exercée par la population (un déboisement accentué, des
feux de forêt et l'agroforesterie…). Les données multitemporelles permettent l'analyse de la
détection des changements. Les images des années antérieures sont comparées aux scènes
récentes afin de mesurer concrètement les différences de l'étendue des pertes des forets ou des
zones nouvellement reboisées. La télédétection par satellite peut aussi contribuer à
177

l'aménagement forestier en fournissant des informations sur l'accessibilité (topographie,
sentiers ou routes) et permet une surveillance annuelle, voire mensuelle, des principaux
peuplements forestiers et de leur exploitation à différentes échelles spatiales.
La cartographie ainsi réalisée sera mise en ligne via l’utilisation des techniques de
cartographie sur le web (webmapping). Ce pendant, les différents utilisateurs potentiels
peuvent ainsi ajouter, afficher, consulter et télécharger les informations cartographiques
concernant la presqu’île du Cap bon.
-Image ASTER-
Mots clés : Télédétection, nouvelle cartographie, paysages forestiers, Cap Bon.
La dynamique spatiale des systèmes de ravinement sur les marnes en climat
semi-aride : Cas de piémonts du secteur moyen du haut bassin versant de
l’Oued Kébir-Miliane (Tunisie)
Latifa NASRI
Laboratoire de Cartographie Géomorphologique des Milieux, des Environnements et des Dynamiques
latifa.nasri.cgmed@gmail.com
1. Problématique :
La partie amont du bassin versant de l’Oued Kébir-Miliane se localise dans le Tell de
la Tunisie. Son secteur moyen est façonné par la dépression allongée de l’Oued Kébir où les
piémonts occupent 40% de sa superficie totale. La problématique géomorphologique majeure
du secteur moyen est le façonnement actuel de ces piémonts. Il s’effectue sur des
178

affleurements marneux caractérisés par une aptitude forte au ravinement sous un climat semiaride
caractérisé par des pluies irrégulières et brutales.
2. Données de base et méthodologie :
Les principaux outils utilisés pour déterminer le fonctionnement morphodynamique actuel
dans les piémonts du secteur moyen de l’Oued Kébir sont :
- La recherche bibliographique,
- La prospection du terrain,
- La mesure des sites et des repères de suivi,
- Les photographies aériennes,
- Les travaux de laboratoires,
- L’enquête socio-économique,
La méthodologie adoptée est le traitement des données par le système d’information
géographique, la superposition des différentes couches de données pour obtenir une carte de
l’érosion.
3. Résultats :
Les systèmes de ravinements marquent le façonnement actuel des piémonts d’étude. Le
décapage a un rôle secondaire sur les interfluves. Les systèmes de ravinements sont
conditionnés par trois principaux facteurs. D’abord, un climat semi-aride caractérisé par des
pluies irrégulières et des averses brutales. Puis, un affleurement des marnes apte à l’incision
par la faible perméabilité, la texture argileuse et la cohésion faible. Enfin, les activités
anthropiques qui ne tiennent pas compte des caractéristiques physiques du milieu.
Une variabilité de la dynamique spatiale des systèmes de ravinement se présente sur les
piémonts de la dépression de l’Oued Kébir :
- En premier lieu, la rive gauche se caractérise par une diversité d’activité des systèmes
de ravinement. Les dynamiques spectaculaires se manifestent d’abord par un
ravinement hiérarchisé et un creusement significatif dans le sous-bassin versant de
l’Oued Hallouf-Zekrine. Puis, par des bad-lands en aval du talus de raccordement du
glacis ancien et moyen entre l’Oued Debidiba à l’Oued Hallouf. Les systèmes de
ravinement peu dynamiques se localisent sur les deux extrémités de la rive gauche : de
la fermeture amont à Sidi Said, puis de l’Oued Souf à l’Oued Jnan.
- En deuxième lieu, la rive droite se caractérise par une ressemblance de l’activité des
systèmes de ravinement où les piémonts sont façonnés par une érosion linéaire à
activité moyenne à faible. Un suivi de l’incision par des repères fixes au fond du lit de
deux ravins dans le secteur de Sidi Aouidet, montre une évolution faible des ravins
entre 2006 et 2009. Un cas exceptionnel se localise dans le secteur de Sidi Amara où
apparaît le système de ravinement le plus actif de la rive droite.
- En dernier lieu, un cas particulier de l’évolution des ravins se manifeste aux environs
de la retenue du barrage de l’Oued Kébir, localisé dans la fermeture aval de la
dépression du Kébir. Les transformations morphologiques et morphodynamiques qui
résultent des effets du barrage ont produit d’une part la disparition des ravins en amont
de la retenue à cause du colmatage par l’excès de sédiment et d’autre part le
développement de l’érosion régressive aux bordures de la digue.
Mots clés: dynamique spatiale, système de ravinement, climat semi-aride, morphodynamique, érosion.
Bibliographiques
- Marrae A.(1998). Huit ans de mesures du ravinement des marnes dans les Baronnies méridionales (Préalpes
françaises du sud), Géomorphologie: relief, processus, environnement. Vol. 4, n°4, p. 351-373.
- Nasri L. (2005) – La dynamique géomorphologique actuelle dans les impluviums des retenues collinaires
dans la région de jbel Mansour. Mém. de Mastère. Facult. des Scie. Hum et Soc de Tunis. P 107.
179

- Rey F. (2002) – Influence de la distribution spatiale de la végétation sur la production sédimentaire des
ravines marneuses dans les Aples du Sud. Thèse de Doctorat. Unv. Joseph Fourier- Grenoble I et CEMAGREF
de Grenoble. P258.
- Slimi A. (2008) - Mouvements de terrain et ravinements dans le bassin supérieur de l’Oued Djemaa
(versant sud du Djurdura, Algérie).Thèse de Doctorat. Université Paris XII Val-De-Marne, p309.
Exploitation des données satellitaires pour l’évaluation de la biomasse
forestière des forêts du bassin du Congo : Cas de la Forêt Classée de la
Mondah au Gabon.
Calvin Dikongo NDJOMBA 1 , Bernard RIERA 2 , Edmond NEZRY 3 , Cédric LARDEUX 1 , David NIAMIEN, Pierre
Louis FRISON 1 , Jean Paul RUDANT 1
1 Université Paris-Est de Marne La Vallée,
2
Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris,
3 Par Bleu Technologies Inc., Saint-Jean-sur-Richelieu, Québec, Canada.
calvindn@yahoo.fr
L’estimation du carbone séquestré dans les végétaux passe par la réalisation de mesures in
situ. A défaut de pouvoir réaliser des mesures directes de la biomasse des végétaux, une
estimation de la biomasse et donc du carbone est possible via des équations allométriques.
Pour cela des mesures dendrométriques (mensuration des arbres), voire dendrologiques
(mesure de la forme des arbres), sont nécessaires. Parmi ces mesures, on relève, entre autres,
les hauteurs, les diamètres des arbres (à environ 1,30m du sol) ainsi que les mesures d’indice
foliaire (LAI = Leaf Area Index).
Les forêts du bassin du Congo n’étant pas homogènes en terme de densité d’arbres et de
composition végétale, il est nécessaire de mesurer ces paramètres sur les espèces végétales
arborés présentent dans les principaux types de forêt, notamment les forêts naturelles, les
plantations, les jeunes jachères, les vieilles jachères, les savanes, et les mangroves. C’est ainsi
que plusieurs sites ont été retenus sur le bassin pour effectuer les mensurations, l’objectif étant
d’évaluer la biomasse moyenne par hectare pour chacun des principaux types de forestiers,
ainsi que leurs couvertures spatiales respectives. Compte tenu de la grande extension des
forêts du bassin (2 000 000 km 2 ), la discrimination entre types de forêts et la détermination de
leur étendue doivent utiliser l’imagerie satellitaire, en particulier l’imagerie radar étant donné
la fréquence et de l’importance du couvert nuageux dans la région.
Notre étude porte principalement sur les forêts du Gabon. Nous avons toutefois aussi
retenu un site test en République Démocratique du Congo pour voir dans quelle mesure notre
approche pouvait être généralisée.
Dans une première étape, nous avons réalisé des inventaires dans la Forêt Classée de la
Mondah (FCM, Gabon) sur des placettes représentatives de différents types de forêts, ainsi
qu’en forêt naturelle à l’intérieur du pays (Lastourville, au centre du Gabon).
Dans une seconde étape, nous avons exploité les images des capteurs radar ALOS-
PALSAR, ENVISAT, RADARSAT-1 et TerraSAR-X sur trois sites test : la FCM au nord de
Libreville (λ=9,3°E; ф=00,5°N), en République Démocratique du Congo (RDC), dans la
Réserve de TUMBA-LEDIMA (RTL) près du fleuve Congo (λ=17,2°E; ф=01,5°S), et autour
de la ville d’Inongo (λ=18,2°E; ф=02,0°S).
Grâce à la grande variété des caractéristiques techniques des radar imageurs utilisés, nous
avons pu associer aux divers types forestiers, des signatures spécifiques en terme de réponse
radar (polarimétriques pour ALOS-PALSAR en bande L et à moyenne résolution spatiale,
texturales pour TerraSAR-X en bande X et à très haute résolution spatiale), et procéder à
l’évaluation de leurs superficies. Connaissant la densité des arbres et la hauteur moyenne de
nos différents types de forêts par des mesures in situ ainsi que la typologie forestière, la
180

surface foliaire et l’étendue de ces forêts par imagerie satellitaire, on a pu estimer la biomasse
nécessaire pour l’évaluation du carbone.
Ce travail préparatoire a pour but d’établir un ensemble d’équations allométriques qui
permettent d’estimer la quantité de carbone séquestrée dans les différents types de forêts sur
nos zones test, et à terme, de proposer une méthodologie générale de cartographie de la
séquestration du carbone dans les forêts du bassin du Congo.
Mots clés : carbone, imagerie satellitaire, équation allométrique, forêt.
Evaluation du potentiel des images radar PALSAR et RadarSAT-2 :
application à l’occupation du sol en Côte d’Ivoire (cas de la zone côtière)
D, NIAMIEN. 1 , LARDEUX C. 1 , Alexis N’GO 3 , PL .FRISON 1 , B. RIERA 2 , JP. RUDANT 1
(1) Université Paris-Est, Laboratoire GTMC, 5, boulevard Descartes, 77 454 Marne la Vallée Cedex 2, France.
niamiendavid@gmail.com, clardeux@gmail.com, pierre-louis.frison@univ-mlv.fr,
Jean-Paul.Rudant@univ-mlv.fr ,
(2) Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN)
riera@mnhn.fr
(3) Université d’Abobo-Adjamé, Côte d’Ivoire
nyaoalexis@yahoo.fr
1. Problématique :
Depuis 2007, une nouvelle génération de radar satellitaire permet de renouveler les
approches cartographiques et ce, en particulier dans les zones tropicales humides où les
images optiques sont difficilement opérantes, comme le cas la zone côtière de la Côte
d’Ivoire. Par ailleurs, la nature peu accessible du terrain couvert en majorité par la forêt rend
difficile les contrôles sur le terrain.
Avec le développement de l’agriculture de plantation et de l’exportation, le couvert végétal
de la Côte d’Ivoire a connu une forte dégradation, au point où la forêt primaire n’existe plus
excepté la forêt classée de Thaï. Les images Radar PALSAR polarimétrique en bande L, selon
différents modes de polarisation permettront d’évaluer et de comparer le potentiel de ces
images pour la connaissance et le suivi temporel des milieux rencontrés dans les zones de
Grand-Lahou (4 ° 8 et 5°2 W – 5° et 5°3 N) et de Sassandra (6° et 6°25W- 4°8 et 5°2 N).
Dans ce travail, nous présenterons la réalisation d’une carte d’occupation du sol avec les
images SAR polarimétrique acquises avec le capteur PALSAR à bord de la plate-forme
ALOS opérant dans la bande de fréquence de 1.27 GHz (λ= 25 cm).
2. Données et méthodologie :
Pour mener cette étude, nous disposons d’une scène PALSAR en mode dual polarisation
(HH/HV) de niveau 1.1 (image en format complexe) ayant une résolution au sol de 20 m (en
distance) et 10 m (en azimut), d’une carte d’occupation du sol ainsi que des données de terrain
(photographies, points GPS).
Les images que nous utilisons sont des images du niveau 1.1 et mono-vue (1 vue en ligne
et 1 vue en colonne) contenant les polarisations HH/HV. Les cibles étudiées sont des surfaces
naturelles (zones agricoles, sols nus, forêts...). Les cibles sont composées de multiples
diffuseurs élémentaires, ce qui donne naissance au phénomène de chatoiement lié à la nature
cohérente de l’onde et qui se manifeste par la présence d’un «bruit » rendant délicat la
discrimination des surfaces observées. Il est donc nécessaire de décrire statistiquement leur
mécanisme de rétrodiffusion.
En effet, en raison des conditions initiales d’émission du champ électrique ainsi que de la
distance satellite-cible toutes deux variant aléatoirement pour chaque pixel, chaque pixel est
181

affecté par une phase absolue de distribution aléatoire uniforme, rendant impossible tout
moyennage des données complexes autours d’un voisinage de pixel.
Suivant les types surfaces, on va décider d’effectuer un moyennage spatial ou non. Par
exemple dans le cas des surfaces naturelles pour mettre en évidence la surface, on doit
effectuer un moyennage. Par contre les cibles ponctuelles (cibles déterministes), il ne sera pas
nécessaire de faire un moyennage car on a un seul diffuseur prépondérant.
Puisque nous travaillons sur des surfaces naturelles, il est nécessaire de représenter
l’information polarimétrique par une représentation en puissance, comme avec la matrice de
covariance. Nous utilisons la matrice de covariance (liée à la base d’émission du capteur)
parce que les données en notre possession sont en double polarisation. De ce fait, ne pouvons
pas la matrice de diffusion qui contient l’intégralité de l’information polarimétrique.
Après le passage des brutes en matrice de covariance, nous allons effectuer une mise en
géométrie de l’image (géoréférencement) et sa correction radiométrique. De cette matrice, des
indicateurs discriminants sont extraits afin de caractériser notre site d’étude. Il s’agit des
éléments d’intensités C11, C22 et le coefficient de corrélation entre C11et C22.
Une composition colorée est réalisée en affectant l’indice C11 (HH) dans le canal rouge,
l’indice C22 (HV) dans le canal vert et l’indice de corrélation entre C11 et C22 le canal bleu.
Une classification orientée objet a été utilisée pour la réalisation de la carte d’occupation
du sol en basant sur la radiométrie, la forme et la rugosité. Nous utilisons la moyenne de
radiométrie dans chaque dans les trois canaux. Cette classification est en cours de validation
182

Évolution des lithométéores depuis plus d’un demi-siècle en Mauritanie
Zeineddine NOUACEUR
UMR IDÉES 6226, GeoSuds, Université de Rouen, Département de Géographie
zineddine.nouaceur@univ-rouen.fr
1. Problématique :
Dans son dernier rapport de novembre 2007, le GIEC évalue la tendance de la température
de la planète entre 1906 et 2005 à + 0,74. L’évolution de ce paramètre suit ainsi le scénario du
réchauffement climatique mondial déjà établi depuis les années soixante-dix. Les différents
modèles climatiques prévoient aussi une hausse probable des précipitations dans plusieurs
régions du monde. Au-delà de la grande polémique sur les causes réelles de ces changements
climatiques, la grande majorité des stations mondiales a observé cette nouvelle tendance. Ces
changements sont ressentis cependant d’une manière tout à fait différente d’une région à une
autre.
Dans la zone sahélienne de l’Afrique de l’Ouest, ces variations ont été identifiées très tôt et
touchent pratiquement toute la région. La Mauritanie qui est un vaste territoire à cheval entre
le domaine sahélien (un quart du pays) et le domaine saharien (qui couvre les trois quarts
restants) n’échappe à la règle et c’est un réel bouleversement climatique que l’on observe ces
dernières années dans cette région. L’étude de l’évolution des températures depuis plus d’un
demi-siècle en Mauritanie, a montré une augmentation des valeurs plus affirmée pour les
températures minimales. Parallèlement à cette hausse des températures, on observe ces
dernières années, dans ce pays et dans de nombreux pays sahéliens, des signes qui suggèrent
qu’un retour vers une période plus humide est peut-être amorcé dans cette partie de l’Afrique
de l’Ouest. C’est ce qui est confirmé sur le terrain par une plus grande intensité des pluies.
Dans le contexte des changements climatiques actuels, l’étude des lithométéores donne un
bilan chiffré de la situation en Mauritanie. Cette analyse détermine ainsi les principales
fluctuations qui ont marqué ce paramètre climatique durant près d’un demi-siècle.
2. Données de base et Méthodologie :
L’analyse statistique des lithométéores et des pluies concerne treize stations synoptiques et
porte sur un peu plus de cinquante ans d’observations. La durée de cette étude regroupe des
périodes climatiques caractéristiques qui ont marqué la région, soit par des épisodes humides
(1951-1960), soit par des épisodes secs (1970-1989), soit par des phases de transition telle que
la période actuelle (1990 – 2004).
La moyenne nationale est calculée à partir des valeurs enregistrées dans la totalité des
postes de mesure.
Deux indices sont utilisés pour réduire la variabilité inter annuelle :
- La moyenne mobile sur cinq années
- Les variables centrées réduites calculées sur les valeurs moyennes.
L’analyse des courbes d’évolution permet de traduire les tendances dominantes. La
comparaison pas-à-pas des différentes fluctuations des courbes permet de saisir la réponse des
lithométéores à la variabilité pluviométrique qui constituent un bon révélateur de l’état des
paysages sahéliens.
3. Résultats :
La courbe de l’évolution des tempêtes de sable (figure 1) montre deux phases de hausses
(matérialisées par des indices positifs) bien distinctes qui coïncident avec les sécheresses
climatiques passées (années soixante-dix et quatre-vingt). La dégradation des paysages
sahéliens suite à la péjoration pluviométrique augmente l’érodibilité des sols et suggère donc
183

une plus grande disponibilité des particules et des poussières édaphiques, qui traduit elle -
même une plus importante occurrence des types de temps lithométéoriques. À partir du milieu
des années quatre – vingt - dix, la situation pluviométrique change, malgré une très forte
variabilité annuelle. Les paysages mauritaniens témoignent lors de cette dernière période
(1993 – 2004) de conditions d’humidité plus clémentes ce qui favorise la cohésion des
particules des sols. Les indices calculés durant cette phase pour les tempêtes de sable
n’enregistrent qu’une seule valeur positive en 1997. Un lien très fort est ainsi établi entre les
observations des lithométéores et la variabilité pluviométrique. Cette nouvelle tendance
atteste d’un réel bouleversement climatique observé ces dernières années dans cette partie de
l’Afrique sahélienne.
4
3
Tempête de sable
2
Précipitation
1
0
-1
-2
-3
1951 1960 1969 1978 1987 1996
Figure 1. Tendance des précipitations et des tempêtes de sable. Moyenne nationale des indices centrés
réduits (1951 – 2004).
Mots-Clefs : Changement climatique, risque éolien, lithométéore, sécheresse.
Bibliographie :
- Olsson L, Eklundh L, Ardö J. A, 2005 : Recent greening of the Sahel – trend, patterns and potential causes,
Journal of Arid Environments, 63, 556 – 566.
- Nouaceur Z, Évolution des précipitations depuis plus d’un demi-siècle en Mauritanie, 2009, Geographica
Technica, Numero Special, Cluj University Press, Romania, p. 361 – 366.
Distribution et suivi du couvert végétal des marais du
Parc National de l’Ichkeul
Mounira OUALI 1,2 , Amina DAOUD-BOUATTOUR 1,2 , Amor.Mokhtar GAMMAR 2 , Semia BEN SAAD-LIMAM
1,2 & Zeineb GAMMAR-GHRABI 2,3
1 Faculté des Sciences de Tunis, Université Tunis El Manar, Tunisie.
2 U. R. Biogéographie, Climatologie Appliquée et Dynamique Erosive, Faculté des Lettres, des Arts et des Humanités de
Manouba, Tunisie
3 Institut National Agronomique de Tunisie (INAT), Tunis, Tunisie.
Mail : mouniraouali@yahoo.fr
1. Problématique :
Cette étude intéresse la distribution et le suivi du couvert végétal des sept marais du Parc
National de l'Ichkeul.
184

2.Données de base et méthodologie :
Elle est basée sur des relevés phytosociologiques réalisés, selon la méthode de Braun
Blanquet, durant les années 2007 et 2008. Les données obtenues ont servi à la cartographie de
la végétation d’une part et à l’analyse factorielle de correspondance (AFC) d’autre part.
La cartographie de la végétation en utilisant l’outil de la télédétection, a fournis la base de
la dynamique actuelle de l’écosystème de l’Ichkeul.
3. Résultats :
L’AFC, un outil statistique qui appuie les résultats de la cartographie, a permis de
différencier aussi bien les relevés que les espèces suivant trois gradients: l'hydrologie, la
salinité et le degré de dégradation du sol. L’hydrologie et la salinité sont deux facteurs très
liés : une forte salinité est corrélée avec une courte submersion et une faible salinité est
corrélée avec une submersion prolongée.
Sur l’axe 1 des AFC, les relevés aussi bien que les espèces se repartissent, suivant les
gradients hydraulique et de salinité, depuis les zones à durée de submersion longue liée à une
profondeur d’eau élevée et à faible salinité (Alisma plantago aquatica, Eleocharis palustris)
vers les zones sèches et à forte salinité (Limonium boitardii, Frankenia laevis).
Sur l’axe 2 des AFC, les relevés aussi bien que les espèces se repartissent, suivant un
gradient de dégradation du sol : des zones les moins dégradées (Bolboschoenus maritimus,
Juncus maritimus) vers les zones à sol fortement dégradé (Scolymus hispanicus, Silybum
marianum, Ammi visnaga…). Cette dégradation est essentiellement due à la salinisation des
marais et au surpâturage.
Mots clés : Parc National de l’Ichkeul, Relevés phytosociologiques, Cartographie, Analyse Factorielle de
Correspondance.
Les images satellites Landsat pour la cartographie de l’ensablement
Exemples tests du sud Tunisien
D. OUERCHEFANI (1) , E. DELAITRE (2) , Y. CALLOT (3) , S. ABDELJAOUED (4) et C. VENARD (3)
1 Institut des Régions Arides, Medenine,
2 Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier,
3 Université Lumière, Lyon2,
4 Faculté des sciences de Tunis
En Tunisie aride et semi-aride, l’ensablement est considérée comme l’une des
manifestations les plus importantes et remarquables de la désertification. Son suivi a été
longtemps effectué à l’échelle stationnelle, mais avec les nouvelles technologies offertes par
la télédétection, il est devenu aussi possible de caractériser ce phénomène à l’échelle spatiale.
Grâce à une exploitation réfléchie des données cartographiques existantes et une démarche
basée sur des méthodologies itératives et claires pour le traitement des données satellitaires,
ce travail a permis de définir et de cartographier l’état de l’ensablement au niveau de trois
zones de test tunisiennes, caractérisées par une aridité de plus en plus croissante : Menzel
Habib, Jeffara et Oglet Merteba. Cette cartographie est essentiellement basée sur une analyse
de données de terrain et une comparaison rigoureuse de ces observations avec la radiométrie
des images satellites utilisées. Une esquisse cartographique de départ définissant les unités de
surface les plus homogènes possibles a été élaborée en croisant les données caractérisant le
substrat affleurant et l’occupation de sols. Ensuite un essai d’interprétation a été réalisé au cas
par cas à partir de cette carte afin de dresser la carte des unités de dynamique éolienne
potentielle en distinguant trois types de classes : les zones de départ, les zones de transit et les
185

zones de dépôt. Ces cartes sont délicates à mettre en place car elles reflètent des processus liés
à plusieurs facteurs, mais le facteur le plus déterminant pour nous est celui de l’occupation du
sol.
Les unités cartographiées ont servi de support à la caractérisation de l’ensablement des
états de surfaces, et particulièrement de ceux des zones de dépôt. Cette caractérisation a
d’abord servi pour la détermination des signatures spectrales de ces zones selon le degré
d’ensablement observé sur le terrain (3 niveaux : pas ou peu ensablé, moyennement ensablé et
très ensablé), et ensuite pour la cartographie de l’ensablement au niveau de la totalité des trois
zones de test à partir des images Landsat. Ce travail a été possible grâce aux nombreux
relevés de terrains que nous avons faits au cours de l’étude. D’une manière générale, la
démarche adoptée pour la caractérisation des unités de dynamique éolienne potentielle a
révélée des différences importantes quant au zonage des zones de départ, de transit et de dépôt
de sable. De même, la cartographie de l’ensablement au niveau des zones de dépôt a révélé
des états d’ensablement différents d’une zone à une autre.
Entre les trois sites choisis, celui de la Jeffara présente le plus fort risque de perte de ses
matériaux sableux avec 66% de sa superficie considérée comme zone source, contre
seulement 31% et 27% de la superficie totale pour les deux autres sites de test, respectivement
pour Menzel Habib et Oglet Merteba. Seulement 14% du site test de Jeffara a été
cartographiée comme zone de dépôt, alors que celle de Menzel Habib représente le double de
ce pourcentage, tandis que celle d’Oglet Merteba occupe 17% de la superficie totale de ce
site. Mais pour ce qui est des zones potentielles de dépôts, l’ensablement le plus important est
mis en évidence à Oglet Merteba, puis au niveau de la Jeffara et finalement au niveau de
Menzel Habib, avec respectivement 38%, 21% et 18%.
Mot clés : dynamique éolienne, ensablement, cartographie, Landsat
Adaptation du concept de séparation aveugle de sources pour la
cartographie de propriétés de sol sur des surfaces partiellement végétalisées
Walid OUERGHEMMI 1 , Cécile GOMEZ 2 , Mohamed Saber NACEUR 1
1 LTSIRS (Laboratoire de Télédétection et Systèmes d’Information à Référence Spatiale), Ecole Nationale d'Ingénieurs de
Tunis, Tunis
2
IRD Tunis (UMR-LISAH), Tunis.
walid8359@gmail.com, gomez@supagro.inra.fr , naceurs@yahoo.fr
1. Problématique :
La spectroscopie par imagerie hyperspectrale visible et proche infrarouge (Vis-PIR) a
montré son efficacité dans la détermination des propriétés de sol de surface, via l’utilisation
de méthode multivariée telle que la Partial Least Square Regression (PLSR) [1]. Néanmoins
l’utilisation de l’imagerie hyperspectrale est pour le moment limitée aux surfaces de sols nus,
l’efficacité des techniques diminuant en présence de végétation en surface.
Les méthodes de séparation aveugle de sources (BSS) peuvent dans ce contexte, être
théoriquement exploitées. En effet, l’objectif de la BSS est de reconstituer des signaux
sources à partir d’un mélange linéaire de ces signaux, ceci sans avoir d’informations sur ces
signaux ni sur leur combinaison linéaire. Généralement utilisée en télédétection pour un
traitement spatial des données tel qu’une classification d’objets naturels [3], nous avons ici
cherché à tester le concept de BSS dans la dimension spectrale des images hyperspectrales.
L’objectif de nos travaux est de tester la BSS sur des mélanges spectraux sol/végétation
obtenus par spectroscopie Vis-PIR afin de restituer un spectre de sol nu suffisamment précis
186

pour permettre l’estimation de 2 propriétés de sol : les taux d’Argile et de Carbonate de
Calcium (CaCO 3 ).
2. Données de base et méthodologie :
Si on considère le vecteur X=(x 1,… x m ) T des signaux mesurés x i qui représente m mélanges
linéaires de n sources, le but de la BSS est de reconstituer les n sources s i sous forme d’un
vecteur S(s 1,… s n ) T . Les signaux sources s i sont supposés statistiquement indépendants et m≥n.
Si X=AS avec A la matrice de mélange, le but de la BSS est de retrouver la matrice de
séparation W tel que S=WX [4]. Le principe de la BSS peut être illustré par le problème de la
« cocktail party » (Figure 1).
Figure 1 : illustration du problème de la « Cocktail party »
L’algorithme BSS non linéaire Bsica [2] a été testé sur m mélanges spectraux Vis- PIR
simulés (m=2, 3, 5 et 8) afin d’extraire n=2 sources spectrales (1 spectre sol et 1 spectre
végétation). L’impact du nombre de mélanges m utilisés sur les résultats de l’algorithme a été
étudié. Les mélanges simulés sont créés linéairement à partir de spectres Vis-PIR de
laboratoire (2051bandes) acquis sur 5 échantillons de sols et d’une végétation verte (feuille
de vigne). Les proportions de végétation au sein des mélanges varient de 15 à 30%. Les taux
d’Argile et de CaCO 3 correspondant à ces sols, mesurés par analyses physico-chimiques, sont
connus.
Une fois le nombre optimal de mélanges déterminé, l’algorithme a été testé sur des
spectres mélangés réels extraits d’une image hyperspectrale HYMAP. Trois grilles de
3x3pixels de l’image HYMAP sont sélectionnées. Ces grilles correspondent à des surfaces
partiellement végétalisées (culture de vigne). Les taux d’Argile et de CaCO 3 correspondant
aux pixels centraux de ces 3 grilles sont connus. De plus un spectre Vis-PIR a été acquis en
laboratoire sur un échantillon de sol prélevé au niveau du pixel central de chaque grille. Ce
spectre, rééchantillonné à la résolution spectrale d’HYMAP (126 bandes au lieu de 2051) est
utilisé comme référence.
La validation des signaux sols extraits par BSS est réalisée en deux temps :
1) Comparaison de ces signaux « sols » extraits aux spectres sols de référence par analyse
du coefficient de corrélation
2) Comparaison des prédictions des taux d’Argile et de CaCO 3 obtenues à partir de ces
signaux « sols » extraits par BSS en utilisant la PLSR, avec les mesures physico-chimiques.
3. Résultats :
3.1 Mélanges simulés
Les résultats obtenus sur les mélanges spectraux simulés montrent que plus le nombre de
mélanges m est élevé plus l’algorithme BSS est performant, i.e. permet d’extraire un signal
« sol » s précis. Le taux de corrélation moyen entre le signal « sol » s et le spectre Sol de
référence est proche de 100% lorsque m=5 et m=8 (Figure 2). De plus le signal « sol » s
extrait à partir de m=5 mélanges permet d’estimer par PLSR avec précision les taux d’Argile
et de CaCO 3. L’erreur de prédiction moyenne pour l’Argile et le CaCO 3 est respectivement
comprise entre 8 et 22g/kg et 21 et 46 g/kg).
187

Figure 2 : Sources obtenues par BSS pour 2, 3, 5 et 8 mélanges
3.2 Application au cas réel
Compte tenu des performances de la BSS à partir de m=5 mélanges spectraux obtenus sur
les mélanges simulés, nous avons par la suite sélectionné un nombre de mélange m=5 (pixels
mixtes Hymap). Ainsi, parmi les 9 pixels mixtes de chaque grille Hymap, le pixel central et 4
de ces voisins sont sélectionnés et considérés comme signaux de mélanges.
Appliquée à ces m=5 spectres mixtes Hymap, la BSS permet d’obtenir des signaux « Sol »
proches en moyenne à 85% des spectres Sol de référence. Les résultats montrent ainsi une
chute approximative de 15% des taux de corrélation par rapport aux taux obtenus avec les
mélanges simulés. De plus pour les 3 grilles testées, l’erreur de prédiction d’argile et de
CaCO 3 varie respectivement entre 13g/kg et 66g/kg et entre 70g/kg et 266g/kg. Ainsi les
performances de la BSS sur des spectres réels Hymap ne sont pas homogènes d’une grille à
l’autre.
3.3 Conclusion :
L’algorithme non linéaire BSICA fourni de très bons résultats de séparation et de
prédiction des propriétés de sol sur les mélanges simulés. Les signaux « Sol » obtenus avec
les mélanges réels HYMAP sont moins précis que ceux obtenus avec les mélanges simulés.
Bien que les erreurs de prédiction de taux d’argile soient acceptables, celles du taux de
CaCO3 sont encore élevées malgré la séparation de sources. Toutefois les résultats sont
encourageants vu la complexité des mélanges réels et le manque d’informations concernant
ces derniers.
Mots clés : séparation aveugle de sources, imagerie hyperspectrale, pixels mixtes, propriétés de sol.
References
- Gomez C., Rossel R. A. V., Mc Bratney A. B. (2008) Soil organic carbon prediction by hyperspectral
remote sensing and field vis-NIR spectroscopy : an Australian case study. Geoderma, 2008, 146(3-4), p.403-411.
- Bell A. J. and T. J. Sejnowski, An information-maximization approach to blind separation and blind
deconvolution, Neural Computation, Vol. 7, 1995, pp. 1129-1159.
- Naceur, M. S. , Loghmari, A. , Boussema, M. R « The contribution of the sources separation method in the
decomposition of the mixed pixels » Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on Volume 42, Issue
11, Nov. 2004 Page(s): 2642-2653.
- Comon P., Independent component analysis, a new concept?Signal Processing,vol.63,1994,n° 3, p.287-314.
188

Intégration des hétérogénéités physiographysiques dans les unités
hydrologiques par utilisation de la télédétection et d’un SIG couplé à un
modèle distribué.
Sékouba OULARE. 1 , Fernand KOUAME K. 1 , Bachir SALEY M. 1 , Christian ADON G. 1 , Gabriel AKE E., Emile
AFFIAN K. 1 et Jean BIEMI 2
1 Centre Universitaire de Recherche et d'Application en Télédétection (CURAT), Université de Cocody,
oulare_sekouba@yahoo.fr ; kouamef@yahoo.fr ; basaley@yahoo.fr ; k_affian@yahoo.fr; ak_gabe@yahoo.fr
2 UFR des Sciences de la terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Université de Cocody,
jbiemi@yahoo.fr
1. Problématique :
Le présent travail est une première partie d’une étude qui va aboutir à terme, à une
modélisation complète du bassin versant de la Mé, situé au Sud-est de la Côte d’Ivoire et
s’étendant sur une superficie de 3704 km 2 . Cet hydrosystème qui joue un rôle important dans
la vie socio-économique (irrigation, pêche, etc.) de la région a fait l’objet de peu d’études à
cause de la rareté des données. La modélisation de cet hydrosystème permettra de prédire la
réaction du système face à des scénario de changement climatique et d’usage des terres.
Cependant, il est illusoire, dans un bassin sur lequel la disponibilité des données est très
limitée, de penser pouvoir modéliser de facto le régime hydrologique.
2. Données de base et méthodologie :
Il faut d’abord procéder à une analyse poussée des mesures disponibles, et ensuite mettre
en place une base de données plus complète en exploitant des outils comme le modèle
numérique d’altitude (MNA), les systèmes d’information géographique (SIG), la télédétection
et les modèles distribués. Cette première partie constitue donc une mise en place des données
nécessaires pour une modélisation hydrologique à partir des techniques spatiales (MNA, SIG,
Télédétection, etc.).
Le MNA, qui est une représentation matricielle de la topographie a été utilisé pour
déterminer la structure d’écoulement à l’intérieur du bassin versant. Le réseau hydrographique
vectoriel a été superposé au MNA afin de mieux définir la structure de l’écoulement dans le
cas des rivières à méandres et d’obtenir des longueurs de tronçons plus représentatives de la
réalité. Les propriétés hydrodynamiques des sols du bassin ont été déterminées à partir de
leurs caractéristiques physiques à savoir leur granulométrie [1].
3. Résultats :
La classification supervisée effectuée à partir d’une image Landsat ETM+ datant de 2003
a permis d’identifier cinq classes d’occupation du sol: forêt dense (27,48 %), forêt semidécidue
(25,48 %), forêt claire (43,15 %), sols nus_zones-urbains (3,52 %) et eau (0,38 %).
La précision globale de la classification est estimée à 85 %. Le SIG PHYSITEL [2] a été
utilisé pour combiner les données vectorielles (réseau hydrographique) et les données
matricielles (MNA, occupation du sol). Pour prendre en compte la variabilité spatiotemporelle
des paramètres environnementaux et physiographiques nous avons recours à une
modélisation distribuée [2]. La modélisation distribuée suppose une discrétisation spatiale du
domaine d’étude. Le concept de découpage spatial est généralement fondé sur des hypothèses
liées à la compréhension des processus hydrologiques pour un espace donné [3]. Le type de
découpage adopté ici s’est effectue à partir du réseau hydrographique [2].
Cette méthode a permis de définir, à partir du réseau hydrographique, les zones homogènes
à l’intérieur du bassin appelées Unités Hydrologiques Relativement Homogènes (UHRH) [2].
Chaque UHRH est constitué d’un tronçon de rivière et d’une surface associée (figure 1). En
effet, chaque tronçon de rivière draine une superficie pour laquelle la réponse hydrologique
est supposée homogène [2]. Ces unités, auxquelles on attribue une pluie, une végétation, une
189

propriété hydrique, etc. constituent les données d’entrée ou des unités de simulation des
modèles distribuées (figure 2).
Le complément logique à apporter à ce travail, nécessaire pour une bonne compréhension
du fonctionnement de l’hydrosystème reste l'application d’un modèle de simulation
hydrologique notamment HYDROTEL, dont les UHRH constituent les principales données
d’entrée. Son application permettra de : 1) évaluer les réponses hydrologiques face aux
changements d’utilisation des terres; 2) estimer la recharge la recharge des aquifères sous
diverses conditions climatiques.
Figure 1 : Répartition spatiale des hétérogénéités physiographiques dans les unités Hydrologiques (UHRH) du
bassin versant de la Mé.
Mots clés : Hydrosystème, SIG, UHRH, Modélisation distribuée
References
- Rawls, W.J., Brakensiek D.L., and Saxton K.E.. 1982. Estimation of soil water properties. Trans. ASAE
108:1316–1320
- Fortin J. P. et Royer A. 2001b. Le modèle hydrologique HYDROTEL : bases théoriques. Manuel
d’utilisation, Rapport INRS ETE, 104p
- Indarto K. (2002). Découpages spatiaux et conséquences sur le bilan hydrologique. Thèse, Université de
Montpellier, pp.67-90.
190

Les pressions anthropiques sur le delta du Mékong et les îles avoisinantes
de Con Dao et de Phu Quoc (Vietnam)
André OZER
Université de Liège
aozer@ulg.ac.be
Les épandages de l’« agent orange » durant la dernière guerre, le développement de
l’aquaculture, puis l’explosion du tourisme balnéaire sont autant de pressions anthropiques
qui se sont exercées sur le sud du Vietnam depuis 1965.
Les informations fournies par la télédétection permettent d’avoir une vue objective et
synoptique des changements environnementaux.
Données de base et méthodologie
Afin d’établir une étude diachronique de l’évolution du trait de côte et de l’état de la
couverture végétale et plus particulièrement de la mangrove, les données suivantes ont pu être
acquises, géoréférencées puis comparées.
Cette série commence par les photographies satellitaires espionnes américaines CORONA
(aujourd’hui déclassifiées) de 1967, 1968 et 1973. Elle est suivie des données LANDSAT 1
(1973), LANDSAT 3 (1979), SPOT 1 (1986 et 1988), LANDSAT 5 (1992), SPOT 1 (1997),
SPOT 4 (2000), LANDSAT 7 (2001), SPOT 5 (2005 et 2007) et de photographies aériennes
vietnamiennes de 1979.
Les interprétations ont été vérifiées par des missions sur le terrain.
A noter que les données SPOT ont été acquises dans le cadre d’un projet ISIS.
Toute cette étude est le fruit d’une collaboration étroite entre le Laboratoire de
Géomorphologie et Télédétection de l’Université de Liège et l’Institut de Géologie de
l’Académie des Sciences et Technique du Vietnam (Professeur Phan Trong Trinh).
Résultats
La péninsule de Ca Mau.
La péninsule de Ca Mau, dans l’extrême sud du Vietnam, a subi, surtout entre 1965 et
1969, des épandages massifs de défoliants de la part de l’aviation américaine afin de
débusquer les maquisards vietnamiens, ce qui a détruit une grande partie de la mangrove.
A la fin des années ’70, le gouvernement vietnamien a massivement replanté les régions
dévastées. Par après, l’implantation de la riziculture puis de l’aquaculture ont modifié la
structure de cette région et fait disparaître une plus grande surface de mangroves.
Ainsi en 1973, le secteur étudié comportait 409 km² de mangroves, puis est remonté à 509
km² suite à la replantation pour retomber à 370 km² en 2002 et 301 km² en 2009.
Par ailleurs, les courants de dérive ont engendré une érosion importante de la côte
orientale de 2 km en 40 ans qui a été compensée par une importante progradation sur la côte
occidentale.
L’archipel de Con Dao
Con Dao (ex Poulo Condore) d’une superficie de 97 km² est localisé de 185 km des côtes
du sud-est du Vietnam. L’étude de la géomorphologie côtière et de la dynamique littorale
nous a permis d’analyser les impacts de l’installation récente d’infrastructures touristiques et
l’évolution du trait de côte. Cela nous a permis de proposer une carte de synthèse de l’état des
plages de l’archipel.
L’île de Phu Quoc
Localisée à 5 km du Cambodge et à 40 km à l’ouest du Vietnam, la côte occidentale sur
l’île connaît un développement touristique fort important, essor qui ne devrait pas faiblir dans
un futur proche.
191

L’analyse des données satellitaires de haute précision souligne une forte érosion dans la
zone réservée au tourisme, zone qui, à très court terme, risque de disparaître.
Notre étude se conclut par une évaluation environnementale du milieu côtier en prévision
d’un aménagement touristique durable et par la constitution d’une carte de synthèse de la
dynamique littorale.
Mots clés : Vietnam, Mangrove, Erosion littorale, Etudes diachroniques par télédétection
Contribution de la télédétection et des systèmes d’informations
géographiques (SIG) à la stabilisation d’une dune vive dans le sahel
burkinabé. Burkina Faso
Nourou Moucharaf PADONOU 1
1 Institut Panafricain pour le Développement (IPD/AOS)
01 B.P 1756 Ouagadougou 01 Burkina Faso, padraf2000@yahoo.fr
1 Problématique
Les possibilités offertes par la télédétection et les SIG permettent de nos jours de mieux
appréhender les problèmes de l’environnement dus aux changements climatiques en général et
à la désertification en particulier. La présente étude a pour objet majeur de montrer la
performance de ces outils et leur complémentarité pour l’analyse du suivi de la dynamique
d’une vive en pleine expansion dans un milieu sahélien, dans le but de sa stabilisation.
Confrontée depuis plusieurs décennies à une crise pluviométrique et à une démographie
galopante de la population et du bétail, la partie Nord du Burkina est soumise aux effets de la
sècheresse et de la désertification qui ont pour conséquences une forte mortalité des strates
arbustives et l’installation des cordons dunaires.
L’objectif principal de la présente étude est donc d’élaborer une approche méthodologique
et opérationnelle qui puisse permettre, à partir de la télédétection et des SIG, d’appréhender et
de maîtriser les informations spatiales et géoréférencées relatives aux paramètres de
dénudation, de remobilisation et de progression du front d’un ancien cordon dunaire afin de
procéder à son traitement et sa fixation, car elle menace dangereusement les habitations et la
mare pérenne du village de Oursi. Ces informations pourront permettre de mieux orienter les
travaux de sa mise en défens.
2. Données de base et méthodologie
Les données de base utilisées pour cette étude sont : les photographies aériennes sur trois
périodes (1955, 1974 et 1981) ; des images Landsat de TM et XS de SPOT ; les logiciels de
traitement d’images satellite et de SIG et les cartes de végétation de la zone d’étude.
L’approche méthodologique utilisée pour étudier la dynamique de ce cordon dunaire qui s’est
constitué en une dune vive, est basée d’une part sur l’interprétation visuelle des photographies
aériennes, le traitement numérique des images Spot et Landsat ETM à l’aide des logiciels
Winchip’4 et Erdas et d’autre part sur des relevés de terrain et l’intégration des résultats dans
un SIG. Elle comprend quatre étapes : 1) l’interprétation visuelle de six photographies
aériennes des années 1955, 1974 et 1981 et d’une image XS de Spot ( K/ J : 55–321) de
Septembre 1999; 2) le traitement numérique des imagettes XS de SPOT d’Octobre 2005 et
Landsat de ETM (195–50) d’octobre 2009, centrées sur la zone d’étude à l’aide du logiciel
Winchip’4 pour apprécier le suivi inter annuel de la dynamique du sable mouvant de la dune ;
3) l’établissement des cartes d’occupation des terres sur lesquelles apparaissent la dune vive,
la végétation, la mare pérenne de Oursi, les champs, 4) l’intégration des résultats de
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télédétection et des données exogènes (pluviométrie…) dans un logiciel de SIG (Arc –View
GIS 3.2) pour d’une part, suivre efficacement l’évolution de la dune vive et l’occupation des
sols aux différentes périodes étudiées et d’autre part analyser le front de déplacement de la
dune vive aux fins de sa fixation.
3. Résultats
Les résultats ainsi obtenus, sous formes qualitatives avec des cartes thématiques et
quantitatives avec des données chiffrées, donnent une lecture de la dynamique de la dune vive
sur les 54 ans d’observation au cours desquels sa superficie est passée de 20 ha en 1955 à 98
ha en 2009, avec un pic de 280 ha en 1981. Enfin l’analyse des résultats a montré que la
progression de la dune vive n’est pas linéaire. Elle se fait par saccades liées en partie aux
changements climatiques. Les minima d’extension observés d’après notre étude se situent
aux périodes de bonnes pluviométries où il y a une légère remontée biologique de la
végétation. Les premiers résultats obtenus, mis à la disposition du Programme Sahel
Burkinabé, ont permis de mettre en place une stratégie de stabilisation de la dune. Ceci se
confirme par la régression de l’évolution de la dune vive observée à partir de 1999. Cette
étude a surtout montré qu’à l’heure où les ressources terrestres sont soumises aux effets des
changements climatiques et où les besoins sont croissants, qu’il apparaît indispensable de
disposer d’outils scientifiques et techniques de gestion, de prévention et de suivi des
ressources comme la télédétection et les SIG.
Composition colorée de l’image landsat de TM (2009) de la dune vive et de la mare d’oursi
Mots clés: Télédétection, SIG, dune vive, changement climatique, images satellite.
Bibliographiques
- Actes du séminaire national sur l’érosion éolienne ; Kaya février 1990 ; Burkina Faso
- Chamard Ph., Courel M.F., 1979: Contribution à l’étude du sahel voltaïque
- Sow N.A.: Carte écologique de la Mare d’Oursi. CRTO 1989
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Quantification de la pente par imagerie satellitaire radar
Emmanuel PAJOT (SPIE-OGS), Jean-Paul RUDANT (Université Paris-Est, Equipe Géomatique, Télédétection,
Modélisation),
Damien DHONT (Université de Pau et des Pays de l’Adour, Laboratoire de Modélisation et Imagerie en Géosciences Pau)
e.pajot@spie.com
1. Problématique :
La pente est un des paramètres qui caractérise et contraint la géométrie d'un objet à la
surface du sol utilisée en géorisques dans l’étude des glissements de terrain. Le Modèle
Numérique de Terrain (MNT) constitue une donnée de base largement utilisée pour calculer à
distance la pente d'objets linéaires ou surfaciques. L'absence de texture de ce mode de
représentation rend cependant difficile l'identification de contours d'objets dont on veut
calculer la pente. De plus, les méthodes de calculs lissent les valeurs de pente qui ne sont alors
plus représentatives de la réalité. Comparés aux images de satellites, les MNT ont
généralement des résolutions spatiales plus faibles de plusieurs dizaines de mètres induisant
un lissage de la topographie. Les erreurs de précision verticale peuvent générer des micro
sommets ou micro dépressions sans relation avec le terrain. Ces erreurs de précision verticale
sont particulièrement importantes pour les MNT calculés à partir d'images de haute résolution.
Ceux-ci ne sont donc pas plus adaptés pour le calcul de la pente. La représentation en grille
des MNT facilite le traitement automatique. Basés sur des fenêtres de 3 lignes et 3 colonnes,
de nombreux algorithmes de calcul de la pente ont été développés pour caractériser la surface
topographique en se basant sur les 4 ou 8 plus proches voisins du pixel central. Les études
réalisées pour classer ces algorithmes se heurtent à une sensibilité au relief. Il n'y a cependant
pas de méthode satisfaisante utilisable quelles que soient les conditions de relief.
2. Données de base et méthodologie suivie :
Pour pallier à ces contraintes, nous exploitons des scènes satellitaires radar dont la
particularité est de représenter le temps de parcours aller-retour de l'onde électromagnétique
dans l'atmosphère. Les capteurs radar sont actifs et émettent une onde électromagnétique
suivant une visée latérale à droite de l'orbite. Les reliefs imagés sont déformés en direction du
capteur avec une amplitude directement liée à la pente des reliefs. Contrairement aux MNT,
les scènes radar sont donc des représentations fidèles de la surface topographique.
L'identification de segments homologues suivant la ligne de plus grande pente sur un couple
de scènes radar dans des conditions géométriques différentes doit permettre de calculer la
pente qui a généré la déformation géométrique des reliefs. Les deux conditions géométriques
peuvent être : (1) un couple de scènes constitués d'une scène radar unique en géométrie
terrestre, c'est-à-dire dont les déformations géométriques ne sont pas corrigées, et une scène
en géométrie orthorectifiée dont les déformations géométriques sont corrigées (Figure 1), et
(2) un couple de deux scènes acquises sur une même orbite (ascendante ou descendante)
suivant des angles d'incidence de l'onde radar différents, et (3) un couple de deux scènes
acquises sur des orbites croisées (ascendante et descendante).
3. Résultats :
Ces trois méthodes ont été testées en domaine aride en Tunisie méridionale sur l'anticlinal
du Djebel En Negueb, à proximité des villes de Tozeur et de Gafsa, où l'érosion a dégagé des
surfaces structurales de plusieurs centaines de mètres de large.
L'identification des segments homologues portés par ces surfaces est facilitée lorsque
celles-ci subissent une déformation géométrique faible, c'est-à-dire lorsque ces surfaces sont
orientées dos au capteur radar ou lorsque l'angle d'incidence de l'onde est important
(typiquement 40°). Pour les méthodes 1 et 2, l'utilisation de scènes en orbites croisées permet
de sélectionner l'orbite pour laquelle la surface dont on veut calculer la pente est située dos au
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capteur. Seules les surfaces orientées à +/- 10° de l'axe e-o et plongeant vers le sud ne sont pas
visualisables. L'avantage des méthodes 2 et 3 est de ne pas nécessiter pas de traitement
d'orthorectification et donc de MNT de haute résolution.
Sur chaque surface, nous avons recherché le couple de segments homologues pour lequel
la pente est maximum et nous avons comparé cette valeur à la mesure relevée sur le terrain.
Avec le capteur ENVISAT-ASAR de 25 mètres de résolution, ces trois méthodes présentent
des différences avec les mesures de pentes de terrain de respectivement 1,4 +/- 1,2°, 3,2 +/-
1,8° et 7,0 +/- 3,0°. Avec le capteur TerraSAR-X de 4,5 mètres de résolution, la méthode 1
offre une différence de pente de 1,5 +/- 1,3° avec la mesure de terrain. Ces précisions sur la
valeur de pente sont nettement supérieures à celles obtenues avec les MNT SRTM (10,7 +/-
6,9°) et le MNT calculé à partir d'un couple de scènes TerraSAR-X (7,9 +/- 4,9°).
Ainsi, les déformations géométriques des scènes satellitaires radar constituent une source
d'information quantitative sur la valeur de la pente topographique. Elles permettent d'obtenir
des précisions supérieures à celles calculées à partir des MNT, qu'ils soient de basse ou de
haute résolution. Le lancement du capteur RADARSAT-2, capable de dépointer son antenne
de part et d'autre de l'orbite, ouvre d'intéressantes perspectives d'applications de cette méthode
pour le calcul de la pente dans des secteurs difficilement accessibles.
Figure 1 : Identification de plusieurs segments homologues (en tiret) sur les scènes radar en géométries terrestre
et orthorectifiée et leur correspondance sur le terrain. Les segments rouges indiquent la direction de plus grande
pente et permettent de calculer la valeur du plongement de la surface.
Mots clés : radar, déformation, pente, pendage
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