UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE ...

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO 

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE 

FORMATION DOCTORALE EN GENIE MINERAL 

Département Mines 

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MEMOIRE 

en vue de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies 

**************** 

Présenté par : 

RAHARISON Irina Christian 

Date de soutenance : 05 Avril 2005 

PROMOTION : 2004

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO 

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE 

FORMATION DOCTORALE EN GENIE MINERAL 

Département Mines 

************** 

MEMOIRE 

en vue de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies 

************** 

présenté par 

RAHARISON Irina Christian 

Membres du jury : MM. 

Président : 

Professeur RANDRIANOELINA Benjamin, 

Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. 

Rapporteur : 

Professeur RASOLOMANANA Eddy, 

Enseignant chercheur au Département Mines 

Examinateurs : 

Professeur RANDRIANJA Roger, Chef de Département Mines 

Monsieur RAKOTO Heritiana, Chercheur à l’IOGA 

Monsieur Li Han Ting SOLO, Expert en télédétection 

Date de soutenance : 05 Avril 2005 

PROMOTION : 2004

DECLARATION SUR L’HONNEUR 

Je, soussigné, Irina Christian RAHARISON, auteur du mémoire intitulé : « Les 

remblais dans la capitale - Cartographie et contextes environnementaux », déclare sur 

l’honneur que ce document est le fruit exclusif de mes travaux de recherche personnels, 

travaux qui n’ont fait encore l’objet de publication ni de soutenance ailleurs ; conformément, 

à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai donné en notes de référence ou en 

dernières pages les sources exactes des documents utilisés, des extraits et citations d’ouvrages 

ou articles de tierce personne. 

J’ai été informé que le plagiat même s’il n’est découvert et justifié qu’ultérieurement 

à l’octroi et à la remise des diplômes constitue un motif d’annulation de ces derniers et 

entraîne d’office leur retrait définitif et ce, indépendamment des dispositions pénales en 

vigueur. En outre par la présente déclaration, je dégage l’Ecole Supérieure Polytechnique 

d’Antananarivo de toutes responsabilités pour d’éventuels plagiats. Enfin, les vues exprimées 

dans le présent écrit, le choix des faits présentés et les jugements portés sur les faits 

n’engagent que moi-même et ne reflètent pas nécessairement le point de vue de l’Ecole qui ne 

garantit pas l’exactitude des faits. 

Fait à Antananarivo, le 31 Mars 2005 

Irina christian RAHARISON

REMERCIEMENTS 

Le présent ouvrage n’aurait été réalisé sans la contribution de plusieurs personnes, 

dont la liste serait trop longue, auxquelles j’exprime mes très vifs remerciements. 

J’adresse, particulièrement, mes chaleureuses gratitudes et reconnaissances à 

l’endroit de : 

- M. Le professeur RANDRIANOELINA Benjamin, Directeur de l’Ecole Supérieure 

Polytechnique d’Antananarivo ; 

- M. le Professeur RANDRIANJA Roger, Chef du Département Mines de l’Ecole 

Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, pour ses inégalables abnégations dans ses lourdes 

responsabilités ; 

- M. le Professeur RASOLOMANANA Eddy, Responsable scientifique de la 

Formation Doctorale en Génie Minéral à l’ESPA, pour son acceptation à patronner ce présent 

mémoire ; 

- M. RAKOTO Heritiana, Enseignant à la Formation Doctorale en Génie Minéral et 

Chercheur à l’IOGA, encadreur du présent mémoire, pour ses précieux conseils ; 

- Tous les enseignants de la Formation Doctorale en Génie Minéral qui m’ont fait 

bénéficier de leurs connaissances et expériences durant cette année d’études ; 

- Le personnel du Laboratoire de Géophysique Appliquée de l’IOGA pour leur 

assistance en matière de documentation ; 

- Le centre de documentation de la Banque Mondiale qui m’a fait bénéficier de la 

lecture des ouvrages très spécifiques de sa bibliothèque et pour l’accès à l’Internet ; 

- Mes chefs hiérarchiques dans l’armée pour m’avoir autorisé à poursuivre mes études 

universitaires ; 

- Ma petite famille pour sa patience et dont l’affection me procure toujours un nouvel 

élan dans mes occupations ; 

- Mes camarades de classe, pour leur amitié et sympathie pour cette année passée 

ensemble. 

A vous tous, MERCI et MERCI encore.

Irina christian raharison – dea – génie minéral 

SOMMAIRE 

INTRODUCTION 1 

PARTIE I 

ASPECTS THEORIQUES ET METHODOLOGIQUES 

CHAPITRE I 

Généralités sur la Télédétection 

3 

I-1 

I-2 

I-3 

I-4 

I-5 

I-6 

I-6-1 

I-6-2 

I-6-3 

I-6-3-1 

I-6-3-2 

I-6-4 

Introduction 

Définition 

Principe de la Télédétection 

Acquisition de l’Image 

Traitement numérique de l’Image 

Classification 

Définition 

Objectifs 

Différents types de classification 

La classification non supervisée 

La classification supervisée ou dirigée 

Procédures générales de classification 

3 

3 

3 

5 

6 

7 

7 

7 

7 

7 

8 

8 

CHAPITRE II 

II-1 

II-2 

II-2-1 

II-2-1-1 

II-2-1-2 

II-2-1-2-1 

II-2-1-2-2 

II-2-1-2-3 

II-2-2 

Outils et méthodes 

Les satellites et capteurs d’observation de la terre 

Les logiciels 

Idrisi 

Classification dans l’Idrisi 

Le Maximum de vraisemblances 

Principe 

La fonction de vraisemblance 

La méthode 

Le logiciel Arcview 

10 

10 

11 

12 

12 

12 

12 

13 

14 

14 

Les remblais dans la capitale : cartographie et contextes environnementaux 

i


II-2-3 

Le logiciel Georegarcview 

14 

CHAPITRE III 

III-1 

III-2 

III-2-1 

III-2-2 

III-2-3 

III-2-3-1 

III-2-3-2 

III-2-3-2-1 

III-2-3-1-2 

Généralités sur l’Hydrologie 

Définition de l’Hydrologie 

Le Bassin Versant 

Définition d’un Bassin Versant 

Les paramètres physiques d’un Bassin Versant 

L’étude des crues 

Généralités 

La détermination du débit des crues 

La formule rationnelle 

La formule de Louis Duret 

15 

15 

16 

16 

16 

18 

18 

19 

20 

21 

PARTIE II 

CONTEXTE GENERAL 

CHAPITRE IV 

IV-1 

IV-1-1 

IV-1-2 

IV-1-3 

IV-1-4 

IV-1-4-1 

IV-1-4-2 

IV-1-4-3 

IV-2 

IV-2-1 

IV-2-2 

IV-3 

IV-3 –1 

IV-3 –1-1 

Présentation de la Commune Urbaine d’Antananarivo 

Situation géographique 

Localisation de la ville d’Antananarivo 

Géologie 

Relief 

Les bassins Versants 

Structure générale du site 

Délimitation des BV 

Découpage des BV principaux 

Les régimes de pluie 

Pluies d’Orages 

Pluies cycloniques 

Le système hydraulique de la ville d’Antananarivo 

Les principales difficultés pour le drainage de la plaine 

La morphologie du site 

23 

23 

23 

23 

23 

24 

24 

25 

25 

29 

29 

29 

29 

29 

39 


ii


IV-3 –1-2 

IV-3 –1-3 

IV-3 –1-4 

IV-3 –2 

IV-3 –3 

IV-3 –4 

IV-3 –5 

IV-4 

IV-4-1 

IV-4-2 

L’hydrographie 

Le régime de pluie 

Le développement de l’urbanisation 

Schéma hydraulique de la plaine 

Fonctionnement du canal Andriantany 

Fonctionnement des Bassins Tampon Masay 

Fonctionnement de la station de pompage d’Ambodimita 

La population de la ville d’Antananarivo et ses activités 

Population 

Activités des populations 

30 

30 

30 

31 

32 

33 

33 

36 

36 

37 

CHAPITRE V 

V-1 

V-1-1 

V-1-2 

V-1-3 

V-2 

V-3 

Situation des remblais dans la Capitale, la carte de référence et 

l’image satellitaire 

Le Remblai 

Définition d’un Remblai 

Les causes des remblais dans la capitale 

Les zones remblayées dans la Commune Urbaine 

d’Antananarivo 

L’image satellitaire 

La carte de référence 

39 

39 

39 

39 

39 

41 

41 

PARTIE III 

TRAITEMENT DES DONNEES 

CHAPITRE VI 

Traitement d’Image et cartographie sur Arcview 

44 

VI-1 

VI-1-1 

VI-1-2 

VI-1-3 

VI-1-4 

VI-1-5 

Le traitement de l’Image satellitaire 

L’étalement 

Les bandes 

Composition colorée 

Numérisation 

La classification 

44 

44 

45 

47 

47 

48 


iii


VI-2 

Amélioration de la carte par Arcview 

49 

CHAPITRE VII 

Estimation des débits de pointe des différents BV 

51 

CHAPITRE VIII 

VIII-1 

VIII-1-1 

VIII-1-2 

VIII-1-3 

VIII-2 

VIII-2-1 

VIII-2-2 

VIII-2-3 

VIII-3 

Contextes environnementaux 

Impacts sur l’environnement physique 

Sur les lieux de prélèvement 

Le long du trajet lors du transport 

Sur les lieux de remblaiement 

Les Impacts constatés sur l’environnement social 

Sur les lieux de prélèvement 

Le long du trajet lors du transport 

Sur les lieux de remblaiement 

Les Impacts constatés sur l’environnement économique 

54 

54 

54 

54 

54 

55 

55 

55 

55 

56 

CHAPITRE IX 

Mesures de mitigation 

57 

CONCLUSION GÉNÉRALE 

58 

ANNEXE I 

ANNEXE II 

ANNEXE III 

BIBLIOGRAPHIE 

59 

66 

71 

73 


iv


LISTE DES TABLEAUX 

Tableau n°1 

Tableau n°2 

Tableau n°3 

Tableau n°4 

Tableau n°5 

Tableau n°6 

Tableau n°7 

Tableau n°8 

Tableau n°9 

La résolution spectrale des bandes individuelles TM et leurs applications 

Les valeurs du coefficient de ruissellement 

La superficie des bassins versants 

Les zones remblayées dans la capitale 

Les différentes classes lors de la numérisation 

Les débits de pointe de différents BV 

Relevées pluviométriques maximales journalières 

Hauteurs de précipitation de différentes durées 

Données pluviométriques du mois de janvier 2003 

11 

20 

27 

40 

47 

52 

67 

68 

69 


v


LISTE DES ILLUSTRATIONS 

Plans 

Figure n° 1 

Figure n°2 

Figure n°3 

Figure n°4 

Figure n°5 

Figure n°6 

Figure n°7 

Figure n°8 

Figure n°9 

Figure n°10 

Figure n°11 

Figure n°12 

Figure n°13 

Figure n°14 

Figure n°15 

Figure n°16 

Figure n°17 

Figure n°18 

Figure n°19 

Figure n°20 

Figure n°21 

Figure n°22 

Figure n°23 

Figure n°24 

Figure n°25 

Mode de propagation des ondes EM 

Les bandes spectrales utilisées en Télédétection 

Les signatures spectrales respectives de l’eau et de la végétation 

Les deux formes de présentation d’une image satellitaire 

Un histogramme présentant deux classes d’objet 

Hydrogrammes de crues et de débit 

Les bassins versants 

Schéma de drainage du polder d’Antananarivo 

Coupe transversale du système hydraulique 

Bande 1W 

Bande 2W 

Bande 3W 

Bande 4W 

Bande 5W 

Bande 7W 

Composition colorée 

Courbes présentant les signatures spectrales 

Résultat de la classification 

L’histogramme de la bande 1W 






La courbe I-D-F 

4 

4 

5 

6 

7 

18 

28 

34 

35 

46 

46 

46 

46 

46 

46 

47 

48 

49 

60 

61 

62 

63 

64 

65 

70 


vi


Cartes 

Carte n°1 

Carte n°2 

Carte topographique d’Antananarivo 

Carte des remblais et des réseaux hydrographiques de la Commune 

Urbaine d’Antananarivo 

42 

50 


vii


LISTE DES ABREVIATIONS 

AGOA 

BPPAR : 

BV : 

CCT : 

CUA : 

EIE : 

EM : 

ERST : 

ESRI : 

ETM : 

FTM : 

GR : 

I-D-F : 

IOGA : 

IR : 

MECIE: 

MSS : 

NASA : 

PIRD : 

PPI : 

RBV : 

SADEC 

SIG : 

TM : 

UV : 

Bureau des Projets de Promotion et d’Aménagement des Régions 

Bassin Versant 

Centre Canadien de Télédétection 

Commune Urbaine d’Antananarivo 

Etudes d’Impact Environnemental 

Electromagnétique 

Earth Resources Technology Satellite 

Environmental Systems Research Institute 

Enhanced Thematic Mapper 

Foibe Taosaritanin’ny Madagasikara 

Génie Rural 

Intensité Durée Fréquence 

Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo 

Infrarouge 

Mise En Compatibilité de l’Investissement à l’Environnement 

Multi Spectral Scanner 

National Aeronautics and Space Administration 

Périmètre Irrigué de Rive Droite 

Petit Périmètre Irrigué 

Return Beam Vidicon 

Système d’Information Géographique 

Thematic Mapper 

Ultra violet 


viii


INTRODUCTION 

Tout d’abord, dorénavant une étude d’impact environnemental (EIE) doit être 

effectuée avant tous travaux d’aménagement. A Madagascar, le décret 95377 l’impose aux 

maîtres d’ouvrages et aux promoteurs de projets, c’est la loi MECIE (Mise en Compatibilité 

de l’Investissement à l’Environnement). L’étude essaie de prévoir les impacts négatifs et de 

proposer une solution pour pallier ces impacts négatifs probables en vue de faire durer le 

développement du projet avec ses impacts positifs. 

D’autre part, la lutte contre l’inondation de la ville basse de la Commune Urbaine 

d’Antananarivo est le principal souci des responsables de la Commune. De plus, le 

développement de la technologie montre que nous pourrons avoir une idée sur l’occupation 

du sol à partir de l’exploitation des images satellitaires, c’est l’objet de la télédétection. 

Dans le cadre de l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies en Génie Minéral de 

l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, une étude est portée sur «Les remblais 

dans la capitale: Cartographie et contextes environnementaux». 

Pour aborder ce sujet, nous allons voir en premier lieu la méthodologie d’approche qui 

nous parle des théories de la télédétection en général et l’hydrologie. 

Ensuite, le contexte général, qui nous présente la description générale de la zone 

d’étude. 

A la fin, nous allons voir le traitement des données dans le but d’avoir la carte des 

remblais et des réseaux hydrographiques, ainsi que les effets qui sont dus aux 

remblaiements et éventuellement des mesures de mitigation. 


1


PARTIE I 

ASPECTS THEORIQUES ET METHODOLOGIQUES 


2


CHAPITRE I 

GENERALITES SUR LA TELEDETECTION 

I-1 Introduction 

Toute personne qui possède une faculté visuelle perçoit des informations sous formes 

d’ondes électromagnétiques de son entourage. Elle peut distinguer et reconnaître des formes 

et des couleurs jusqu’à une certaine distance. Ce phénomène entre déjà dans la Télédétection 

car l’homme n’aurait pas besoin d’être en contact avec ce qu’il observe pour les reconnaître. 

Cependant la superficie concernée ici est infiniment petite si on considère la surface du globe 

terrestre, alors que l’homme a toujours en lui un besoin croissant de savoir de façon globale 

tout ce qui l’entoure. 

Ces informations lui permettent de gérer son environnement selon ses besoins. 

La découverte de la Télédétection sous sa forme actuelle a pu satisfaire une grande partie de 

cette attente. 

I-2 Définition 

La Télédétection est définie comme l’ensemble des connaissances et techniques utilisé 

pour déterminer les caractéristiques physiques et biologiques d’objet par des mesures 

effectuées à distances, sans contact avec ceux-ci (Gérard 1989). 

D’une autre manière, elle peut être considérée comme un prolongement de la vue 

humaine sur une partie ou l’ensemble même de la planète sans avoir à se déplacer et en 

utilisant une plus vaste longueur d’ondes. 

I-3 Principes de la Télédétection 

La Télédétection permet d’interpréter divers objets par leur comportement spectral et 

par leur distribution spatiale. 

Le soleil constitue la principale source de rayonnements électromagnétiques pour 

notre planète (figure n°1). Avant d’atteindre la surface terrestre, ces rayonnements doivent 

traverser une certaine épaisseur d’atmosphère. 

Des mécanismes de diffusion et d’absorption peuvent perturber la trajectoire des 

rayonnements incidents. La diffusion est provoquée par l’interaction entre ces ondes et les 

particules ou les grosses molécules de gaz présentes dans l’atmosphère. La trajectoire initiale 

du rayonnement subit ainsi une déviation qui dépend de la longueur d’onde, de la densité des 


3


particules et de l’épaisseur de l’atmosphère à franchir. Le phénomène d’absorption survient 

lorsque les molécules de l’atmosphère absorbent l’énergie de diverses longueurs d’ondes. 

C’est par exemple le cas de l’ozone qui nous protège des rayons Ultraviolets. Ces 

phénomènes constituent une aide précieuse dans le choix des bandes de fréquences qu’on 

devrait utiliser dans la télédétection. 

Les rayonnements qui arrivent à traverser l’atmosphère subissent trois modes 

d’interaction lorsqu’ils atteignent leur cible: absorption, réflexion et transmission. 

La proportion de chaque mode est liée à la longueur d’onde, de l’énergie, ainsi que de la 

nature et des conditions de surface des objets sur lesquels ils arrivent. 

Les capteurs à bord d’un satellite enregistrent les énergies réfléchies et quantifient par 

les luminances des corps illuminés. 

Figure n°1: Mode de propagation des ondes électromagnétiques provenant du soleil 

réfléchies par la surface terrestre et captées par un satellite.(Modifié d’après 

CCT 1998) 

Longueur 

D’onde 

Domaine 

spectral 

290nm 400nm 700nm 14000nm 0,75c 

m 

UV visible IR MO 

136cm 

Figure n°2: Les bandes spectrales utilisées en télédétection.( CCT 1998) 


4


Chaque objet a son propre comportement spectral que l’on peut identifier à partir de 

leur courbe de reflectance. La reflectance est le rapport entre la quantité de radiation réfléchie 

par la matière et la quantité d’énergie reçue pour une longueur d’onde donnée. 

Cette courbe est donc obtenue en mesurant l’énergie réfléchie ou émise par la cible 

avec une variété de longueur d’onde. La figure n°3 suivante montre les réponses ou les 

reflectances de l’eau et de la végétation en fonction des longueurs d’onde. 

Figure n°3: Les signatures spectrales respectives 

de l’eau et de la végétation (CCT 1998). 

Ces courbes constituent ce qu’on appelle «signature spectrale» de la cible étudiée. Il 

est pourtant nécessaire de rappeler que la luminance doit être transformée en valeur de 

reflectance pour l’interprétation des comportements spectraux des objets cibles. 

I-4 Acquisition de l’Image 

Des satellites ont été lancés en orbite pour une observation permanente du globe 

terrestre. Ils sont munis des capteurs travaillant sur des bandes spectrales spécifiques. La 

technique de la Télédétection multispectrale a été adoptée pour suivre le mouvement de la 

terre. 

Le satellite fait un découpage de la surface observée en petites surfaces élémentaires 

de même dimension appelées pixels (figure n°4) et pour chacune d’elle effectue une mesure 

d’énergie réfléchie uniquement dans les bandes spectrales des capteurs. Ainsi un satellite est 

caractérisé essentiellement par sa résolution spatiale (taille du pixel) d’une part et par sa 


5


résolution spectrale (les bandes spectrales des capteurs) d’autre part (RAKOTONIAINA 

S.1999). 

A titre d’exemple, le satellite SPOT est équipé des capteurs dont les bandes spectrales 

se trouvent dans le domaine du visible et du proche infrarouge avec une résolution spatiale de 

20m X 20m. 

Figure n°4: Les deux formes de présentation d’une image satellitaire (CCT 1998). 

L’image dite numérique ou satellite de la scène observée est donc formée par un 

ensemble de pixels (l’image à gauche). Une phase de la numérisation de l’image fait 

correspondre la luminosité de chacun des pixels à une valeur numérique. L’image sera ainsi 

présentée sous forme d’un tableau (figure n°4 à droite) composé par des valeurs radio 

métriques ou plus précisément des comptes numériques de luminance. Cette forme de 

présentation est très importante lors du stockage des données images. 

I-5 Traitement numérique de l’image 

Après l’enregistrement, la numérisation de l’image et sa transmission vers une station 

terrienne, elle subit plusieurs traitements pour que l’on puisse améliorer sa qualité et extraire 

les informations thématiques qu’elle contienne. En effet, compte tenu de son mode de 

présentation, une image peut être considérée comme des ensembles de population, des 

variables. Ce qui permet d’appliquer sur les canaux, entre autres l’opération d’addition, de 

soustraction, de multiplication…. 

D’autre traitement tel que le masquage, la fusion et la classification existent 

également. 


6


I-6 Classification 

I-6-1 Définition 

La classification est un traitement mathématique qui, à partir d’un ensemble 

quelconque, essaie de former des sous-groupes avec des individus à la fois aussi semblables 

que possibles entre eux et aussi différents que possibles des éléments des groupes voisins. 

I-6-2 Objectif 

En fait, la classification d’image vise à établir une carte des états de surface du sol. 

Plusieurs types de carte peuvent être dérivés de cette classification: occupation du sol, 

pédologie, bathymétrie…. 

Elle consiste à regrouper les pixels ayant la même caractéristique en une seule classe 

correspondant à un type de couvertures existant dans l’image. 

Notons que cette carte constitue une base pour les interprétations thématiques, entre autres en 

géobotanique (application à la recherche des ressources du sous sol, suivi de la couverture 

végétale), en environnement (suivi de la dégradation de l’environnement) ou en agronomie 

(statistique agricole)….(RAKOTONIAINA S. 1999). 

I-6-3 Les différents types de classifications 

Il y a deux types de classifications: la classification supervisée et la classification non 

supervisée ou automatique. 

I-6-3-1 La classification non supervisée 

Cette méthode est une approche de classification d’image. On tente d’extraire les 

signatures spectrales dominantes d’une image. On peut par exemple mentionner la technique 

de sélection des pics de l’histogramme des valeurs dans l’image. 

Fréquences 

a 

c 

Figure n° 5 : Un 

histogramme présentant 

deux classes d’objet 

b 

Valeurs radiométriques 


7


Les pics de f(x) (modalité) de l’histogramme de cette image marqueront les réponses 

spectrales caractéristiques de l’image tandis que les creux observés marqueront les séparations 

entre les différentes catégories d’objets contenant dans l’image. La figure n° 6 par exemple 

présente un histogramme avec deux pics «a» «c» et un creux «b». Ce qui veut dire que 

l’image correspondant renferme deux modes ou catégories d’objets. Alors l’algorithme va 

classer tous les pixels de l’image en deux classes. 

A la fin du traitement, le thématicien aura la tache d’identifier les différentes classes 

obtenues à l’aide des données de terrain (Eastman 1997). 

I-6-3-2 La classification supervisée ou dirigée 

Elle nécessite des informations à priori sur l’image correspondant à la connaissance 

d’objets de référence. Ceux-ci sont séparés par un point, un carré ou un polygone. 

Couramment, ils sont appelés zones d’apprentissage ou de référence. 

La première étape consiste donc à effectuer un apprentissage des caractéristiques de 

luminances de ces objets de référence. Puis on essaye d’étendre ces informations à la totalité 

de l’image. On affecte chaque pixel à la classe d’image qui lui est proche en terme de valeurs 

radio métriques. 

I-6-4 Procédures générales de classification 

Compte tenu des descriptions ci-dessus, la procédure de classification supervisée peut 

être résumée par les différentes étapes suivantes: 

- Choix des parcelles d’entraînement sur l’image aussi que des parcelles test. Elles doivent 

être différentes et présentant toutes les classes d’objets prédéfinis. 

- Choix de l’algorithme de traitement. 

- Apprentissage de l’algorithme. 

- Classification de l’image dans son ensemble 

- Evaluation du résultat de classification. 

Ces différentes étapes sont consignées dans l’organigramme suivant: 


8


Images 

Choix des parcelles 

Apprentissage 

non 

Test d’erreur 

oui 

Classification des images 

Evaluation de la classification 

fin 


9


CHAPITRE II 

LES OUTILS ET LES METHODES 

II-1 Les satellites et capteurs d’observation de la terre 

Bien que plusieurs satellites météorologiques soient également utilisés pour la 

surveillance de la surface de la terre, ceux-ci n'ont pas été conçus pour la cartographie 

détaillée de la surface terrestre. En réponse aux succès éclatants des premières images des 

satellites météorologiques dans les années 60, et par les images acquises lors des missions 

spatiales habitées, le premier satellite d'observation Landsat-1 a été lancé par la NASA en 

1972. Connu à l'origine sous l'acronyme ERTS-1 (Earth Ressources Technology Satellite), 

Landsat avait été conçu pour tester la faisabilité d'une plate-forme multispectrale 

d'observation de la terre non habitée. Depuis, le programme Landsat a permis l'acquisition des 

données sur tous les coins de la planète. En 1985, il a été commercialisé pour fournir des 

données aux divers utilisateurs civils. 

Parmi les facteurs qui ont contribué au succès de Landsat, il faut mentionner une 

combinaison des capteurs avec des domaines spectraux façonnés pour l'observation de la 

terre, une résolution spatiale fonctionnelle et une bonne couverture du globe (fauchée et 

répétitivité). La longévité du programme a permis d'accumuler des archives de données 

volumineuses sur les ressources terrestres, ce qui facilite la surveillance à long terme ainsi que 

le maintien des données historiques et de la recherche. Tous les satellites Landsat ont été 

placés en orbite héliosynchrone polaire. Les trois premiers satellites (Landsat-1 à Landsat-3) 

se situaient à une altitude de 900 km avec une répétitivité de 18 jours, tandis que les derniers 

à une altitude approximative de 700 km avec une répétitivité de 16 jours. Tous les satellites 

Landsat croisent l'équateur le matin pour profiter des conditions d'illumination optimales. 

Les satellites de la série Landsat portent plusieurs capteurs comme les systèmes de 

caméras RBV (Return Beam Vidicon), le système MSS (Multi Spectral Scanner), et plus tard, 

le TM (Thematic Mapper). Chacun de ces capteurs a une fauchée de 185 km, avec une scène 

complète de 185 km sur 185 km 

Le capteur TM apporte plusieurs améliorations : une meilleure résolution spatiale et 

radio métrique, des bandes spectrales plus étroites, sept bandes spectrales par rapport à quatre 

pour le MSS, et une augmentation du nombre de détecteurs par bandes (seize pour les bandes 

non thermiques par rapport à six pour MSS). Seize lignes de balayage sont captées 


10


simultanément pour chaque bande spectrale non thermique (quatre pour les bandes 

thermiques). Les seize lignes sont captées simultanément à l'aide d'un miroir oscillant qui 

balaie à l'aller (de l'ouest vers l'est) et au retour (de l'est vers l'ouest) du miroir. Cette 

différence par rapport au capteur MSS augmente le temps d'arrêt sur un objet et améliore 

l'intégrité géométrique et radio métrique des données. La limite de résolution spatiale du TM 

est de 30 m pour toutes les bandes, sauf l'infrarouge thermique qui est de 120 m. Toutes les 

bandes sont enregistrées sur une étendue de 256 valeurs numériques (8 octets). Le tableau 

suivant décrit la résolution spectrale des bandes individuelles TM et leurs applications. 

Bandes 

TM 1 

TM 2 

TM 3 

TM 4 

TM 5 

TM 6 

TM 7 

Domaines spectraux 

(microns) 

0.45 - 0.52 (bleu) 

0,52 - 0,60 (vert) 

0,63 - 0,69 (rouge) 

0,76 - 0,90 (proche IR) 

1,55 -1,75(IR de courte 

longueur d'onde) 

10,4 - 12,5 (IR 

thermique) 

72,08 - 2,35(IR de courte 

longueur d'onde) 

Applications 

Discrimination entre le sol et la végétation, 

bathymétrie/cartographie côtière; identification des 

traits culturels et urbains 

Cartographie de la végétation verte (mesure le 

sommet de réflectance); identification des traits 

culturels et urbains 

Discrimination entre les espèces de plantes à 

feuilles ou sans feuilles; (absorption de 

chlorophylle); identification des traits culturels et 

urbains 

Identification des types de végétation et de plantes; 

santé et contenu de la masse biologique; 

délimitation des étendues d'eau; humidité dans le sol 

Sensible à l'humidité dans le sol et les plantes; 

discrimination entre la neige et les nuages 

Discrimination du stress de la végétation et de 

l'humidité dans le sol relié au rayonnement 

thermique; cartographie thermique 

Discrimination entre les minéraux et les types de 

roches; sensible au taux d'humidité dans la 

végétation 

Tableau n°1 La résolution spectrale des bandes individuelles TM et leurs applications (CCT 

1998) 

II-2 Les logiciels 

Pour la réalisation de ce travail nous avons eu recours aux logiciels : IDRISI, 

ARCVIEW et GEOREGARCVIEW. 


11


II-2-1 L’Idrisi 

C’est un logiciel conçu par les géographes de Clark University, Woraster USA en 

1997. 

Il peut être utilisé à la fois pour le traitement d’images et le traitement des données en 

Système d’Information Géographique (SIG). Il a tenu une grande place dans la concrétisation 

de nos expériences grâce aux multiples modules qui y sont présents. 

Nous avons utilisé essentiellement des fonctions qui permettent: 

- de visualiser les images. 

- de faire des conversions aussi bien en type de fichiers qu’en type de données. 

- de classifier les images. 

II-2-1-1 Classification dans l’IDRISI 

Plusieurs modules de classification d’image sont proposés par l’IDRISI. 

Les fonctions appartenant à la méthode de classification supervisée suivent toutes les mêmes 

procédures: 

- identification des zones d’apprentissage/ tests sur l’image, 

- numérisation de ces zones en attribuant un identificateur unique à chaque catégorie 

d’objet, 

- création des fichiers contenant des signatures spectrales de chaque catégorie après analyse 

de chaque zone, 

- classification de l’image entière en comparant chaque pixel, l’un après l’autre, aux 

différentes signatures spectrales définies précédemment. 

L’algorithme classique basé sur le maximum de vraisemblances a été utilisé comme 

référence car il est le plus utilisé en matière de classification (Eastman 1997). Il est représenté 

par le module MAXLIKE. 

II-2-1-2 Le maximum de vraisemblances (Maximum LIKELIHOOD) 

II-2-1-2-1 Principe 

C’est un algorithme basé sur une méthode statistique, et qui fait le calcul des fonctions 

de vraisemblance d’un pixel donné par rapport aux classes existantes. On considère les 

paramètres tels que la moyenne, l’ecart-type, la distance, la variance et la covariance. 


12


II-2-1-2-2 La fonction de vraisemblance 

Cette fonction de vraisemblance est définie par la formule: 

H(X) = D(X / Ci) x P(Ci) 

Où: 

X: Vecteur représentant un pixel 

Ci: L’ième classe considérée 

P(Ci): La densité de probabilité à priori de la classe Ci 

D(X / Ci): la densité de probabilité pour une mesure X de la classe Ci. 

La mesure de D(X / Ci) est donnée par: 

1 1 

⎯⎯⎯⎯⎯ exp[ - ⎯⎯ (X – Mi) T Qi –1 (X – Mi) 

(2π) n/2 (⎥ Qi⎥) ½ 2 

Ceci suppose que la distribution de pixels dans chaque classe (Ci) suit une loi normale 

avec la matrice de covariance Qi et les moyennes Mi. 

La distance de MAHALANOBIS entre X et la classe Ci est définie par l’expression 

mathématique: 

(X – Mi) T Qi –1 (X – Mi) 

Elle est inversement proportionnelle à la densité D (X/Ci). 

Si Yj(j=1,p) désigne les différents points qui constituent les parcelles de la classe Ci, la 

moyenne Mi est donnée par : 

1 p 

Mi = ⎯⎯∑ Yj 

P 

j=1 


13


II-2-1-2-3 Méthode 

Dans un premier temps, on classifie l’image XS à 512x512 pixels. Ensuite on fait la 

même opération sur l’image issue de la fusion (1024x1024). 

Dans les deux cas, la phase d’apprentissage se fait avec les mêmes parcelles c’est à 

dire que, pour les deux types d’images, on utilise les mêmes zones d’entraînement. De même, 

pour les tests d’évaluation. 

II-2-2 L’Arcview 

Le logiciel Arcview est un outil puissant, facile à employer, qui amène l'information 

géographique à être traitée. Il nous donne le pouvoir de visualiser, d’explorer, de demander et 

d’analyser des données spatiales. 

Il est conçu par l’ESRI (Environmental Systems Research Institute),. Il a aidé les gens à 

résoudre des problèmes spatiaux avec les ordinateurs. 

Il n’est pas nécessaire de connaître le mode de création des données géographiques afin d’être 

utilisées à l’Arcview, mais il vient avec un ensemble utile des données prêt à être employer. 

Les données géographiques sont disponibles à l’ESRI et au FTM 

II-2-3 Le Georegarcview 

C’est un logiciel créé par Martin Frankl en l’an 2000. Il sert à rendre une image à avoir 

des coordonnées géographiques pour qu’elle puisse être traitée après avec le logiciel Arcview. 


14


CHAPITRE III 

GENERALITES SUR L’HYDROLOGIE 

III-1 Définitions 

L’hydrologie est la science des eaux de la terre, de leur forme d’existence, de leur 

circulation, de leur distribution sur le globe, de leur propriété physique et chimique et de leur 

interaction avec le milieu y compris leur réaction aux activités humaines. 

D’autre auteur définit aussi comme la science qui étudie le cycle de l’eau dans la 

nature et l’évolution de celle-ci à la surface de la terre et le sous-sol. 

On note qu’une étude hydrologique est indispensable pour le dimensionnement, la 

sécurité et la bonne exploitation des ouvrages hydrauliques (barrage, pont, canaux de 

drainage….). 

Les éléments principaux sont les éléments qui concernent le bilan hydrique 

(précipitation, ruissellement, évapotranspiration, infiltration). 

Il est possible d’admettre la relation d’équilibre: 

P = R+I+E 

Avec 

P : Précipitation 

R : Ruissellement 

I : Infiltration 

E : Evapotranspiration 

Sur une superficie assez large (quelque dizaine de kilomètre) les éléments 

secondaires sont les éléments en prises directes avec les éléments principaux et sur un lapse 

de temps suffisant. 

Trois grandes méthodes sont utilisées pour déterminer l’eau du projet: 

- L’hydrologie statistique: cette méthode est la plus recommandée pour déterminer les 

caractéristiques d’une crue d’une fréquence donnée. Ici on dispose d’une vingtaine 

d’années d’affilées au moins. 


15


- L’hydrologie analytique: c’est une partie de l’hydrologie qui cherche, à partir d’une 

caractéristique physique d’un bassin versant donné et de pluie observée, à passer de 

l’hyetogramme de cette dernière à l’hydrogramme de l’écoulement Q=F(t) à l’exutoire au 

bassin versant. 

- L’hydrologie déterministe: sur un bassin versant donné, certains facteurs de crue 

(couverture, topographie,...) ont un effet secondaire sur les crues, d’autres jouent un rôle 

déterminant. Il en résulte ainsi des méthodes ou des formules plus ou moins complexes 

suivant le nombre de facteurs pris en compte pour déterminer le débit des crues. 

III-2 Le bassin versant 

III-2-1 Définitions 

-Le bassin versant réel relatif à un exutoire, qui est le point de sortie de l’eau du 

bassin versant, est le domaine pour lequel toute précipitation qui tombe sur ce bassin versant 

afflue vers l’exutoire. 

-Le bassin versant topographique: c’est le domaine pour lequel le ruissellement 

provoqué par la précipitation afflue vers l’exutoire. Le bassin versant topographique est 

obtenu par le tracé en joignant de crête sur crête des courbes de niveau. 

-L’endoréisme: il s’agit d’une forme spéciale du bassin versant qui engendre une 

concentration de l’eau à l’endroit du bassin versant. Deux types d’endoréisme sont à signaler: 

• L’endoréisme de ruissellement: les apports des différents réseaux se 

concentrent à la limite du bassin versant et suivent un long parcours 

dans le sol et éventuellement se mêlent aux nappes sous terraines du 

bassin versant. 

• Endoréisme total: les apports se concentrent à l’intérieur du bassin 

versant pour former un lac permanent ou temporaire sans infiltration 

dans le sol. 

III-2-2 Les paramètres physiques d’un bassin versant 

Les paramètres physiques d’un bassin versant comprennent : 

- La surface S exprimée en Km2, 

- Le périmètre P en Km: périmètre stylisé, 


16


- L’altitude maximale en m, 

- La dénivelée: 

D = H 95% - H 5% 

- Le coefficient de compacité de Gravélus: 

Kc = 0,28 P / ( S ) 1/2 

-Indice global de pente en m/km: 

Ig = D / L 

- La longueur du rectangle équivalent en km: 

L = [ Kc(S) 0,5 / 1,12 ] [ 1 – ( 1 – ( 1,12 / Kc ) 2 ) 0,5 ] 

-La largeur du rectangle équivalent en km: 

l = S / L 

- La densité du drainage: 

Dd = Σli / S 

Avec : 

li : longueur du cours d’eau et de ses affluents 

- Le taux de boisement est égal à la surface boisée divisée par la surface du bassin 

versant. 

- Description graphique du réseau hydrographique, 

- La courbe hypsométrique qui donne les répartitions de la surface du bassin par 

rapport à l’altitude. 

- La répartition superficielle de différents types de sol du bassin versant 

(perméabilité) 

- Pente moyenne du cours d’eau principal en %: 


17


Hn - Hi 

In = ⎯⎯ x 100 

1000 Lc 

- La répartition géologique du sous-sol (eaux souterraines). 

III-2-3 L’étude des crues 

III-2-3-1 Généralités 

La crue est définie par l’augmentation brusque du débit d’une rivière. C’est aussi la 

période où il y a augmentation du débit. Elle est caractérisée par un débit de pointe qui a 

comme plan de référence le débit de base Qb. 

Le débit de pointe c’est le débit maximum pendant le passage de crue. 

Q 

H(mm) 

Débit de 

pointe 

tr 

Qb 

pluie 

crue 

tm 

tb 

td 

temps 

tm : temps de montée 

td: temps de descente 

tb : temps de base 

tr : temps de réponse 

Figure n°6 Hydrogrammes de pluies et de crues 

tc: temps de concentration, c’est le temps mis par une goutte d’eau située au point le plus 

loin vers l’exutoire. 

tr: temps de réponse, c’est la différence entre le temps de pluie et le temps de crue. 

tb = 2Tc 


18


Formule de PASSINI 

tc = 0,108 (SL) 1/3 / (I) 0,5 

avec : 

S : surface du bassin versant en km 2 

L : longueur du plus long cheminement hydraulique en km 

I : pente du bassin versant en m/m 

tm = 1/3 tb 

td = 2/3 tb 

La fréquence pour la crue est en année humide: Q f , Q 0,8 , Q 0,9 , Q 0,99 

La crue est caractérisée par: 

- la pluviométrie maximum journalière, 

- la couverture végétale, 

- la géologie. 

III-2-3-2 La détermination du débit des crues 

La détermination du débit des crues peut se faire par plusieurs méthodes mais la 

méthode empirique est très utilisée pour le calcul des crues. 

Plusieurs formules empiriques ont été développées depuis les cinquante dernières années à 

Madagascar, mais la formule rationnelle pour le petit bassin versant et la formule de LOUIS 

DURETpour le grand bassin versant ou de taille moyenne sont retenues. 

Mais quelles que soient les formules utilisées, la validité du choix de la formule à 

retenir repose sur la comparaison des valeurs obtenues par calcul à celles constatées sur 

terrain. Pour cela, relever les laisses de crue associées à la plus haute eau, à la dernière crue, 

puis appliquer la formule hydraulique de Maning Strickler, et après comparer cette valeur à la 

Méthode rationnelle ou à la formule de Louis Duret. 


19


III-2-3-2-1 Formule rationnelle 

Cette formule est valable pour le petit bassin versant S < 10km 2 

Q = 0,278 CIS 

Avec: 

Q : Débit de pointe en m 3 /s 

C : Coefficient de ruissellement 

I : Intensité de pluie en mm/h 

S : Superficie du bassin versant en km 2 

C dépend de la couverture végétale du bassin versant. En principe un bassin versant 

est couvert par différentes couches de végétation, à chaque couche un coefficient de 

ruissellement est associé. 

Le coefficient de bassin versant est égal à la somme de coefficient des diverses 

couches pondérées par leur superficie respective: 

S1C1 + S2C2 + …+ SnCn 

C = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 

S1 + S2 + …+ Sn 

Le coefficient de ruissellement est également fonction de la pente du terrain. 

Natures de la couverture végétale C Pentes du terrain « I » 

Plates-formes et chaussée de route… 0,95 - 

Terrain dénudé ou végétation incouvrante ou 

labour frais 

Culture couvrante 

Petite brousse 

Brousse dense 

Savane à sous bois 

0,70 

0,75 

0,80 

0,85 

0,52 

0,60 

0,72 

0,80 

0,30 

0,36 

0,42 

0,50 

Forêt ordinaire 0,18 

0,20 

0,25 

0,30 

Grande forêt primaire 0,15 

0,18 

0,22 

0,25 

I < 5% 

5% 

10% 

30% < I 

I < 5% 

5% 

10% 

30% < I 

I < 5% 

5% 

10% 

30% < I 

I < 5% 

5% 

10% 

30% < I 

I < 5% 

5% 

10% 

30% < I 

Tableau n°2 : Les valeurs du coefficient de ruissellement (Louis Duret) 


20

- Pour S > 100km 2 Q F = 0,002 S 0,8 I 0,32 P (24F) 1,39 


III-2-3-2-2 Formule de LOUIS DURET 

Elle est dérivée de la formule rationnelle. D’une manière générale, la formule de Louis 

Duret est utilisée en prenant un abaque approprié, il s’agit d’une résolution graphique. 

En 1990, dans l’étude hydrologique des PPI de Hauts plateaux, le bureau d’études SOMEAH 

SOGREAH a introduit des formules simplifiées de Louis Duret qui sont : 

P (24F) : pluviométrie maximum journalière enregistrée à la station de référence pour le 

bassin versant ( mm ). 

I: pente du bassin versant ( m / km ). 

- Pour 10km 2 < S < 100km 2 : 

Q F = 0,009 S 0,5 I 0, 2 P (24F) 1,39 

Ces formules ne font pas apparaître le coefficient de couverture végétale, pour cela on 

peut corriger ces formules en apportant un coefficient multiplicateur. 


21


PARTIE II 

CONTEXTE GENERAL 


22


CHAPITRE IV 

PRESENTATION DE LA COMMUNE URBAINE D’ANTANANARIVO 

Nous avons quatre points à traiter sur ce chapitre à savoir la situation géographique, 

les régimes de pluie, le système hydraulique et enfin la population et ses activités 

IV-1 Situation géographique 

La CUA se trouve dans la province autonome d’ANTANANARIVO qui est la capitale 

de Madagascar. 

VI-1-1 Localisation 

Située au cœur des hauts plateaux de Madagascar à une altitude oscillant entre 1245m 

et plus de 1500m, la ville d’Antananarivo est à 18°55’2’’ de latitude Sud et à 15°11’30’’ de 

longitude Est (coordonnées géodésiques aux environs du Lac Anosy). 

VI-1-2 La partie géologique 

La ville d’Antananarivo est située sur un massif rocheux de gneiss et de granite et 

quelque fois de quartz et de mica noir. La décomposition de la partie supérieure de ces roches 

(notamment du gneiss et du granite), donne de l’argile ; cette argile constitue la majeure partie 

du sol de la ville. 

VI-1-3 Le relief 

La ville d’Antananarivo est bâtie sur une zone complexe, constituée par un ensemble 

de collines rocheuses escarpées, dominant une plaine marécageuse qui entoure le site urbain 

sur trois cotés (Sud, Ouest et Nord). 

Ce site urbain est actuellement limité par l’Ikopa à l’Ouest et au Sud, par la Mamba au 

Nord et par la grande colline d’Ambohibe-Ilafy à l’Est. Ces limites actuelles correspondent 

sensiblement au périmètre actuel d’ANTANANARIVO-RENIVOHITRA. 

Les quatre crêtes des collines intra-muros sont sensiblement parallèles entre elles et 

présentent une orientation générale Nord –Ouest / Sud-Est. Ces collines sont reliées entre 

elles par des « cols » qui délimitent des bassins versants dissymétriques, c’est à dire beaucoup 

plus étendus vers le Nord que vers le Sud. 


23


Aux alentours, les collines s’imbriquent en désordre dans la plaine en s’émiettant vers 

l’Ouest sous forme de « tertres » émergeant des rizières environnantes. 

La colline, dominant le plus directement la plaine, porte le nom de ROVA, sur laquelle 

est installé « le Palais de la Reine ». Cette colline est à l’origine de l’implantation urbaine ; 

elle culmine à une altitude de 1475m. 

La plaine a été constituée par le dépôt des multiples cours d’eau descendus de hautes 

terres voisines et qui convergent vers le Nord-Ouest, au seuil de Bevomanga. L’ensemble des 

bassins versants drainés par l’Ikopa (la rivière la plus importante) et les autres cours d’eau a 

une superficie de 6773ha dont quelques dizaines de km2 de « plaines » où s’accumule les 

eaux de crues dont l’écoulement est fortement perturbé à l’aval (Bevomanga) 

IV-1-4 Les bassins versants de la ville d’Antananarivo 

IV-1-4-1 Structure générale du site 

Si l’on imagine un exutoire tout au Nord-Ouest de l’agglomération, celui-ci draine un 

vaste bassin versant dont la superficie est de l’ordre de 6773ha et qui collecte, d’Ouest en 

Est : 

- La plaine de la BETSIMITATATRA 

Plaine Sud 

Zone A – Ambohimanarina 

B – 67 ha, Ambodinisotry 

C – Anosipatrana 

D – Antehiroka 

E – Route des hydrocarbures et route de Mahajanga 

- L’ensemble ANOSY-MAHAMASINA (BV 10 et 11), 

- Le centre ville actuel (BV 12, 17, 18, 19), 

- La vallée de l’Est (BV 13, 15, 16, 20, 21, 22) 

- La vallée de MASAY-NANISANA dite 3 ème vallée (BV 14, 24, 25, 26, 27, 28, 23) 

Tous les ruissellements de cette zone qui couvre une partie essentielle de la ville (surtout en 

nombre d’habitants) se rassemblent au Nord d’Ambohimanarina grâce à un collecteur 

artificiel « le canal Andriantany ». Quelques bassins versants de surface plus modeste sont 

accolés au Nord et surtout au Sud de ce bassin principal. 

- Au Nord du vallon de SOAVIMASOANDRO, qui s’ouvre largement sur la MAMBA et 

qui n’intéresse que la frange Nord du périmètre urbain (BV 30, 31, 32). 


24


- Au Sud et d’Ouest en Est : 

• Le bassin AMBANIDIA-ANKADITOHO-TSIMBAZAZA (BV 6, 7, 8, 9), 

• Les vallons de MAHAZOARIVO (BV 4), 

• Le bassin de MANDROSEZA (BV 3), 

• Enfin le bassin d’AMBOHIPO-ANKATSO , qui s’ouvre sur l’AMPASIMBE ( BV 2). 

Les bassins versants présentent en général des lignes d’écoulement longitudinales dont le 

profil est assez marqué à l’amont : pentes moyennes variables de 0,05mpm à 0,15mpm 

sur des longueurs comprises entre la moitié et le tiers du bassin. A l’aval, les pentes 

s’atténuent rapidement pour devenir très faibles : pentes moyennes variables de 

0,003mpm à 0,006mpm. Transversalement, les flancs des bassins versants sont 

généralement à grandes pentes : pentes moyennes variables de 0,04mpm à 0,50mpm. 

IV-1-4-2 Délimitation des bassins versants 

Le plus fréquemment, les bassins versants individualisés indiqués ci-dessus sont 

séparés les uns des autres par des lignes de crêtes élevées dont l’exemple type est le ROVA. 

Inversement à l’amont des bassins versants, on trouve souvent des cols étroits et urbanisés qui 

permettent éventuellement d’envisager des transferts (du Sud vers le Nord) entre deux bassins 

versants opposés. 

On retrouve des possibilités identiques à l’aval du bassin d’ANKADITOHO, mal 

séparé de la plaine Sud. 

IV-1-4-3 Découpage du bassin versant principal 

Ainsi qu’il a été indiqué, tout le centre, l’amont et le Nord-Est de la ville sont occupés 

par un bassin unique, qui est lui-même ramifié et divisible en quelques grands sous bassins. 

- Le bassin MASAY-NANISANA (3 ème vallée) le plus étendu, comporte lui-même 

plusieurs sous bassins, dont certains s’étendent au-delà des limites administratives, 

- La vallée de l’Est de superficie plus réduite 600-700ha, c’est l’une des zones les plus 

peuplées de la ville. L’exutoire naturel de la vallée de l’Est et la 3 ème vallée sont les marais 

MASAY (avec ensuite comme exutoire commun l’Andriantany). 

- L’ensemble centre ville, qui regroupe quelque sous bassins plus ou moins différenciés 

(BEHORIRIKA-ANALAKELY-TSARALALANA) auxquels le canal Andriantany, tout 

proche, sert d’exutoire. 


25


- Le bassin ANOSY avec de multiples bassins auxiliaires jusqu’à SOANIERANA au Sud et 

ISOTRY au Nord, ce bassin est déjà en partie artificielle puisqu’il intègre une bande de 

plaine discontinue sur la rive droite d’Andriantany. 

- Enfin, le bassin « Plaine » proprement dit, enserré entre le canal Andriantany et le 

nouveau canal GR, et axé sur le canal dit C3. Ce bassin couvre globalement 700ha de 

zone urbanisée. 

- Pour être complet, on doit également citer les TANETY, îlots comme SOANIERANA ou 

ANOSIPATRANA et la zone d’habitat du Nord MASAY , ALAROBIA, IVANDRY, 

ANALAMAHITSY que nous avons subdivisé en plusieurs sous bassins. 

Le tableau à la page suivante indique la répartition des surfaces entre les différents 

bassins et sous bassins individualisés. Elles sont utilisées pour la détermination des débits et 

le choix des dispositions techniques préconisées. 


26


N° des Bassins 

Versants 

Surfaces Brutes 

(en ha) 

N° des Bassins 

Versant 

Surfaces Brutes 

(en ha) 

Bassin sud Est 

Vallée de l'Est 

1 266,0 14 320,0 

2 370,0 23 65,0 

3 189,0 24 85,0 

4 117,0 25 48,0 

Total 942,0 26 49,0 

Bassins Sud Ouest 27 42,0 

5 52,0 28 105,0 

6 204,0 Total 0,1 

7 125,0 Bassins Nord 

8 59,0 30 117,0 

Total 440,0 31 167,0 

Bassins Ouest 32 74,0 

9 40,0 Total 358,0 

10 136,0 Plaine Sud 

11 134,0 Diffus - 

12 129,0 Aménagé 824,0 

17 27,0 Total 824,0 

18 23,0 Zones périphériques 

19 30,0 A 275,0 

Total 519,0 B 200,0 

3ème Vallée C 63,0 

13 320,0 D 375,0 

15 138,0 E 219,0 

16 34,0 Autre 1 206,0 

20 15,0 Total 2 338,0 

21 32,0 Total général 6 773,0 

22 99,0 

Total 638,0 

Tableau n°3 : La superficie des bassins versants (OTUI-SOMEAH-1993) 


27


Figure n°7 : Les bassins versants(OTUI-SOMEAH-1993) 


28


IV-2 Les régimes de pluie 

Il pleut en moyenne 1360mm d’eau par an à Antananarivo, selon le service de la 

météorologique entre novembre et mars. Les pluies se divisent en deux types: 

IV-2-1 Pluies d’orages (Décembre – Janvier) 

Très intenses mais relativement courtes et ponctuelles, le maximum d’eaux tombe en 

un quart d’heure ou en une demi-heure. Le débit instantané provoqué par l’averse est 

important et peut créer des inondations sur les quartiers en amonts (sur la partie Sud de la 

ville) comme Mahamasina, Besarety, Isotry pendant quelques minutes ou quelques heures. 

IV-2-2 Pluies cycloniques (Février – Mars) 

Intenses, longues et à plusieurs reprises. Elles peuvent couvrir une grande partie de la 

grande Ile. De ce faite, les pluies cycloniques entraînent la montée du niveau de l’Ikopa qui 

peut dominer le polder. Par conséquent, le drainage du polder se fait par pompage vers la 

rivière Mamba mais il est difficile vue l’importance du volume d’eau à pomper. 

IV-3 Le système hydraulique de la ville d’Antananarivo 

IV-3-1 Les principales difficultés pour le drainage de la plaine 

A Antananarivo, l’évacuation des eaux pluviales pose de sérieux problème lors des 

fortes crues, selon les quatre principaux facteurs suivants: 

- La morphologie du site, 

- L’hydrographie, 

- Le régime de pluie, 

- Le développement de l’urbanisation. 

IV-3-1-1 La morphologie du site 

L’agglomération de la ville d’Antananarivo notamment en son noyau central se 

développe sur des collines abruptes. Elle est digitée en bordure d’une plaine alluvionnaire 

quasi-horizontale et gagnée par l’urbanisation croissante. 


29


Les eaux de ruissellement pluviales descendent rapidement, s’accumulent sur la plaine 

et ne s’évacuent que très lentement vers le Nord Ouest en créant des submersions dans les bas 

quartiers. 

IV-3-1-2 L’hydrographie 

La plaine est drainée par l’Ikopa et ses affluents. Le drainage se fait difficilement en 

raison de la barrière naturelle constituée par le seuil de Bevomanga (à 20km au Nord Ouest du 

centre ville) surtout lors des périodes de fortes pluies et des cyclones lorsque le niveau de 

l’Ikopa domine la plaine d’Antananarivo. 

Les rivières ont été endiguées sur une partie de leur cours pour limiter les inondations 

au niveau de la plaine. Les endiguements en rive gauche de la rivière Mamba et en rive droite 

de l’Ikopa protège la ville d’Antananarivo contre les crues de la période de retour égale à 

100ans et constituant ainsi un polder. 

Le drainage de ce polder reste la principale difficulté. En effet, la très faible pente du 

terrain, de l’ordre de 0,2% 0 ne favorise pas l’écoulement des eaux superficielles du Sud vers 

le Nord. Lors des crues fréquentes, l’Ikopa atteint le cote de 1250m et domine le polder dont 

l’altitude varie entre 1246,50m et 1249,50m selon la situation géographique et l’état du 

remblaiement. 

IV-3-1-3 Le régime de pluie(réf: IV-2 ci-dessus) 

IV-3-1-4 Le développement de l’urbanisation 

Le développement de la ville se poursuit activement dans la plaine avec des 

remblaiements et urbanisation souvent incontrôlés. Les surfaces vouées à l’agriculture et les 

zones marécageuses diminuent rapidement. 

Par conséquent l’espace destinée à stoker le volume d’eau de ruissellement des zones 

urbanisées se réduit et l’eau dans la plaine monte rapidement vue la capacité de pompage de 

la station d’Ambodimita en cas de période de forte pluie. 

D’autre part le cote des remblaies incontrôlés se situe souvent en dessous de 1249m 

(cote fixé par le BPPAR protégé contre l’inondation). Les implantations en dessous de ce 

cote se trouvent d’habitude en zone sinistrée lors des périodes de fortes averses. 


30


IV-3-2 Schéma hydraulique de la plaine 

Compte tenu de ces principales difficultés sur les problèmes hydrauliques de la plaine, 

des études conduites depuis plusieurs années pour la protection de la plaine d’Antananarivo 

ont permis d’établir un plan directeur d’assainissement dans le cadre du projet de 

développement de la plaine d’Antananarivo. Le schéma directeur suivant est établi par le 

BPPA – SCETAGRI dans les années 1990 et se traduit principalement par: 

- L’installation des protections contre les crues par le rehaussement des digues de la rivière 

Mamba et la protection de berge de la rive droite de l’Ikopa. 

- L’affectation du canal d’Andriantany à la seule fonction d’assainissement après 

recalibrage. 

- La création de la station de pompage d’Ambodimita avec pour objectif principal de 

denoyer les débouchés des égouts de la ville, ensuite de pomper les eaux excédentaires de 

la plaine, 

- La création du canal GR dont l’origine est au barrage de Tanjombato pour l’irrigation de 

la plaine, 

- La réhabilitation du canal C3 pour l’assainissement de la plaine agricole et celle 

d’Andriantany, 

- La création des casiers tampons: casier d’Anosibe, d’Andavamamba 67ha, le casier RN4 

et casier Masay. 

Correspondant à ce schéma directeur, le système de drainage suivant a été mis en 

place par le BPPA entre 1990 et 2002. 

- Une station de pompage située à l’extrémité aval du polder à Ambodimita refoule les eaux 

pluviales en provenance du canal Andriantany et du canal C3 vers la rivière Mamba. La 

station est équipée de trois pompes ayant un débit de 3m 3 /s chacune, totalisant une 

capacité 9m 3 /s pour la station. En saison sèche, les eaux s’écoulent toujours 

gravitairement par la partie aval du canal Andriantany vers l’Ikopa. 

- Le canal Andriantany recalibré est consacré au drainage pluvial des zones urbanisées Est 

(collines et vallée du Masay). Il traverse le polder sur une longueur de 13,66 Km; il est 

relié aux bassins tampons suivants : le lac Anosy, le marais Masay et le bassin 

d’Antohobe. Lors des pluies exceptionnelles, les débits excédentaires sont déchargés dans 

la plaine agricole par le déversoir d’Antohomadinika. 

- Le canal GR qui irrigue la plaine au Sud de la rivière Mamba et du PIRD à la place de 

canal Andriantany 


31


- Le canal C3 est destiné à drainer la plaine entre le canal GR et le canal Andriantany 

- La plaine Sud est répartie en casiers délimités par des voiries digues. Dans chaque casier, 

il est aménagé un bassin tampon correspondant au 1/10 ème de la superficie du bassin 

versant. Les bassins sont reliés entre eux par des canaux de drainage. A la sortie de la 

plaine Sud, les eaux pluviales empruntent le canal des 67ha pour aboutir à un canal qui 

traverse la zone agricole jusqu’à la station de pompage; le tout forme le système C3. 

Actuellement, deux casiers sur les cinq casiers du schéma directeur sont aménagés (casiers 

d’Anosibe et d’Andavamamba). 

IV-3-3 Fonctionnement du canal Andriantany 

Auparavant le canal Andriantany a été construit au pied des collines pour l’irrigation 

des terres rizicoles de la plaine de Betsimitatatra. Actuellement, il est définitivement affecté à 

la collecte et à l’acheminement des eaux pluviales et d’une partie des eaux usées de la ville 

haute des agglomérations situées au-dessus de 1249m d’altitude. Sa fonction agricole est 

remplacée par le canal dit canal GR (Génie Rural). 

Le bassin versant du canal Andriantany, dont la majeure partie se situe en rive droite, a 

une superficie d’environ 20km2, dont 11km2 sont tributaires du marais Masay. 

Le canal C3 rejoint le canal Andriantany au niveau de la station de pompage par 

l’intermédiaire de manœuvre de vannes.. 

En période de fonctionnement normal, les eaux du canal Andriantany s’écoulent 

gravitairement vers l’Ikopa. En période pluvieuse, quand le niveau d’eau de la rivière d’Ikopa 

ne permet plus un écoulement gravi taire, la communication entre cette dernière et le canal 

Andriantany est suspendue par la fermeture de la vanne au niveau de Bevomanga. La station 

de pompage située à l’extrémité en aval du polder refoule les eaux pluviales en provenance 

des canaux de drainage Andriantany et C3 avec une capacité de 9m 3 /s pour les trois pompes. 

Etant donné que la superficie des bassins versants tributaires du marais Masay 

représente plus de la moitié de la superficie totale des bassins versants du canal Andriantany 

qui ne peut pas recevoir le débit instantané par une forte averse sur les bassins versants 

Masay, la crue doit être laminée et contrôlée avant le rejet vers le canal Andriantany, surtout 

en période de forte pluie. 

Des lors, l’aménagement du marais Masay a été impératif pour matérialiser 

définitivement les deux bassins écrêteurs de crue du marais Masay, ayant pour but de limiter à 


32


6,3 m 3 /s le débit des bassins Masay vers Andriantany (débit imposé pour le dimensionnement 

des ouvrages hydrauliques du projet. 

IV-3-4 Fonctionnement des Bassins Tampons Masay 

Le marais Masay, isolé par la route des hydrocarbures et le canal Andriantany, est un 

morceau de la plaine de Betsimitatatra. Le marais à été aménagé en deux bassins Nord et Sud 

pour le laminage des crues des averses tombant sur les bassins versants vallée Masay et vallée 

de l’Est. 

Par conséquent, les deux bassins reçoivent et maintiennent le volume d’eau ruisselé 

provenant des bassins versants tributaires du marais avant le rejet vers le canal Andriantany. 

Compte tenu de la capacité du canal Andriantany, de la capacité de la station de 

pompage d’Ambodimita et du système de drainage de la plaine d’Antananarivo, le BPPAR a 

fixé à 6,3m 3 /s le débit maximal provenant des ouvrages de sortie des bassins Sud et Nord avec 

un cote maximal de plan d’eau. 

Ces pointes de crues, de l’ordre de 143,32m 3 /s pour la vallée Masay et de l’ordre de 

163,87m 3 /s pour la vallée de l’Est, représentent un total de 307,2m 3 /s environ. 

Cette pointe de crue comparée au débit sortant maximal de 6,3m 3 /s met en évidence 

l’efficacité du laminage de crue par les deux bassins projetés. Ce phénomène permet la lutte 

contre l’inondation surtout pour les zones basses drainées par le canal Andriantany. Les deux 

bassins Sud et Nord améliorent le fonctionnement de la station de pompage. 

IV-3-5 Fonctionnement de la station de pompage d’Ambodimita 

En ce qui concerne le fonctionnement de la station de pompage d’Ambodimita, il est 

établi un ordre de priorité de pompage qui est fait par la manœuvre des vannes: 

1- Le canal Andriantany et l’assainissement de bas quartier de la ville 

2- Les eaux de la vallée de l’Est tamponnées par le marais Masay 

3- Les eaux de collecteur C3 tamponnées par la plaine agricole 

4- Les collecteurs raccordés à l’aval du canal Andriantany et qui assainissent la partie au 

Nord (zone agricole) de la Mamba. 


33


Figure n° 8 : Schéma de drainage du polder 

d’Antananarivo (OTUI-SOMEAH-1993) 


34


Figure n°9 : Coupe transversale du système hydraulique 


35


IV-4 La population de la commune urbaine d’Antananarivo et ses activités 

IV-4-1 La population 

L’effectif de la population de la Commune urbaine d’Antananarivo s’élève d’après 

l’exploitation des fiches de recensement familial à 1 131 800 habitants (centré sur le milieu de 

l’année 2001). L’effectif de la population trouvé pour la ville lors du Recensement Général de 

la Population et de l’Habitat de 1993 était de 710 200 habitants, soit un taux d’accroissement 

annuel voisin de 2,6% pour la période. 

Entre 1995 et 1998, la population de l’agglomération s’est accrue au rythme de 5,9%, 

en passant de 932 000 à 1 106 000 personnes. Comparé au 2,8% enregistré au niveau national, 

on mesure le pouvoir d’attraction de la plus grande ville du pays. Celui-ci a d’ailleurs 

tendance à s’accélérer, puisqu’il était inférieur à 4% depuis l’indépendance. La croissance de 

l’agglomération se fait surtout par densification de l’habitat, les limites géographiques n’ayant 

pas changé au cours des dernières années. Aujourd’hui le nombre de population de la 

Commune d’Urbaine d’Antananarivo est estimé à 1 300 000. 

La densité moyenne est environ de 1000 habitants /km 2 . La population est inégalement 

répartie : les densités atteignent respectivement 23 322 habitants/km 2 dans le premier 

arrondissement et de 24 968 habitants/km 2 dans le troisième arrondissement. Elles descendent 

à 6 826 habitants/km 2 dans le deuxième et de 5034 habitants/km 2 dans le sixième 

arrondissement. 

Le taux moyen de natalité est de 0,83% par an et celui de la mortalité est de 0,82% par 

an. 

Il est à noter que le nombre de femmes dépasse légèrement celui des hommes et constitue 

50,1% de la population totale de la Commune Urbaine d’Antananarivo. 

La Commune Urbaine d’Antananarivo compte, en début d’année 2000, environ 

200000 ménages, d’une taille moyenne de 5,14 personnes par ménage. 

La population d’Antananarivo partage nombre de traits avec beaucoup de mégalopoles 

africaines. Elle est d’abord excessivement jeune: environ 42% a moins de 18 ans dans les six 

arrondissements et la moitié des Tananarivien a moins de 21 ans. L’importance des jeunes a 

au moins deux conséquences importantes. D’abord, ceux qui travaillent doivent prendre en 

charge un nombre d’inactif particulièrement élevé, notamment les enfants, puis les plus âgés. 

En revanche, la population d’Antananarivo présente des caractéristiques propres qui la 

différencient du nombre de ses consœurs africaines. 


36


Antananarivo se caractérise par une étonnante homogénéité ethnique, contrairement à 

ce que son statut Capitale nationale aurait pu laisser supposer, près de 9 habitants sur 10 sont 

Merina, 94% sont originaires des hauts plateaux, tandis que les étrangers comptent pour 

moins de 1%. 

Par ailleurs, les structures familiales y sont mois complexes qu’en Afrique 

Subsaharienne: pas de polygamie, ménage élargi minoritaire, plaçant le pays à mi-chemin 

entre le pays Nord et ceux du sous continents. 

IV-4-2 Activités des habitants 

Un peu moins de 45% de la population active de la Commune Urbaine d’Antananarivo 

travaille dans le secteur tertiaire(commerce, services, …). 

- Plus du quart de cette population sont à la recherche d’emploi, 

- 18% sont employés dans l’industrie et l’artisanat. 

- 12% s’adonnent encore à l’agriculture. 

En 2000 l’agglomération d’Antananarivo comptait 500 000 personnes employées. La 

croissance annuelle moyenne de la main d’œuvre a été de 4,7%. Le secteur informel reste de 

loin le principal pourvoyeur d’emploi, avec 270 000 travailleurs soit 49% du total. Il se 

concentre dans des unités de petite taille (environ la moitié sont des auto-emplois) et constitue 

le segment le plus fragile du marché du travail (établissement précaire, emploi peu 

rémunérateur et dépourvu de protection sociale). Le secteur privé formel arrive en seconde 

position, avec 140 000 emplois auxquels on peut ajouter le 9000 personnes qui exercent dans 

le secteur social (ONG, église, association, organismes internationaux,...). L’administration 

publique forte de 50 000 fonctionnaires représente moins de 10% des emplois, qui sont parmi 

les mieux payés et protégés. Bien qu’ils s’agissent du secteur où les diplômés sont les plus 

nombreux, ces salariés sont particulièrement âgés. Ce vieillissement accéléré est sans doute le 

point le plus négatif de la politique de gel des embauches, qui rend peu probable le sursaut 

productif qu’on en attend pour renforcer l’efficacité et le dynamisme de l’appareil de l’Etat, 

aujourd’hui défaillant. Ce diagnostic peut être élargi au 18 000 salariés des entreprises 

publiques et parapubliques. 

Actuellement, on remarque la dynamique de création d’emploi alors que cinq ans 

auparavant le secteur informel poursuivait sa lente colonisation du marché de travail, le 

secteur privé formel prenne le relais et devient le principal créateur net d’emploi. Ce 


37


mouvement de reformalisation du marché de travail est sans doute le meilleur indicateur de 

l’amélioration de la situation économique. 

L’apport spécifique de la zone franche mérite d’être souligné. Bien qu’elle ne 

représente encore que 5,3% des emplois, plus d’un nouvel emploi sur trois est créé entre 2000 

et 2004. En terme d’emploi, la zone franche est aujourd’hui le secteur le plus dynamique, 

avec un taux de croissance annuelle moyen de 25% contre 3,9% dans les autres secteurs. 

Le chômage est un indicateur des tensions sur le marché du travail, marquant le 

désajustement entre offre et demande. La récession qui affecte le pays dans son ensemble 

depuis plusieurs années ne s’est pas traduite par une montée du nombre de chômeur, puisque 

le chômage atteint 5,9% de la population active de la capitale. 

30 000 personnes sont sans emplois et à la recherche d’un emploi. 

52,7% des chômeurs sont des hommes. Ils se recrutent principalement chez le jeune 

puisque 78,3% ont moins de trente ans et 95,4% moins de quarante ans. Leur niveau scolaire 

est relativement élevé. 68,1% ayant été au de là de l’école primaire et 13% ayant atteint 

l’université. 


38


CHAPITRE V 

SITUATION DES REMBLAIS DANS LA CAPITALE, 

L’IMAGE SATELLITAIRE ET LA CARTE DE REFERENCE 

V-1 Les remblais 

V-I-1 Définition d’un remblai 

Un remblai est par définition une masse de terre rapportée pour élever un terrain ou 

pour combler un creux. Au terme de Travaux Publiques, les matériaux d’apport sont exempts 

de déchets organiques. 

V-1-2 Les causes des remblais dans la capitale 

Trois grandes raisons poussent les gens à effectuer les remblaiements: 

- Pour des raisons d’habitation: Les personnes qui habitent aux alentours de la plaine de 

Betsimitatatra et ayant des parcelles de rizières, trouvent qu’actuellement la pratique de 

l’agriculture ne donne plus de rendement pour des raisons de gestion de l’eau et 

d’insécurité, ils préfèrent les transformer en zone habitable en effectuant les 

remblaiements. 

- Pour des raisons industrielles: Aujourd’hui, comme Madagascar entre dans l’AGOA et le 

SADEC, les investisseurs étrangers ont le droit d’acheter du terrain qui est l’une des 

conditions posées par la Banque Mondiale. Pour cela, ils ont installé leur société dans des 

zones remblayées. 

- Pour des raisons de construction des nouvelles routes: L’Etat est obligé de créer des 

nouvelles routes pour éviter les embouteillages créés par des milliers de voiture. 

V-1-3 Les zones remblayées dans la CUA 

Elles sont récapitulées dans le tableau ci-dessous. Il est à noter que cette liste montre 

ceux qui ont de l'autorisation de l'APIPA, mais il y a ceux qui font des remblaiements 

clandestins. 


39


TERRAIN SURFACES EN m 2 COORDONNEES 

X 

Y 

Ankorondrano 3419 514645 801620 

Ambohimanarina 9330 513000 802000 

Ankorondrano 51358 514500 800600 

Anosizato-Est 471 516690 801860 

Anosizato-Est 130 512675 796340 

Androndrakely 1100 515305 794460 



Anosizato-Est 18414 512285 795125 

Ankorondrano 10624 564620 800670 

Anosivavaka 96125 512950 802200 

Anosivavaka 18274 513065 802300 


Ampetsapetsa 1226 515500 803525 

Ampetsapetsa 1750 515000 803525 

Ankaditoho 2333 514870 794010 

Ankaditoho 3663 514610 794640 



Ankaditoho 6645 514710 794410 

Ankaditoho 4357 514766 794766 

Ankaditoho 4968 514690 794460 

Ankaditoho 3940 514662 794769 

Ankaditoho 6261 514715 794729 

Ankaditoho 4952 514630 794590 

Ankaditoho 5625 514630 794590 

Anosizato-Est 29035 513975 794885 

Anosizato-Est 300 513165 795910 

Anosizato-Est 30259 512300 795120 

Ampetsapetsa 880 515535 803515 

Ankorondrano 418 514400 802085 

Anosibe 1345 513645 797353 

Ampetsapetsa 881 515515 803500 

Ampetsapetsa 911 515595 803495 

Ampetsapetsa 911 515575 803510 

Ampetsapetsa 949 515520 803565 

Ampetsapetsa 657 515580 803470 

Anosibe 308 513030 797060 

Ampetsapetsa 656 515580 803470 

Andranoambo 3544 511240 800630 

Ambodivona 446 515202 800614 

Ambodivoanjo 200 516100 802550 

Anosizato-Est 3600 512175 795125 

Ampetsapetsa 1479 515550 803420 

Morarano 

Ambatomainty 

803 515375 803040 

Anosivavaka 1942 512960 802873 

Ampetsapetsa 730 515575 803225 

Anosizato-Est 2196 514115 794935 

Anosizato-Est 9972 513345 794825 

Andraharo 315 512830 801620 

Andohatapenaka 371 511671 799469 

Anatihazo 187 512200 798720 

Ambodihady 43382 510300 801600 

Ankaditoho 2713 515205 793775 

Ambodivorikely 518 512390 802120 

Anosizato-Est 600 513371 794725 

Anosizato-Est 11489 514115 794935 

Anosizato-Est 1996 511935 795560 

Ambodivona 440 514990 800581 

Ankaditoho 2120 514825 794070 

Amboniloha 19938 513990 802680 

Amboniloha 27159 513920 802500 

Ampefiloha 

Ambodirano 

800 511815 798560 

Superficie Totale 593373 

Tableau n°4:Les zones remblayées dans la capitale (APIPA) 


40


V-2 L’image satellitaire 

L’image a été prise par le satellite Landsat 7 muni des capteurs ETM en 2000. Elle a 

été fournie par le FTM. Il est à signaler que la prise de vue était durant la période de montée 

des eaux. 

V-3 La carte de référence 

La carte de référence est la carte topographique FTM d’Antananarivo feuille P47 Nord 

et à l’échelle 1/50000, publiée en 1974 et révisée d’après les tirages sur papier des images 

SPOT du 20 août 1986 et complétée sur terrain en 1988. 

Elle est comprise entre les latitudes 47° 24’- 47° 42’ Est et les longitudes 18° 48’ – 

19° 00’ Sud.(cf: carte n°1 à la page suivante) 


41


Carte n°1 : Carte topographique d’Antananarivo Renivohitra (FTM) 


42


PARTIE III 

TRAITEMENT DES DONNEES 


43


CHAPITRE VI 

TRAITEMENT D’IMAGE ET CARTOGRAPHIE SUR ARCVIEW 

Cette carte est obtenue en utilisant la carte de référence, le traitement d’image 

satellitaire, les logiciels Arcview et Géoregarcview. 

VI-1 Le traitement d’image satellitaire 

Pour cela nous avons utilisé la classification supervisée. Mais avant d’entrer au 

traitement proprement dit, l’image brute doit subir un nettoyage des bruits de fonds. C’est ce 

que nous appelons l’«étalement». Les différentes étapes à suivre sont les suivantes : 

VI-1-1 Etalement de l’image brute 

L’étalement est fait dans le but d’avoir des images nettes. Pour ce faire, on établit 

l’histogramme des bandes, ensuite on prend les valeurs minimales et maximales où les pics 

sont concentrés. Ces nouvelles valeurs sont à utiliser pour représenter les différentes bandes. 

Ces valeurs sont : 

Bandes 

Valeurs Valeurs 

maximales minimales 

1 80 0 

2 80 0 

3 125 0 

4 125 0 

5 175 0 

7 125 0 

Les histogrammes des bandes sont présentés en ANNEXE I à la page 59. 


44


VI-1-2 Les bandes 

Six bandes de longueurs d’onde différentes existent dans la zone IR réfléchie utilisées 

dans le traitement d’image par l’Idrisi. Ces bandes sont présentées par des figures 10 à15 à la 

page suivante. 


45


Figure n°10 : Bande 1 Figure n°11 : Bande 2 

Figure n°12 : Bande 3 

Figure n°13 : Bande 4 

Figure n°14 : Bande 4 Figure n°15 : Bande 7 


46


VI-1-3 Composition colorée 

Lors de la composition colorée, nous faisons la combinaison des trois bandes 1-5-7 

qui nous montre l’aspect géologique du terrain. Le résultat est présenté sur la figure n°6. 

Figure n°16 : Composition colorée 1-5-7 

VI-1-4 La numérisation 

Les différentes classes créées lors de la numérisation sont résumées dans le tableau ci 

dessous avec leur couleur respective. Il est à noter que l’attribution de ces couleurs a été 

effectuée suivant la carte d’Antananarivo Renivohitra. 

: 

N° d’identification Classes Couleurs 

1 Eau Noire 

2 Rizières Verte claire 

3 Végétations Verte 

4 Terrain nu Blanche 

5 Constructions Bleue 

Tableau n°5 : Les différentes classes lors de la numérisation 


47


Comparaison des signatures spectrales 

Figure n°17 : Courbes présentant les signatures spectrales 

Dans cette figure, les deux axes représentent les valeurs radio métriques (axe vertical) 

et les longueurs d’onde utilisées en télédétection (axe horizontal). 

Il est à remarquer que plus la longueur d’onde augmente, moins les valeurs radio 

métriques pour l’eau diminuent, cela veut dire que l’eau absorbe les rayonnements de grande 

longueur d’onde. Ensuite, la signature spectrale de la rizière se trouve immédiatement audessus 

de celle de l’eau car la riziculture s’accompagne toujours avec de l’eau. Le terrain nu a 

le maximum de valeurs de réfléctance car il absorbe moins les rayonnements. 

Pour conclure, la classification qu’on vient de faire approche de la réalité. De plus la 

valeur du Kappa qui est un indicateur d’erreur est égale à 1, c’est à dire que la marge d’erreur 

est insignifiante lors du traitement. 

VI-1-5 La classification 

La figure ci-dessous montre le résultat des différentes étapes effectuées. 


48


Figure n°18 Résultat de la classification 

Cette figure sera utilisée et améliorée pour avoir la carte des remblais et des réseaux 

hydrographiques. 

VI-2 Amélioration de l’image par le logiciel Arcview 

Cette figure n°17 sera traitée avec le logiciel Arcview pour pointer les lieux du 

remblaiement (cf. tableau n°4 page 40) Cette carte sera présentée à la page suivante. 

Il est à noter que les lieux de remblaiement se trouvent sur des terrains nus lors du 

traitement. 


49


Carte n°2 : Carte des remblais et des réseaux d’assainissement de la commune urbaine d’Antananarivo 


50


CHAPITRE VII 

ESTIMATION DES DEBITS DE POINTE 

DES DIFFERENTS BASSINS VERSANTS DANS LA CAPITALE 

L’estimation des débits de pointe se fait par la formule rationnelle car la superficie des 

bassins versants sont moins de 10km 2 : 

Q = 0,278 CiS 

Avec 

Q: Débit de pointe 

C : Coefficient dépendant de la couverture du terrain (cf : tableau n°2 page 20) 

i : Intensités de pluie en mm/h, elles correspondent aux différents temps de concentration 

qui sont données par la courbe I-D-F en annexe II à la page 70. 

Pour le calcul du temps de concentration, la formule de PASSINI à la page 18 sera 

utilisée. 

Les résultats seront présentés sous forme de tableau à la page suivante. 


51


N° de Bassin Versant Surface Brute (en ha) Longueurs (km) Tc (heures) 

C 

Couverture 

du sol 

Bassin sud Est 0,95 

I (mm/h) 

Débit de pointe 

Q 10 (m 3 /s) 

1 266,0 3,437 0,7 0,95 80 56,2 

2 370,0 2,75 0,74 0,95 77 75,24 

3 189,0 1,125 0,44 0,95 95 47,4 

4 117,0 1,063 0,37 0,95 100 30,9 

Total 942,0 

Bassins Sud Ouest 

5 52,0 0,94 0,19 0,95 120 16,48 

6 204,0 2,062 0,39 0,95 98 52,8 

7 125,0 1,688 0,31 0,95 103 34 

8 59,0 1,125 0,21 0,95 115 17,9 

Total 440,0 

Bassins Ouest 

9 40,0 0,625 0,15 0,95 129 13,63 

10 136,0 0,625 1,32 0,95 55 19,75 

11 134,0 1,25 1,66 0,95 48 16,99 

12 129,0 2,625 0,3 0,95 103,5 35,26 

17 27,0 0,5 0,1 0,95 145 10,34 

18 23,0 0,25 0,076 0,95 150 9,11 

19 30,0 0,5 0,11 0,95 144 11,41 

Total 519,0 

3ème Vallée 

13 320,0 3,563 0,86 0,95 70 59,16 

15 138,0 1,063 0,43 0,95 93 33,9 

16 34,0 0,625 0,23 0,95 109 9,79 

20 15,0 0,313 0,043 0,95 150 5,94 

21 32,0 0,25 0,17 0,95 124 10,48 

22 99,0 1,688 0,45 0,95 92 24,05 

Total 638,0 

Vallée de l'Est 

14 320,0 2,625 0,78 0,95 73 61,69 

23 65,0 0,875 0,32 0,95 101 17,34 

24 85,0 1,875 0,45 0,95 92 20,65 

25 48,0 0,625 0,26 0,95 107 13,56 

26 49,0 0,688 0,27 0,95 105 13,59 

27 42,0 1 0,29 0,95 104 11,54 

28 105,0 1,063 0,42 0,95 93 25,5 

Total 0,1 

Bassins Nord 

30 117,0 2,813 0,61 0,95 84 25,96 

31 167,0 0,313 0,71 0,95 78 34,4 

32 74,0 1,25 0,4 0,95 96 18,76 

Total 358,0 

Tableau n°6 : Les débits de pointe des différents BV 


52


La notion de temps de retour intervient dans le dimensionnement de la plupart des 

ouvrages hydrauliques. Il n’est pas avantageux de les dimensionner pour la précipitation la 

plus intense pouvant survenir au cours. On détermine le débit optimum pour lequel la 

protection n’est pas absolue mais contre une averse type de probabilité déterminée. 

Les ouvrages hydrauliques de la ville d’Antananarivo sont dimensionnés pour un 

événement pluvieux de fréquence décennale. 


53


CHAPITRE VIII 

CONTEXTES ENVIRONNEMENTAUX DU REMBLAIEMENT 

VIII-1 Les impacts constatés sur l’environnement physiques 

VIII-1-1 Sur les lieux de prélèvement 

Si auparavant, les terrains étaient encore de nature vierge (pente douce, herbeux, 

quelquefois couverts par des forêts,…), ils sont travaillés pour servir des emprunts de terre 

destinée à faire les remblais. 

Il est à noter que les exploitants laissent derrière eux des grands trous sans se soucier 

de la remise en état des terrains. Or la présence de ces trous gêne la circulation dans le site. 

Une simple inattention peut provoquer des accidents. De plus, le non-aménagement du terrain 

favorise l’érosion. 

D’autres conséquences sont aussi à remarquer à savoir : 

Le tassement provoqué par le déplacement des engins. 

Les lubrifiants et huiles de vidange lors de l’entretien des engins changent l’aspect 

physico-chimique du sol. 

Pollution de l’air due à l’excavation des terres. 

On peut également considérer comme positif l’impact de valoriser une surface dénudée 

destinée à un autre projet. 

VIII-1-2 Le long du trajet 

La majorité des sites de prélèvement se trouvent dans la périphérie de la CUA. 

L’impact majeur est la dégradation des routes qui est due aux tassements créés par les 

camions transportant les terres. La pollution de l’air est aussi importante. 

VIII-1-3 Sur les lieux de remblaiement 

Malgré les mesures prises par l’autorité publique d’interdire tous nouveaux remblais et 

constructions dans la partie Nord de la plaine, le développement incontrôlé de l’urbanisation 

se poursuit. 

D’importantes surfaces ont été remblayées dans la plaine d’Antananarivo, si on se 

réfère au tableau n°4 montrant les zones remblayées dans la capitale. Une augmentation de 

593 373 m 2 de surface est constatée, notamment dans le marais Masay, de part et d’autre de la 

route des hydrocarbures, le long de la route du Pape entre Ambohimanarina et Ivandry, 


54


Androndrakely, Anosizato Est, etc.…Par conséquent, la superficie de la plaine rizicole et des 

marais est réduite pour assurer le rôle de réservoir artificiel de laminage des crues dans le but 

d’accumuler les eaux pluviales quand les eaux du polder ne s’écoulent plus gravitairement 

vers l’Ikopa.. 

La plaine dispose d’une surface agricole de 3000ha qui constitue le Périmètre Irrigué 

de la Rive Droite de l’Ikopa (PIRD). Cette zone offre un important développement des 

cultures de contre saison et une intensification rizicole, source de revenu pour de nombreuses 

familles. 

Au cas où l’évacuation des eaux du polder se ferait par pompage à la station 

d’Ambodimita en période pluvieuse, le PIRD joue un rôle important dans la protection des 

zones urbanisées des quartiers bas de la plaine d’Antananarivo notamment : les quartiers 

d’Isotry, de 67ha nord, d’Antohomadinika, d’Antsalova et d’Andohotapenaka. La zone PIRD 

qui fonctionne comme un grand réservoir permet le stockage d’une grande quantité de volume 

d’eau tombé sur le polder avant d’être drainée par le système de drainage de la plaine vers la 

station de pompage d’Ambodimita. 

La pollution des eaux de rivières, des fleuves et des canaux d’irrigation par les rejets 

industriels : Ces usines sont en majorité implantées sur ces zones remblayées et polluant les 

eaux comme par exemple les usines d’insecticide, les usines de fabrication de piles, les usines 

de fabrication de plastique, les usines textiles,… 

VIII-2 Les impacts constatés sur l’environnement social 

VIII-2-1 Sur les lieux de prélèvement 

Il est à constater qu’il y a création des activités informelles et des habitations aux 

alentours du lieu de prélèvement. 

VIII-2-2 Le long du trajet 

Le problème majeur lors du transport est que quelque fois il y a des camions, 

transportant les terres, qui tombent en panne et créent des embouteillages monstrueux. 

VIII-2-3 Sur les lieux de remblaiement 

Les zones remblayées ont subi un changement extraordinaire car la majorité des 

entreprises franches sont y implantées. Les impacts sont : 

• Création d’emplois, 


55


D’une part les zones franches ont créé des emplois à tous les niveaux : local, national 

et international. Les opérateurs étrangers s’activent à s’installer grâce aux mains d’œuvre 

moins chères que d’autres pays. Elles sont le premier pourvoyeur d’emplois aux jeunes 

Tananariviens. 

D’autre part, cela entraîne la création des activités formelles qu’informelles aux 

alentours de ces entreprises en ne citant que : 

- gargotes 

-transports des personnels 

-construction des maisons d’habitation et industrielles. 

• Amélioration de niveau de vie : le pouvoir d’achat a nettement augmenté pour certains et 

largement amélioré pour d’autres. La diminution du nombre de chômeurs est constatée. 

• Les nuisances créées à la période des travaux : déplacements d’hommes et des 

matériels,… 

• La disparition des activités annexes et de revenus d’appoint pour les populations les plus 

pauvres : riziculture, fabrication de briques, cueillette des roseaux,… 

La construction des nouvelles routes a pu résoudre le problème d’embouteillage dans 

la capitale. Grâce à la petite rocade, de Soanierana pour aller à Analamahintsy, le passage par 

Analakely n’est pas obligatoire. 

VIII-3 Les impacts constatés sur l’environnement économique 

La venue des opérateurs étrangers est une source de recette non négligeable pour les 

collectivités locales, régionales et à l’Etat. Aujourd’hui on constate le libre échange des 

devises grâce à ces opérateurs. 

Ces nouvelles activités incitent les gens à abandonner l’agriculture et l’élevage. Cela 

entraîne l’augmentation du prix du riz et des viandes. 


56


CHAPITRE IX 

MESURES DE MITIGATION 

Pour la lutte contre l’inondation de la zone basse de la CUA, tout projet relatif à la mise 

en œuvre d’un remblai doit être suspendu. S’il devient obligatoire, il est nécessaire 

d’installer des bassins tampons pour recevoir les eaux de ruissellement pour que les 

canaux de drainage et la station de pompage d’Ambodimita fonctionnent normalement. 

C’est l’exemple du marais Masay. 

Pour la pollution créée par les usines, les autorités devraient adopter les règlements 

sanitaires avec des normes de prétraitement imposées aux pollueurs. 

Pour la disparition des activités annexes, une autre rémunération plus motivante est créée. 

La priorité est donnée aux propriétés du terrain. 

Pour éviter le dérangement créé par la mise en œuvre des travaux, le transport doit être 

effectué la nuit. 

Les sites de prélèvement doivent être aménagés sous forme de gradins après travaux faits. 


57


CONCLUSION GENERALE 

A l’issu des différentes opérations qui ont été faites dans le cadre de ce travail, nous 

sommes parvenus à des résultats qui paraissent positifs. 

La qualité de la carte, par l’application du traitement des images satellitaires, dépend 

en général de la forme de l’histogramme de l’image. Pour avoir une bonne qualité de la carte, 

une condition nécessaire est que l’histogramme de l’image n’est pas trop étalé. 

Ensuite, la lutte contre l’inondation de la plaine d’Antananarivo ne se limite pas 

seulement à l’interdiction d’effectuer les remblais, occupant actuellement le 2% de la surface 

du bassin tampon naturel, mais d’autres aménagements devraient être considérés pour ne citer 

que l’aménagement des grands bassins de laminage des crues, études très sérieuses du seuil de 

sortie de Farahantsana. 

De plus, dans le contexte environnemental, tout projet qui nécessite la mise en œuvre 

d’un remblai doit avoir le volet EIE (Etudes d’Impact Environnemental). L’autorité doit 

suivre de près le développement de l’urbanisation et les remblais clandestins, qui sont en 

majorité les zones inondées car ils ne respectent plus le cote minimum imposé par le BPPAR. 

Enfin, le résultat que nous avons trouvé peut être utilisé comme tableau de bords 

environnemental. 


58


ANNEXE I 

Les histogrammes des bandes 


59


Figure n°19 : L’histogramme de la bande 1W 


60




61




62




63




64




65


ANNEXE II 

Les données météorologiques 


66


Tableau n°7 : Relevées pluviométriques maximales journalières à la station météorologique 

d’Antananarivo 

Années P (24, max) [ mm ] 

1961 67,1 

1962 85,3 

1963 73,4 

1964 74,9 

1965 69,5 

1966 105,4 

1967 65,3 

1968 63,6 

1969 73,1 

1970 69,1 

1971 83,9 

1972 89,4 

1973 81,9 

1974 67,1 

1975 128 

1976 47 

1977 78,2 

1978 115,2 

1979 89,3 

1980 77,9 

1981 131,9 

1982 147 

1983 66,7 

1984 98,7 

1985 77,1 

1986 72,7 

1987 140,3 

1988 82,4 

1989 97,8 

1990 42 

1991 61,8 

1992 73,3 

1993 90,1 

1994 112,5 

1995 79,5 

1996 69 

1997 75,1 

1998 81,8 

1999 43,8 

2000 128 


67


Tableau n°8 : Hauteur de précipitation de différentes durées 

Années 5mn 10mn 15mn 30mn 45mn 60mn 120mn 24 heures 

1980 9 13 16,4 27,8 30,2 30,8 32,2 77,9 

1981 10 16,8 23,5 43,6 58,9 78,4 107,7 131,9 

1982 5 11,7 18,2 36 41,6 44,3 86,9 147 

1983 12,1 15,4 19,8 33,1 43 46 51,2 66,7 

1984 5,6 9 12,3 21,1 32,9 44,8 60,9 98,7 

1985 11,1 13,8 18,5 24,8 27,4 28 34,4 77,1 

1986 1,2 2,4 3,9 6,3 8,6 10,7 22 72,7 

1987 8,8 14,1 18,8 37,8 49,1 60,3 86,4 140,3 

1988 11,8 29,8 35,4 50,2 61,6 66,6 79,3 82,4 

1989 6,4 12,2 19,2 25,4 30,6 34 37 97,8 

1990 10 18 27 35 35,1 35,2 35,6 42 

1991 4,6 8,2 15,4 24,4 35 40,2 44,2 61,8 

1992 8,8 15,2 23 40 55 56 57 73,3 

1993 11 14,5 20 38,8 51,3 63,6 82,6 90,1 

1994 10 18 24,5 47 56,6 64 75,8 112,5 

1995 9,8 13,6 20 29,3 38 45,6 62,4 79,5 

1996 12 15,2 18 36 43 49,6 66 69 

1997 9 12,6 16,6 22 24,4 28,6 35,4 75,1 

1998 3,8 6,8 11 19 23 25,2 26,4 81,8 

1999 3 5 7 8 8,8 10 14,8 43,8 

2000 2 4,6 5,4 8 10,4 12,8 17,2 128 


68


Tableau n°9 : Données pluviométriques du mois de janvier 2003 

Jours 

Hauteur [mm] 24h 

Mercredi 1 4,4 

Jeudi 2 3,8 

Vendredi 3 32,8 

Samedi 4 26,6 

Dimanche 5 10,1 

Lundi 6 

Néant 

Mardi 7 31 


Jeudi 9 

Néant 

Vendredi 10 

Néant 

Samedi 11 

Néant 


Lundi 13 51 

Mardi 14 28 


Jeudi 16 90,8 


Samedi 18 34,5 


Lundi 20 53,4 

Mardi 21 97 


Jeudi 23 

Néant 

Vendredi 24 

Néant 

Samedi 25 

Néant 


Lundi 27 12,6 

Mardi 28 1,2 


Jeudi 30 3,6 


TOTAL : 671,8 


69


Figure n°25 : La courbe I-D-F 


70


ANNEXE III 

Quelques caractéristiques pour différents types de canaux 


71


Coefficient Ks de Manning Strickler 

(Source hydraulique routière par Nguyen Van Tuu) 

Types de canal 

- canal en terre 

- canal maçonné 

- canal betonné 

Etat du lit 

Mauvais Moyen Bon 

25 

33 

40 

40 

45 

50 

50 

57 

75 

Vitesses limites dans les canaux 


Type de canal 

- canal en terre 

- canal maçonné 

- canal bétonné 

Vitesses limites 

V < 1,5m/s 

1,5m/s < V < 2,5m/s 

2,5m/s < V 

Fruits des berges « m » 


Type de sol 

- sol sableux 

- sol limoneux 

- sol ordinaire 

Valeur de m = x/y (x horizontal et y vertical 

3/1 

2/1 

1/1 


72


BIBLIOGRAPHIES 

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Réactualisation du plan directeur de l’assainissement de la ville d’Antananarivo. 

2- OMS – Ministère des Travaux Publiques 

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Tananarive, TOME III. 

3- PNUD , 1985 

Développement urbain du grand Antananarivo : schéma directeur et institutions, TOME 5-6- 

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Hydraulique routière, BCOEM. 

6- Centre Canadien de Télédétection ( CCT ), 1998 

Notions fondamentales de Télédétection, Ressources Naturelles, Ottawa, Canada. 

Consultable sur le site www.ccrs.nrcarn..gc.com 

7- RAKOTONIRINA Toky Harivelo, 2002 

Modélisation mathématique du comportement hydraulique des bassins Masay. 

Mémoire d’Ingénieur Hydraulicien. 

8- BCOEM, mai 1999 

Etude d’urbanisation de la partie de la plaine Nord déclarée urbanisable, BPPAR, 

Antananarivo 


73


9- RAKOTONIAINA Solofoarisoa, 1999 

Analyse multiresolutions par ondelettes en traitement du signal : exemple d’application en 

télédétection et en Géophysique. 

Thèse de doctorat de 3è cycle. 

10- RAKOTONINDRIANA Raharitsimba, 2000 

Traitement d’images de Télédétection : classification de l’image et quantification de l’apport 

informationnel d’une opération de fusion. 

Mémoire de DEA. 

11- Ronald EASTMAN, 1997 

Exercices d’apprentissage de base de Idrisi sous windows. 

12- Ronald EASTMAN, 1997 

Idrisi for windows. 

13- ANDRIANANDRASANA R. Et RAKOTOMANANA R., 1998 

Classification d’images satellites par réseaux de neurones artificiels. 

Mémoire présenté à l’Université de Fianarantsoa. 


74


Nom : RAHARISON 

Prénoms : Irina Christian 

Adresse : Lot MB 169 Mahabo Andoharanofotsy ANTANANARIVO 102 

Titre : Les remblais dans la capitale : cartographie et contextes environnementaux. 

Pagination : 74 

Nombres des figures : 25 

Nombre des tableaux : 9 

Nombre des cartes : 2 

Résumé : 

Le présent mémoire se rapporte sur l’établissement de la carte des remblais et des 

réseaux hydrographiques par le traitement de l’image sattelitaire LANDSAT 7 – 2000 et le 

logiciel Arcview. 

Ensuite, on a essayé de voir les impacts dus aux remblaiements. 

Enfin, on a annoncé quelques mesures de mitigation. 

Mots clés 

Remblais – réseaux hydrographiques – image sattelitaire – cartographie – environnement. 

Directeur du mémoire : Professeur RASOLOMANANA Eddy 


75

UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE ...

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