Amélioration de la stratification à partir des caractéristiques phénologiques des cultures

Amélioration de la stratification à partir des caractéristiques phénologiques des cultures

Le CIRAD

Ce stage s’est déroulé à la maison de la télédétection à Montpellier qui regroupe au sein de l’unité mixte de recherche TETIS (Territoires, Environnement, télédétection et Informations Spatiales) les équipes de plusieurs organismes de recherche scientifique, dont le CIRAD qui est à l’initiative de cette étude. Le CIRAD est le Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement. Il est composé de 7 départements dont 2 ont des équipes de recherche à la maison de la télédétection : le département AMIS (amélioration des méthodes pour l’innovation scientifique) et le département TERA (territoires, environnement et acteurs). C’est pour le compte de l’équipe « Spatialisation et variables agro-environnementales » du département AMIS que cette étude a été effectuée

Le projet AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine)

La présente étude s’insère dans le champ d’un grand programme européen de recherche scientifique sur la variabilité de la mousson africaine et ses impacts sur les ressources humaines : le projet AMMA. Depuis une trentaine d’année, l’Afrique de l’Ouest connaît une sécheresse d’une ampleur sans précédent. Des perturbations de la mousson africaine, source vitale de pluie dans la région, serait à l’origine de cette sécheresse (Communiqué de presse « 1ère conférence internationale AMMA, 28 novembre au 2 décembre 2005, Dakar »). La mousson africaine commence en juin et dure jusqu’au mois de septembre. Elle naît de la rencontre entre l’air chaud provenant du Sahara et l’air froid et humide en provenance du golfe de Guinée. Lorsque ces deux phénomènes se rencontrent au dessus du continent africain, l’air frais et humide monte en altitude et passe au dessus de l’air chaud, créant une instabilité orageuse. Ces systèmes orageux se déplacent alors d’est en ouest, arrosant toute la région avant d’arriver sur l’Atlantique, où ils se transforment parfois en cyclone.

Les cartes thématiques : organisation dans un SIG

Une carte thématique est une représentation symbolique de l’espace qui permet de visualiser les données qualitatives et quantitatives associées à un lieu géographique. Ces cartes thématiques sont conçues pour décrire, comprendre et interpréter l’organisation de l’espace (POIDEVIN D., 1999). Dans le contexte de l’étude, les cartes thématiques serviront d’une part à la stratification du territoire Sénégalais en zones agro-écologiques homogènes, et d’autre part à l’analyse et la compréhension des résultats obtenus après les classifications spatio-temporelles. Certaines cartes ne serviront pas dans cette étude mais seront tout de même acquises afin de constituer une base de donnée sur le Sénégal intéressante et réutilisable dans d’autres études par d’autres équipes de recherche. Dans ce contexte de partage de l’information, les données serontorganisées dans un SIG et les métadonnées seront crées et gérées dans un catalogue.

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Table des matières

Introduction.
I. Problématique et contexte scientifique
I.1. Problématique
I.2. Contexte scientifique
I.2.1. Le CIRAD
I.2.2. Le projet AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine).
II. Objectifs et méthodologie générale.
II.1. Objectifs .
II.2. Méthodologie générale et déroulement du stage
III. La zone d’étude
Chapitre 1 : Acquisition, organisation et pré-traitements des données
I. Les cartes thématiques : organisation dans un SIG
I.1. Recherche et acquisition de données thématiques sur le Sénégal
I.2. Tri, organisation et constitution des métadonnées
II. Les images satellites
II.1. Choix du type d’image satellite à acquérir.
II.1.1. Les données Modis Terras Végétation Indices 250m .
II.1.1.1. Le système MODIS/TERRA.
II.1.1.2. Les produits « Vegetation Indices »
II.1.1.3. Les synthèses temporelles
II.1.2. Les données Spot Végétation 1km
II.1.2.1. Le système Spot Vegetation
II.1.2.2. Les produits VEGETATION
II.1.3. Les données Landsat ETM+
II.1.3.1. Le système Landsat ETM+
II.1.3.2. Les images Landsat ETM+ Orthorectifiée.
II.2. Acquisition et préparation des images satellite .
II.2.1. Acquisition, reprojection, reformatage et redimensionnement .
II.2.2. Création de séries temporelles.
II.2.3. Corrections radiométriques
II.2.3.1. Evaluation de la qualité des séries temporelles
II.2.3.2. Reconstitution des données manquantes par interpolation
Chapitre 2 : Identification du domaine cultivé
I. Stratification post classifications
I.1. Stratification à partir des cartes thématiques
I.2. Amélioration de la stratification à partir des caractéristiques phénologiques des cultures
II.2.1. Classification spatio-temporelle Spot VGT.
II.2.1. Définition des paramètres phénologiques
II.2.2. Cartes d’indicateurs phénologiques
II.2.3. Analyse des différences phénologiques.
I.3. Classifications et réajustements de la stratification.
III. Spatialisation, interprétation et signification des classes Modis
III.1. Classifications par nuées dynamiques
III.2. Interprétations des classifications .
III.2.1. Identification des classes représentatives du domaine cultivé par photointerprétation .
III.2.1.1. Les critères pour l’identification des cultures .
III.2.1.2. Les difficultés rencontrés lors de la photo-interprétation.
III.2.2. Analyse discriminante des courbes de comportement temporel.
IV. Analyse et validation des résultats.
Bilan et perspectives.
I. Bilan du stage
II. Perspectives et évolutions
III. Bilan personnel
Bibliographie
Mediagraphie.
Table des figures
Table des cartes.
Table des tableaux
Table des acronymes