Soutenance mémoire
La TELEDETECTION
Historique
La Télédétection dans ses premières applications en Afrique de l’Ouest, a été associée à des études globales du milieu. Historiquement, elle a commencé par la prise de vue à partir de montgolfières (aérostats dont la sustentation est assurée par de l’air chauffé par un foyer situé sous le ballon). Des appareils photographiques ont ensuite été placés sous des avions pour des prises de vue aérienne. Enfin, dans sa version la plus moderne, i:::, télédétection s’est enrichie de scanners multispectraux portés par des satellites artificiels. U ne des premières études au début des années 1960 comprenait l’inventaire des ressources en eau, en sols et de la végétation dans les zones de savanes du Soudan (MOKADEM I. et NONGUIERMA A., 1989). Depuis, les études d’environnement par télédétection se sont considérablement multipliées tant du point de vue quantitatif que qualitatif:
– cartographie d’occupation des sols;
– étude diachronique de la couverture végétale;
– évaluation des ressources forestières;
– suivi des feux de brousse;
– statistiques agricoles etc …
Nombreux sont aujourd’hui les projets d’investigation qui associent pleinement les techniques de la Télédétection dans les enquêtes préparatoires. Les premières utilisations d’images satellitaires ont été celles de LANDSAT à la fin des années soixante-dix et se sont inscrites dans le cadre d’enquêtes préparatoires à l’aménagement du territoire (« Land Survey ») menées à des échelles régionale ou nationale (E. LANIBIN, 1988).
Définition et principes
Définition
La télédétection est la discipline scientifique qui regroupe l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour l’observation, l’analyse, l’interprétation et la gestion de l’environnement à partir de mesures et d’images aéroportées, spatiales terrestres ou maritimes. Elle a été définie de façon variée selon les auteurs. Nous donnerons ici celle de GIRARD M.C. et GIRARD C.M. (1989), cité par D. KING, A. BURRILL (1993), selon laquelle la télédétection est « l’ensemble des techniques qui permettent d’acquérir des informations à partir de l’espace (acquisitions aéroportées ou satellitaires), de les traiter et de les restituer sous forme d’images ».
Principes
La télédétection repose fondamentalement sur le fait que tout objet dont la température est supérieure au « zéro absolu » (ce qui équivaut à -273°Cj émet des radiations. Elle utilise les propriétés physiques des objets observés, en particulier leurs propriétés optiques, pour acquérir de l’information sur la nature de ces objets. Cette observation est portée vers le système d’observa-ion à l’aide d’un rayonnement électromagnétique, comme la lumière qui est la manifestation visible de ce rayonnement. Le système d’observation reçoit ce rayonnement et le traduit en éléments compréhensibles par l’utilisateur comme des images ou des données chiffrées. Le rayonnement émis ou réfléchi est reçu et mesuré par les « capteurs » qui sont portés en altitude par des « plates-formes « . Les données numériques recueillies se présentent sous la forme d’une image définie par sa résolution spectrale et spatiale. La résolution spatiale concerne la dimension de la plus petite partie discernable d’une image, c’est à dire le pixel. Quant à la résolution spectrale, chaque image est caractérisée par un certain nombre de canaux, où chaque canal correspond à la portion du spectre électromagnétique dans laquelle se fait la mesure du rayonnement (confère figure n02). Selon le domaine du spectre couvert, la mesure correspondra à la radiation solaire réfléchie (ultra-violet, visible, proche infra-rouge);
– I’énergie émise par la terre (I.R. thermique).
Acquisition des données de la télédétection
La télédétection utilise des capteurs transportés par des vecteurs tels que les ballons, les avions, les satellites. Ces capteurs sont de deux types:
-les capteurs actifs: les radars. Ils émettent un rayonnement qui est interprété par retour. Bien que peu utilisés pour l’instant, ils sont intéressants surtout pour les zones tropicales car leurs rayonnements sont peu perturbés par le couvert nuageux.
-les capteurs passifs: ceux-ci enregistrent l’énergie électromagnétique émise, diffusée ou réfléchie par les objets soit sous forme analogique (photographie aérienne), soit sous forme numérique (image satellitaire). Pour les satellites, les capteurs sont des radiomètres ou analyseurs qui permettent une mesure quantitative du rayonnement. Un dispositif optique leur permet d’analyser la terre ligne par ligne et point par point et disperser l’image ponctuelle selon un certain nombre de canaux spectraux (ZONGO D., 1993).
La taille de la fenêtre spectrale correspondant à un canal détermine la résolution spectrale tandis que la dimension des points au sol analysés définit la résolution spatiale d’un radiomètre. En pratique, la taille du pixel qui est la plus petite unité de surface au sol perceptible par un radiomètre donné et qui est assirrulé à un point sur l’image, est un critère courant d’appréciation de la résolution spatiale pOt!! » l’utilisateur. Dans chaque canal, la quantité cie lumière réfléchie pour un objet est appelée réflectance et dépend de plusieurs facteurs dont:
-la structure moléculaire et atomique de l’objet;
-la nature de la surface ;
-la température.
Diversité des satellites
De nombreux satellites fonctionnant à peu près sur le même principe mais munis de capteurs différents, sont de nos jours utilisés à des fins militaires et/ou civiles. On les utilise couramment en effet en Agriculture, Ecologie, Sylviculture… On distingue principalement:
– les satellites météorologiques tels NOAA…
– les satellites d’observation de la terre comprenant les séries LANDSAT et SPOT.
En ce qui concerne cette présente étude, il a été utilisée une image « Thematic Mapper », fournie par le satellite LANDSAT, seule image disponible à l’Antenne Sahélienne et couvrant toute la province du Zoundwéogo.
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Table des matières
Introduction générale
CHAPITRE 1 GENERALITES SUR LA TELEDETECTION ET LES SIG
11 LA TELEDETECTION
1-1/ Historique
1-2/ Définition et principes
1-2-1/ Définition
1-2-2/ Principes
1-3/ Acquisition des données de la télédétection
1-4/ Diversité des satellites
1-4-1/ Les spécificités de LANDSAT
1-4-2/ Conclusion
2/ LES SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG)
2-1/Définition
2-2/ Principes
2-3/ Composantes d’un SIG
2-4/ Principe de traitement des données dans IDRISI
3-/ CONCLUSION PARTIELLE
CHAPITRE 2 PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
11 SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE
2/ CLIMAT
2-1/ Pluviométrie
2-2/ La température
2-3/ L’humidité relative
2-4/ Evaporation
2-5/ Vents
3/ CADRE PHYSIQUE
3-1/ Géologie
3-2/ Géomorphologie
3-3/ Végétation
3-4/ Les sols
3-5/ Utilisation des terres
4/ CADRE SOCIO-ECONOMIQUE
4-1/ Population
4-2/ Activités socio-économiques
5/ CONCLUSION PARTIELLE
CHAPITRE 3 METHODOLOGIE
11 TRAVAUX PRELIMINAIRES
1-1/ Recherche cartographique
1-2/ La photo-interprétation sommaire
1-3/ Sortie de reconnaissance
2/ TRAVAUX DE TERRAIN
2-1/ Prospection pédologique
2-1-1/ Système de prospection
2-1-2/ Layonnage et placement des observations
2-1-3/ Les sondages à la tarière
2-2/ Ouverture des fosses
2-3/ Description des profils
2-4/ Echantillonnage
2-5/ Relevés de points GPS
3/ TRAVAUX DE LABORATOIRE
3-1/ le prétraitement des échantillons
3-2/ Les analyses effectuées
3-2-1/ Les analyses physiques
3-2-2/ Les analyses chimiques
4/ TRAITEMENTS DE L’IMAGE SATELLITAIRE
4-1/ Données satellitaires
4-2/ Les traitements numériques
4-2-1/ Les prétraitements
4-2-2/ Principes et objectifs des traitements
4-3/ Les principaux types de traitement numériques effectués
4-3-1/ Calcul de néo-canaux
4-3-2/ Le test de corrélation
4-3-31 Les composantes principales (PC)
4-3-41 Les compositions colorées
4-3-51 Le stretch ou amélioration des contrastes
4-41 La géoréférence
4-51 Autres traitements effectués
4-5-1/ Critères d’interprétation
4-5-21 Définition des parcelles test
51 LES CLASSIFICATIONS
CHAPITRE 4 EXPRESSION ET ANALYSE DES RESULTATS
11 LA CARTE GEOMORPHOLOGIQUE
21 LA CARTE MORPHOPEDOLOGIQUE
2-11 Monographie des sols rencontrés dans la zone d’étude
2-1-1/ La classe des sols peu évolués
2-1-21 La classe des sols à sesquioxydes de ferlde manganèse
2-1-31 La classe des sols brunifiés
2-1-41 La classe des vertisols
31 EXPRESSION ET ANALYSES DES RESULTATS DES TRAITEMENTS NUMERIQUES
3-11 Les coefficients de corrélation
3-21 Les composantes principales
3-31 Données de terrain et carte morphopédologique
3-41 Statistiques des parcelles test
3-51 Résultats de l’image d’Indice de Végétation (IV)
3-61 Résultats de l’indice de brillance
3-71 Résultats des classifications
3-7-1/ Résultats du Maximum Likelihood Classification
3-7-21 Résultats du Parallelipiped Classification
3-7-31 Résultats du Minimum Distance Classification
3-81 Analyse des résultats des traitements
CONCLUSION GENERALE
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