La dynamique du paysage des milieux urbains, périurbains et ruraux

Paysage

                  Selon Zonnervelt en 1990, le paysage désigne une « indication du caractère d’une surface en fonction de son contenu ». Il est à considérer selon une approche systémique et inclusive par rapport à tous les paramètres autant physiques (géographie,…) qu’humains (social, économique,…). Le paysage diffère des écosystèmes par son hétérogénéité, ainsi que par la présence d’éléments localisés par des coordonnées ou par leur position relative par rapport aux autres (Baudry, 1985). Ainsi, les décisions individuelles concernant un quelconque élément du paysage peuvent avoir des effets cumulés opérant à plus large échelle (Lee et al., 1992). En outre, le paysage est caractérisé par une dynamique spatiotemporelle qui influe tant sur sa structure que sur ses composants. Il est donc important de distinguer les effets des actions anthropiques de ceux des phénomènes naturels. Cependant, pour que le paysage puisse être l’objet d’une étude, il faut pouvoir le définir. Or, le concept revêt diverses définitions selon les auteurs, les critères, le but et le domaine considérés. Ainsi, une définition universelle du paysage ne peut être affirmée. Au cours de cette étude, sera adopté, le concept de paysage selon Lee et al., en 1992, qui le définissent comme une « mosaïque dynamique de taches naturelles et de taches créées par l’homme, qui varient en taille, forme et arrangement, ce qui permet de comprendre les effets cumulés de décisions individuelles, concernant l’utilisation du sol, sur les processus écologiques qui s’opèrent à plus larges échelles » (Lundström, 2002)

Caractérisation de chaque modalité d’occupation du sol

                    L’identification et le suivi de la couverture du sol repose sur la réponse spectrale des surfaces dans les différentes longueurs d’onde et donc sur la signature spectrale. Cette signature correspond à la réflectance de la surface en fonction des longueurs d’onde du spectre électromagnétique, dans des conditions données. Elle diffère donc selon le type de surface et l’intensité du rayonnement réfléchi par rapport à celle du rayonnement incident. Cependant, comme la précision de la classification est inversement proportionnelle au nombre de classes, la combinaison de certaines modalités d’occupation du sol est indispensable afin de garder une certaine rigueur et avoir un degré de précision acceptable. Le choix des classes thématiques constitue donc une étape cruciale à l’analyse. La typologie de l’occupation du sol s’articule autour de cinq (05) grandes catégories permettant d’envisager des comparaisons diachroniques: les zones boisées, les zones humides (plans d’eau, marais,…), les zones agricoles (cultures, rizières,…), les zones herbeuses ou exposées (sols nus, prairies, savanes,…), et les zones bâties.
a. Zones boisées : Est considéré comme une zone boisée, tout espace occupé par des espèces ligneuses. Cela comprend à la fois les forêts naturelles, les forêts plantées et les savanes arborées. Ces zones sont d’une verdure foncée particulière qui facilite leur différenciation des autres types d’occupation. Elles sont en effet, de par leur réfléctance, intensément absorbées par la bande infrarouge.
b. Zones humides : Le choix des éléments à inclure dans cette deuxième modalité d’occupation du sol s’est basé sur la convention de Ramsar3qui définit les zones humides comme «des étendues de marais, de fagnes4 , de tourbières ou d’eaux naturelles ou artificielles, permanentes ou temporaires, où l’eau est stagnante ou courante, douce, saumâtre ou salée». Elle comprend donc les plans d’eau, les marais et toute surface occupée par de l’eau. Il est à noter que l’eau a une réflectance très faible dans toutes les longueurs d’onde, elle absorbe cependant un peu moins les ondes les plus courtes.(UVED, 2008) Dans certains cas, cette classe est peu différentiable des rizières, qui, gorgées d’eau, présentent à peu près la même signature spectrale.
c. Zones agricoles : Cette classe regroupe tous les terrains à vocation agricole. Aucune différenciation n’est faite entre les rizières et les champs de culture sur tanety, malgré leurs dissimilitudes en termes de localisation topographique et même de réfléctance, dans certains cas. En effet, l’activité chlorophyllienne des rizières est plus faible par rapport à celle des autres terrains de culture. Ce qui constitue une difficulté de plus dans leur association en tant que classe indépendante. Cependant, la précision de la classification ne s’en trouve pas affectée.
d. Zones herbeuses et exposées : A première vue, l’association de ces deux types d’occupation dans une seule et même classe semble arbitraire. On entend effectivement par « zone herbeuse » tout espace colonisé par de la  généralement herbacée. Tandis que les « zones exposées » désignent des espaces ouverts, non bâtis et sans végétation. Elles regroupent généralement les sols dénudés et les lavaka. Toutefois, les savanes de faible densité graminéenne ou arborée peuvent présenter des proportions d’espaces dénudés plus ou moins importants qui leur donne le statut de « zones exposées ». Les feux de brousse à dégradation très accentuée peuvent également être inclus dans cette catégorie d’occupation du sol.(Ratovoson, 2011) Ainsi, la classe regroupe les espaces à dominante herbeuse (savane, steppe, jardin,…), les espaces dénudés, etc.
e. Zones bâties : Le terme « bâti » est ici utilisé pour désigner les constructions humaines. Cette dernière classe comprend donc les espaces dominés par les bâtiments et les surfaces artificiellement recouvertes. Toutefois, dû à la largeur plus ou moins faible de la chaussée, certaines voies de communication ne peuvent être caractérisées dans l’étude.

Analyse des dynamiques les plus marquées

               L’indice Number of Patches a été appliqué à toutes les classes d’occupation (cf Figure 13). Cependant, le résultat ne peut être interprété correctement sans la considération de l’évolution de la surface occupée par chaque classe. L’indice Class Area a donc été appliquée et les modalités d’occupations du sol qui présentent la dynamique la plus marquée, selon les chiffres obtenus, sont analysées. Ainsi, dans le cas des zones bâties, la surface des classes augmente suivant les années (cf Figure 14). L’augmentation de l’indice NP est donc synonyme de la formation de nouvelles taches assignées à cette classe dans le paysage. Le paysage devient donc parsemé de plusieurs petites taches « urbaines ». Ce qui crée une certaine hétérogénéité à petite échelle alors que globalement le paysage tend à être composé de taches de plus en plus uniforme formées par les zones urbaines. D’autre part, les zones boisées diminuent continuellement en termes de surface occupée et de tache dans le paysage. Les zones herbeuses et exposées connaissent, pour leur part une diminution notable du nombre de taches en gardant une superficie relativement constante. Cette classe a connu une agrégation des taches, d’où une homogénéisation importante du paysage. Il en est de même pour les zones agricoles.

Méthodologie de travail

                   Il serait plus intéressant, dans le futur, d’effectuer des traitements qui permettent la construction d’un modèle avec une formule reproductible, comme par exemple l’utilisation de la chaîne de Markov. Elle se base sur l’emploi de deux images de la variable modélisée (t0-n ; t0) et produisent en sortie deux matrices de transition : l’une des probabilités, l’autre des surfaces de transition. A cela s’ajoute une image des probabilités de transition conditionnelle pour chaque état de la variable modélisée et ceci à chaque instant (itération). Elle permet également de réaliser des modèles prédictifs des futures occupations. Ce qui améliorerait grandement les techniques de gestion des ressources et de l’environnement, ainsi que les techniques de gestion des risques et catastrophes. D’autre part, l’élaboration d’une carte de distance pourrait permettre une meilleure caractérisation de l’influence de l’éloignement d’un lieu sur la dynamique du paysage.

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Table des matières

Introduction
Chapitre I. Matériels et méthodes
I.1. Problématique et hypothèses
I.2. Description du milieu d’étude
I.3. Etat des connaissances
I.3.1. Paysage
I.3.2. Ecologie du paysage
I.3.3. Milieux urbain, périurbain et rural
I.3.4. Etapes de l’expansion urbaine à Antananarivo
I.3.5. Télédétection en milieu urbain
I.4. Données spatiales utilisées
I.4.1. Images satellites
I.4.2. Cartes auxiliaires
I.5. Données démographiques et socio-économiques utilisées
I.6. Logiciels utilisés
I.7. Travaux de terrain
I.7.1. Enquêtes socio-économiques
I.7.2. Observations directes
I.7.3. Relevé de points GPS
I.8. Traitement des images
I.8.1. Prétraitement
I.8.2. Caractérisation de la surface à traiter
I.8.3. Traitement proprement dit
I.9. Démarches interprétatives
I.9.1. Analyse spatiale
I.9.2. Caractérisation des indicateurs vérifiant les hypothèses
I.9.3. Séparabilité des classes
I.9.4. Validation des classifications
I.9.5. Détection des changements spatio-temporels de l’occupation du sol
I.10. Limites générales de l’étude
I.11. Cadre opératoire
Chapitre II. Résultats et interprétations
II.1. Cartographie
II.1.1. Caractérisation de chaque modalité d’occupation du sol
II.1.2. Différenciation des modalités d’occupation du sol
II.1.3. Validation des classifications
II.1.4. Cartographie selon les classes thématiques admises
II.2. Changements spatio-temporels du paysage
II.2.1. Analyse de l’évolution du paysage suivant les districts
II.2.2. Analyse de l’évolution du paysage à différentes distances du centre-ville
II.2.3. Analyse de l’évolution du paysage à différentes distances des principales voies de communications
II.2.1. Analyse des dynamiques les plus marquées
II.2.2. Matrice de transition
Chapitre III. Discussions et recommandations
III.1. Discussions
III.1.1. Discussions sur la méthodologie
III.1.2. Discussions sur les résultats
III.2. Recommandations
III.2.1. Méthodologie de travail
III.2.2. Perspectives d’aménagement de l’agglomération
III.2.3. Perspectives de recherche
III.2.4. Plan d’action
Conclusion
Références

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