RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

CENTRE UNIVERSITAIRE MUSTAPHA STAMBOULI DE MASCARA INSTITUT DE BIOLOGIE

Mémoire présenté en vue de l’obtention du Diplôme de :

MAGISTER

SPÉCIALITÉ: ECO-BIOLOGIE

THEME

UTILISATION DE L’IMAGERIE SETELLITAIRE ET DES SIG DANS L’ANALYSE PHYTOECOLOGIQUE ET L’AMENAGEMENT APPLICATION A LA REGION DE BENI CHOUGRANE

Présenté par Mr. REMIL Rachid

Soutenue le : 17/ 07/ 2006 Devant le jury composé de

Président M BENABDELI K Professeur C.U. Mascara Rapporteur M CHIKH M Chargé de recherche au C.N.T.S, Arzew Co-Rapporteur M HAMIMED A M.A Chargé de cours, C.U. Mascara Examinateur M MEDERBAL K Professeur au C.U Mascara Examinateur M BELKHODJA M Professeur, Université d’ Essenia, Oran

2005-2006

DEDICACE

A ma mère et à mon père qui m'ont toujours encouragé à poursuivre mes études ; A Sara, pour son aide et sa patience durant toute l'élaboration de ce mémoire ; A mes frères, ma sœur et mes amis, sur qui je pouvais compter en cas de besoin ;

Je dédie ce mémoire.

REMERCIEMENTS

Avant de rentrer dans le vif du sujet, je doit remercier le tout puissant qui nous a aidé et soutenu tout au long de ce périple et durant toutes ces années jusqu’ à ce que nous aboutissions à cette phase ; il ne faut en aucun cas oublier de remercier tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail que nous espérons reflètera tous les efforts déployés lors de son élaboration. J’adresse mes vifs et chaleureux remerciements à toutes les personnes qui nous ont prêtés main forte lors de cette dure épreuve notamment : En premier lieu, c'est à Monsieur MEDERBAL K. Professeur au Centre Universitaire de Mascara qui m'a guidé avec une amicale compréhension, que va toute ma reconnaissance. La confiance, le soutien et les encouragements qu'il m'a accordés dans des moments difficiles m'ont permis d'aller jusqu'au bout de la rédaction de ce mémoire. C'est à lui que je dois mon initiation en cartographie. Que Monsieur BENABDELI K Professeur au Centre .Universitaire de Mascara veuille accepter ma profonde gratitude pour avoir bien voulu présider ce jury, ainsi que pour ces encouragements. A Monsieur CHIKH M Chargé de recherche au C.N.T.S, Arzew, qui a bien voulu diriger ce travail et l'accepter comme sujet de mémoire de Magister, en me faisant profiter de son expérience avec beaucoup de compétences et de disponibilité. Je remercie tout particulièrement Monsieur HAMIMED A. Chargé de cours au Centre Universitaire de Mascara pour avoir accepter de m'initier au SIG, sont esprit critique a largement contribué a l'orientation et a l'élaboration de ce mémoire. Pour l'aide si précieuse, le soutien et les encouragements sans cesse répétés tout au long de ce travail, je lui exprime ma profonde gratitude. A Monsieur BELKHOUJA M. Professeur a l’université d’ Essenia, Oran pour avoir bien voulu siéger à mon jury et nous faire profiter de sa longue expérience. Mes remerciements s'adresse à Monsieur BOUASRIA Chef de Département de Biologie pour l'aide précieuse qu'il m'a fournie. Je n'oublierais pas de remercier tous les enseignants qui ont contribués à ma formation, et je ne saurais oublier maintenant l'immense soutien moral, les encouragements motivent dispensés d'une façon permanente par mes parents.

Rachid.

RESUME :

Ce travail ayant pour cadre géographique d’une zone pilote des monts de Beni hougrane se donne pour objectif de proposer une approche méthodologique basé sur (model MNT et ses dérivées), l'information radio-métrique (Lansat TM & ETM+, Alsat 1, Aster, etc.), télédétection; SIG pour cartographier (en termes de probabilités) des unités paysagères homogènes et les éléments qui les caractérisent. Elle est basée sur la création d'une typologie issue d'une Analyse Factorielle des Correspondances (AFC). C'est une démarche totalement différente de celle des classifications supervisées (classique). Pour simplifier, les informations radio-métriques et topographiques sont utilisées afin de saisir la dimension spatiale et le choix de taille de la maille nécessaire. Les monts de Beni hougrane sont conditionnés par l’action entropique et par le degré de dégradation et la nature de couverture végétal. Avec ce phénomène et le nombre de paramètre qui interviennent, nous avons choisi des méthodes fondée sur l’analyse de l’imagerie satellitaire et inclure des bases de données du milieu tant physique que biologique dans un système d’information géographique. La zone de Beni hougrane située dans la wilaya da Mascara (Ouest Algérie) est choisi pour la validation de notre travail. Mots clés : Mascara - Monts de Beni Chougrane – Télédétection – SIG – Unité écologique homogène.

SUMMARY:

This work having for geographical framework the zone of the mounts of Beni hougrane is given for objective to propose a methodological approach based on (model MNT and its derivative), radiometric information (Lansat TM & ETM+, Alsat 1, Aster, etc), teledetection; SIG to chart (in terms of probabilities) homogeneous landscape units and the elements which characterize them. It is based on the creation of a typology resulting from a Factorial Analysis of Correspondences (FAC). It is a step completely different from that of supervised classifications (traditional). To simplify, radiometric and topographic information is used in order to seize space dimension and the choice of size of the mesh necessary. The mounts of Beni hougrane are conditioned by the entropic action and the degree of degradation and the nature of cover plant. With this phenomenon and the number of parameter which intervene, we chose methods founded on the analysis of the satellite imagery and to include data bases of the medium as well physical as biological in a geographical information system. The zone of Beni hougrane located in the wilaya da Mascara (Western Algeria) is selected for the validation of our work. Key words: Mascara – Mounts of Beni Chougrane - Télédétéction - SIG - homogeneous ecological Unit.Unit.

Introduction

INTRODUCTION

La première caractéristique de l'écosystème méditerranéen est climatique Le climat méditerranéen est défini par un été sec et chaud et une période pluvieuse correspondant aux saisons relativement froides allant de l'automne au printemps. L'ensemble des écosystèmes méditerranéens définis sur la base des grandes zonations climatiques de la biosphère, forme de grands biomes (ou zonobiomes au sens de WALTER. 1964). L’homme a, depuis environ 700 ans, marqué par son empreinte tous les écosystèmes méditerranéens. Devenant agriculteur, il s'est sédentarisé, et ses activités et l'usage qu'il a fait de la nature ont abouti à la destruction presque totale de la végétation originelle. Tout ce qu’il y a actuellement de ''nature sauvage ", ne correspond en fait qu’a des mosaïque successionnelles de dégradation. (WHITTAKER et LE VIN. 1977). Le phénomène de dégradation du couvert végétal a des graves conséquences sur le milieu, cette végétation joue un rôle très important dans la conservation du sol. La télédétection spatiale peut être un des moyens utilisés pour la connaissance de l’état et de l’évolution de ce milieu. De plus, cette technique toute nouvelle se perfectionne, les satellites d’observation de la terre ont une résolution au sol de quelques décimètres et sensibilités fines dans un secteur nettement plus large que la vision humaine cet outil est la discipline scientifique qui regroupe « l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci » (COMITAS, 1988). Cela inclut « l’observation, l’analyse, l’interprétation et la gestion de l’environnement à partir de mesures et d’images obtenues à l’aide de plates-formes aéroportées, spatiales,» (Bonn & Rochon, 1992). Par ailleurs, l’écologie est « la discipline scientifique qui s’intéresse à l’étude des relations entre les organismes et leur environnement » (Barbault, 1995). De manière tout à fait générale, la télédétection spatiale permet une observation homogène, exhaustive, répétée et sans interférence entre l’observateur et la cible, du comportement spectral de l’ensemble d’un système écologique, à une échelle spatiale donnée. L’utilisation d’images prises à haute altitude peut paraître inadaptée aux biologistes habitués à un travail de terrain et de laboratoire. À l’inverse, les thèmes développés par les biologistes sont généralement loin des préoccupations des théoriciens du traitement d’images. Néanmoins, l’interaction entre écologie et télédétection a fait l’objet de plusieurs synthèses et conceptualisations (Lulla & Mausel, 1983 ; Quattrochi & Pelletier, 1990 ; Stoms & Estes, 1993). Ces travaux résument comment des observations du comportement spectral des objets effectuées à distance peuvent répondre aux attentes des écologues, que l’on peut résumer en quatre mots clés : description, fonctionnement, généralisation, comparaison. Dans ce cadre, la télédétection permet :

une approche descriptive, en caractérisant et cartographiant à une échelle donnée les constituants du complexe écologique et sa structure spatiale ;
Une approche fonctionnelle, en apportant des éléments d’information concernant le fonctionnement et la dynamique du système, en lui-même, ou en interaction avec l’extérieur par l’intermédiaire de ses frontières ;
La généralisation des connaissances descriptives ou fonctionnelles acquises localement à des systèmes plus importants, voire mondiaux. La télédétection apparaît donc comme un outil privilégié du transfert d’échelle ;

1

Introduction

La comparaison dans l’espace et dans le temps des compositions et des fonctionnements de systèmes écologiques.

L'objectif de ce travail consiste à réaliser des cartes facilement exploitables et fournissant une information claire et précise dans la connaissance de certains aspects du milieu naturel, ceci afin de répondre à des demandes d'informations au niveau de la région ou plus localisées (bassin versant ou sous bassins, vallée, parc naturel etc.). L'utilisation de l'image satellite d'observation de la terre est un outil très souple pour localiser les espaces, ainsi que planifier l'occupation du sol et le développement de certains massifs. L'intégration une base de données dans un Système d'Information Géographique (SIC) permettra la gestion cohérente de l'information géographique. La restitution cartographique des informations élaborées reste un puissant outil de communication et d'aide à la décision. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre recherche. Nous attacherons une place importante à la télédétection spatiale et au SIG, et nous démontrerons que leur utilisation permet de visualiser les différents problèmes à différentes échelles tout en synthétisant rapidement les données acquises. Dans ce travail nous traitons les parties suivantes :

 La première partie sera consacrée à une introduction et problématique  La deuxième partie présentera la région d’étude de la zone pilote à laquelle nous avons appliqué notre méthodologie  . La quatrième partie sera consacrée à un aperçu sur la télédétection spatiale et le système d’information géographique (SIG).  Dans la quatrième partie nous discuterons les résultats de notre analyse de notre zone  Dans la cinquième partie nous proposerons les orientations quant à l’aménagement des terres de montagne.  Et enfin nous terminerons ce travail par une conclusion générale.

PROBLEMATIQUE La dégradation des ressources naturelles dans l’Algérie du nord, en particulier en zone de montagne a d’importantes répercutions économiques, sociales et écologiques: production agricole stagnante malgré le très fort accroissement de la population, envasement des barrages menaçant la politique d’intensification dans les plaines, coût très élevé de l’exode rural provoqué par la détérioration de la situation. Depuis longtemps, l’Etat a affronté ces problèmes et a essayé d’y porter remède comme nous l’avons vu ci-dessus. Des stratégies différentes, des moyens variés, des techniques nombreuses ont été mises en œuvre, impliquant des investissements considérables; cependant le problème reste posé dans les mêmes termes et connaît une aggravation certaine avec le rythme élevé d’accroissement de la population vivant sur les espaces considérés. Aujourd’hui nous nous dirigeons vers le troisième millénaire et il nous semble impensable que l’Algérie ne puisse bénéficier des avantages de la technologie moderne afin

2

Introduction

de mieux cerner les problèmes liés à l’environnement et à l’aménagement. C’est pourquoi il faudra, pour la préservation du milieu et pour permettre un usage prolongé du territoire, d’une part, approfondir nos connaissances sur les processus de dégradation et d’autre part, représenter cartographiquement les degrés de dégradation de terrain. Poursuivant cet objectif beaucoup d’études (projets) d’aménagements ont été réalisées en Algérie proposant plusieurs méthodes d’appréciation et du diagnostic du milieu, mais ces dernières restent limitées dans le temps et dans l’espace. Pour qu’une détection des zones les plus reculées et qu’une mise à jour soit possible rapidement, alors l’intégration de deux outils devient quasiment incontournable :  La télédétection qui offre des possibilités cartographiques avec une fréquence élevée des prises de vues, en plus de la qualité spectrale et spatiale;  Le SIG (Système d’Information Géographique) qui a une double finalité. D’être d’abord un outil d’aide à la décision, permettant la modélisation et la simulation. Et ensuite un outil de gestion de l’espace, assurant le suivi des décisions prises en matière d’aménagement par l’utilisation de l’imagerie spatiale. Il assure des cartes et des données dérivées ainsi qu’une restitution de bonne qualité. Des modèles informatiques peuvent être utilisés pour la simulation des processus de dégradation. Ces modèles servent à élaborer des scénarios différents. A l’aide d’un modèle on peut étudier l’effet d’un changement dans l’utilisation des terres ou dans la couverture végétale sur le processus de dégradation. L’outil de la télédétection, nous fournit des images de la surface terrestre dans des résolutions différentes. Les prises de vue faite à intervalles réguliers et les données sont disponibles sous - forme digitale, ce qui autorise leur utilisation dans les modèles informatique. , la télédétection présente quelques inconvénients étant donné qu’elle mesure la réflectance des objets dans une partie du spectre mais elle ne fournit pas d’information directe sur les facteurs qui contrôlent les processus de dégradation.

3

Présentation de la région d’étude

ANALYSE DES FACTEURS PHYSIQUES ET BIOLOGIQUES DU MILIEU Nous nous sommes fixé d’appliquer notre méthodologie à notre région d’études, les monts des Béni Chougrane. Mais étant donné la superficie importante des monts des Béni Chougrane une telle démarche peut-être très lourde si l’on ne se borne pas à localiser une zone pilote, par exemple une zone bien définie d’une superficie moyenne qui permettrait de bien représenter la région des terres de montagnes. 1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE DE LA REGION 1.1. Cadre générale La région des Monts des Béni Chougrane est un des meilleurs exemples du Tell occidental pour l’analyse la végétation et valoriser les terres de montagne, c’est une unité d’aménagement particulière. En effet, la diversité de son milieu, tant physique, biotique que socio-économique et les différentes réalisations dont elle a fait l’objet font de cette région un terrain privilégié pour mener cette investigation. Les monts des Béni Chougrane forment une unité topographique qui fait partie d’un ensemble très important : le Tell occidental, dont ils présentent les principales caractéristiques, physiques et humaines, ils sont qualifiés de moyenne montagne car l’altitude moyenne reste faible dans l’ensemble. Au sens administratif, les Monts des Beni-Chougrane sont un ensemble défini de 330 000 ha, dont 20% dans la Wilaya de Sidi Bel Abbes, 60% dans la Wilaya de Mascara et 20% dans celle de Relizane (BENEDER, 1981). Les Monts des Beni-Chougrane constituent un chaînons du Tell occidental, orienté sud-ouest/nord-est. A l’est, l’oued Mina les sépare des Monts de l’Ouarsenis, à l’ouest ils sont prolongés par les Monts de Tessala. Ils sont bordés au nord par la plaine d’Habra, au sud par les Monts de Ghriss. Trois oueds les traversent (ou les bordent), d’ouest en est : oued Mebtouh, oued El Hammam et oued Mina.

4

Présentation de la région d’étude

Mostaganem Relizane

Mascara

Sidi_Belabes

Limite des Monts de Beni Chougrane

Fig. N°1 : Représentation le MNT des Monts de Beni Chougrane

1.

Fig. N°2 : Représentation les Monts de Benichougrane en 3D

1.2. Présentation de la zone pilote La zone d’étude fait partie intégrante de la chaîne montagneuse des Beni Chougrane dans la Wilaya de Mascara. Notre choix s’est porté sur cette région, étant donné que cette zone est assez représentative des Monts Béni-Chougrane, de plus c’est une zone très sensible à l’érosion.

5 Présentation de la région d’étude

Elle est située au Ouest de la ville de Mascara, distante de 15 Km. Cette unité porte sur une superficie de 513 Cette unité porte sur une superficie de 513 Km2 environ et d’un périmètre total de 93 Km. Elle se trouve à l’intersection de trois communes : Bouhanifia, El- Guetna, Hacine, Tizi, EL-Chorfa, EL-Keurt. Elle est localisée aux environ de l’intersection des parallèles 35°50 et35°25 de latitude Nord, et des méridiens 0°25 longitude Ouest et 0°70 longitude Est. Elle se localise exactement entre quatre points, coordonnées géographiques (fuseau 30, U.T.M de l’hémisphère Nord) :

X1 = - -0,2406° ; X2 = 0,0718° ; X3 = - 0.2453° ; X4 = -0,0656°

Y1 = 35,424° ; Y2 = 35,417° ; Y3 = 35.258° ; Y4 = 35,251

Fig. N°3 : localisation de la zonte pilote (UTM zone,30)

6 Présentation de la région d’étude

2. ETUDE CLIMATIQUE Depuis une vingtaine d’années on remarque une diminution constante des précipitations. Alors que la moyenne au début des années 1980 était de 400 à 500 mm/an, la moyenne pour les dernières années est de seulement 300 à 400 mm/an et l’année 1992/93 aura été la campagne la plus sèche des vingt dernières années : 100 mm entre octobre et avril. On peut résumer ainsi la tendance des dernières années (FAO, 1993): - la plus grande partie des Monts des Béni Chougrane (plus de 2/3) reçoit une précipitation comprise entre 300 et 400 mm/an; - des précipitations inférieures peuvent se vérifier dans le piémont Nord et dans les zones de basse altitude; - les précipitations plus élevées concernent les hautes altitudes des sommets à partir de 700 mètres. Une étude plus détaillée du climat de la zone d’étude nous renseignera sur les différents facteurs du climat et leur influence sur la dégradation du milieu.

2.1 Le vent La connaissance de la direction du vent, de la force et de la fréquence des vents est importante. La direction des vents d’après SELTZER est comme suit :  les vents observés à 7h sont de secteur Ouest pratiquement toute l’année,  à 13 h, ils sont de secteur Nord de Mai jusqu’à octobre et Ouest et Nord-Ouest le reste de l’année,  à 18 h, ils sont de secteur Nord toute l’année.

Tableau N°1 : Fréquence des vents station de Mascara (1913-1938) SELTZER.

NORD N-EST EST S-EST SUD S-OUEST OUEST N-OUEST

17 % 5 % 4 % 3 % 6 % 7 % 35 % 23 %

Fréquence des vents des monts de Benichougrane

17% 23%

5% 4%

3% 6% 7% 35% NORD N-EST EST S-EST SUD S-OUEST OUEST N-OUEST

Fig. N°4 : Fréquence des vents de chaque direction des monts de Beni chougrane L’analyse des données, d’après SELTZER montre que les vents dominants dans cette

7 Présentation de la région d’étude

région sont les vents de l’Ouest et les vents du Nord-Ouest. La force du vent est constante tout au long de l’année, relativement faible en moyenne, rarement violente. 2.2 Les gelées Des risques de gelées peuvent se produire jusqu’en mai. Un risque de gelée tardif au sol subsiste jusqu’à la fin avril mais elles sont rares (tableau N°2 ).

Tableau N°2 : Nombre de jour de gelées pour la station de Mascara (1938-1946) SELTZER.

Mois Jan. Fev Mar. Avr. Mai Ju. Jull. At. SepOct. Nov. DécTotal

Nbr. de jour 3.4 2.4 1.0 0.7 0.1 00 00 00 00 00 0.2 3.8 11.6

Nombre de jour de gelées pour la station de Mascara (1938-1946) SELTZER

4

3

2 1

0

Jan, S1 Mar, Mai Jull, Sep, Nov, Fig. N°5 : Variation de nombre de gelée pour la station de Mascara (1938-1946) SELTZER.

Les gelées s’accentuent d’Est en Ouest et du Nord au Sud, suite au phénomène de continentalité. Le nombre de gel est de 11.6 j/an, il n’est pas très important.

2.3. Le sirocco Le sirocco est un vent chaud desséchant venant du Sahara qui se manifeste plus particulièrement en été sur l’ensemble de la région. Le sirocco est dangereux pour les céréales au stade de grain laiteux d’avril-mai à juin : la masse d’air très sèche et l’élévation brutale de la température de l’air provoquent à ce stade l’échaudage des grains. Le nombre de jours de sirocco est d’une moyenne de 15 à 20 jours dans l’année

8 Présentation de la région d’étude

Tableau N°3 : Nombre de jours de sirocco à la station de Mascara (1913 - 1938): SELTZER. Mois Jan. Fev. Mar. Avr. Mai Ju. Jull. At. Sep. Oct. Nov. Déc. Total Nbr.de 0 1 1 2 1 2 3 4 3 1 1 0 19 jours

2.4. L’humidité relative Les moyennes annuelles de l’humidité relative sont supérieures à 50 %. C’est sur les hauteurs qu’on relève l’humidité relative la plus élevée. Ce paramètre à un rôle appréciable car il permet d’atténuer la sécheresse.

Tableau N°4 : Humidité relative pour la station de Mascara (1913 - 1938) SELTZER. Mois Jan. Fev. Mar. Avr. Mai Ju. Jull. At. Sep. Oct. Nov. Déc. 7h 87 83 81 77 73 68 61 62 70 82 84 86 13 h 68 63 61 54 48 45 39 39 46 53 64 68 18 h 80 76 77 67 61 55 50 52 60 71 80 80 Moyenne 78 74 73 66 59 66 50 51 59 69 76 78

2.5. Etude des précipitations Les conditions climatiques jouent un rôle déterminant dans le régime du cours d’eau et la couverture végétale. Les précipitations agissent directement dans l’alimentation de l’écoulement des oueds. Cependant, l’équipement climatologique est loin d’être satisfaisant, ceci peut être justifié par l’existence d’un nombre faible de station météorologique en Algérie. Un deuxième inconvénient est la rareté de longues séries d’observations, la non disponibilité des données et le problème des lacunes. La pluviométrie en Algérie a fait l’objet d’études de nombreux auteurs (SELTZER 1913- 1938, GAUSSEN 1913-1947, et PAQUIN 1971).

2.5.1 Collecte des données La collecte des valeurs mensuelles des précipitations a été effectuée auprès de l’Office National Météorologique (O.N.M) d’Oran et la station météo de Matmore . Ces valeurs représentent des totaux pluviométriques mensuels relevées des documents originaux des tableaux climatiques mensuels (T.C.M) de trois stations du réseau météorologique de la région.

2.5.2 Choix des stations utilisées Pour le besoin de notre étude, nous avons choisi les stations les plus proches de la zone d’étude. Nous avons donc trois (03) stations qui permettent de donner une interpolation au niveau de notre région. (Utilisation la station de Fergoug acause de l’absence d’une station dans la comune de Hacine)

9 Présentation de la région d’étude

Tableau N°5 : Caractéristiques des stations pluviométriques (O. N. M d’Oran).

Station Altitude Latitude Longitude

Mascara 474 m 35°.36’ N 00°.30’ E

Fergoug 511 m 35°.18’ N 00°.09’ E

Bouhanifia 287 m 35°.29’ N 00°.07’ W

2.5.3 Précipitation annuelles Les précipitations annuelles sont irrégulières et insuffisantes. On remarque que les précipitations ont tendance à baisser ces dernières années

Tableau N°6 Les précipitations annuelles (Station matmour 2004) Station Mascara Fergoug Bouhanifia Années 82 431 424 337 83 153 190 101 84 488 555 372 85 308 330 190 86 438 302 306 87 366 334 278 88 270 278 205 89 213 269 189 90 274 208 267 91 242 331 325 92 297 338 263 93 278 239 216 94 325 201 243 95 351 229 295 96 365 253 291 97 308 207 254 98 196 104 152 99 340 238 240 00 165 169 168 01 319 310 252 02 280 176 164 03 354 302 300 04 380 360 317

10 Présentation de la région d’étude

600 500 400 300 Mascara 200 Fergoug 100 Bouhanifia 0 An,82 An,85 An,88 An,91 An,94 An,97 An,00 An,03

Fig. N°6 : Variabilité des précipitations annuelles St_ Mascara St_ Fergoug St_ Bouhanifia (1985-2004)

2.5.4 Précipitation mensuelles Les précipitation mensuelle des trois stations sont très irréguliers, l’irrégularités des chutes mensuelles exerce une influence particulière sur les principaux ressources : eau, sol, et couvert végétal (Boukhari. ; 2002). Nous avons étudié des données des précipitations moyennes des trois stations pour la période (1982-2004), car nous pouvons constaté que le mois de novembre est le mois le plus pluvieux et le mois d’Août est le mois le plus sec pour les stations de Mascara – Bouhanifia – Fergoug pendant la période (1982-2004).

Tableau : N°7: Les valeurs des précipitations moyennes mensuelles des trois stations (1982-2004).

Station Mascara Fergoug Bouhanifia

Mois Janvier 39.46 32.32 26.05

Février 39.36 35.66 30.86

Mars 34.73 24.92 31.87

Avril 29.29 22.9 22.63 Mai 26.53 19.6 21.62

Juin 9.56 2.03 7.23 Juillet 10.74 2.13 8.21

Août 5.72 1.93 3.88 Sep 21.07 13.8 18.09

11 Présentation de la région d’étude

Oct. 24.56 20.42 23.47

Nov. 52.12 34.77 39.40

Décembre 33.12 29.9 22.95

Total 326.26 239.77 256.26

Sources : station météo Matemore (Mascara ; 2004)

60 50 40 30 Mascara 20 Fergoug 10 0 Bouhanifia Mai Mars Sep Janvier Juillet Nov,

Fig. N°7 : Précipitations moyennes mensuelles des trois Stations (Matemore ; 2004)

2.5.5 Les précipitations saisonnières Les trois saisons de l’année sont : - l’hivers : décembre, janvier, février ; - le printemps : mars, avril, mai ; - l’été : juin, juillet, août ; - l’automne : Septembre, Octobre, Novembre Le tableau suivant nous rend compte des précipitations moyennes saisonnières pour les différentes stations. Tableau N°8: Les précipitations moyennes saisonnières. (St. Météo Matemore 2004)

Station Hivers Printemps Eté Automne

Mascara 111.94 90.55 26.02 97.75

Bouhanifia 79.86 76.12 19.32 80.96

Fergoug 37.6 37.1 2.8 24.7

12 Présentation de la région d’étude

120

100

80 Mascara 60 Bouhanifia Fergoug 40

20

0 1234

Fig. N°8 Précipitations moyennes saisonnières des trois station ( Matmore 2004)

L’hiver représente la saison la plus pluvieuse et l’été correspond à la saison la plus sèche. Le régime des pluies appartient au type HPAE (Hivers – Printemps – Automne - Eté) c’est à dire que la quantité des pluies suit un cours décroissant en partant de l’hivers.

2.5.6 Les précipitations torrentielles intenses et fréquentes Pour mettre en évidence l’importance des précipitations torrentielles surtout leurs conséquences sur le principal agent de l’érosion et du ruissellement qui provoque la couverture végétale, il convient de les examiner en détail, en appréciant à la fois l’intensité et la fréquence de ces précipitations torrentielles. Comme le laissaient prévoir les oscillations mensuelles, les chutes torrentielles surviennent pendant les mois de forte pluviosité de la fin du mois de novembre à février, mais elles peuvent survenir également pendant d’autres mois, notamment en octobre voir même septembre, et surtout en avril et mai. Ainsi les précipitations les plus redoutables pour la conservation des sols et le maintien de l’équilibre des versants et des pentes, surtout ceux qui sont déboisées, apparaissent en grande partie au début de la campagne agricole. Les précipitations sont plus que groupées en quelques mois, elles sont concentrées en un nombre relativement restreint de jours. La moitié environ des précipitations annuelles tombe en 25 à 30 jours de pluies pendant les mois de novembre, décembre et janvier. Ces pluies ne durent jamais plus de quelques heures et constituent donc presque toute les pluies torrentielles dont l’intensité dépasse 30 mm en 24 heures ou 20 mm en 2 heures (BENCHETRIT, 1972). Sur 70 pluies torrentielles (plus de 30 mm en 24 h) observées à Mascara de 1913 à 1938, 33 pluies sont tombées en hivers de même à Fergoug, 29 sur 57 (SELTZER, 1946). Par observation visuelle, on a déjà constaté que des phénomènes d’érosion se produisent même en cas de faibles intensités. D’après les expériences de GEGENWART (in GTZ, 1987) les précipitations journalières de plus de 30 mm sont qualifiées de “ pluies nocives ”. Bien sûr, cette limitation n’est qu’approximative pour l’estimation de l’érosion. Pendant un laps de temps de 24 heures, par exemple, plusieurs pluies peuvent se succéder pendant lesquelles aucun processus d’érosion ne se produit. Le tableau ci-dessous, nous montre que les pluies torrentielles d’un nombre de 70 et 57 pluies observées sur 25 ans aboutissent à des pluies torrentielle de l’ordre de 2 à 3 pluies par an en moyenne et qui concentrent plus du 1/5 des précipitations totales. D’une générale, presque toutes les pluies en hivers et surtout en été, sont rapides et violentes dans la région montagneuse et les précipitations de 20 mm en 24 heures ou même de 10 mm à 15 mm en 1 heure sont fréquentes chaque année.

13 Présentation de la région d’étude

Soulignons tout de même qu’en ce qui concerne l’étude des valeurs journalières, il y a eu un inconvénient majeur : le relevé s’effectue à une heure précise (7 h du matin), les averses peuvent avoir lieu à d’autres moments ce qui rend l’analyse statistique difficile. Tableau N°9 : Pluie torrentielle observées de 1913 à 1938 (SELTZER, 1946).

Caractéristiques Mascara Fergoug Nbr. de pluie torrentielle > 70 57 30 mm/24h Répartition Jan. 11 7 annuelle des Fev. 3 5 pluies Mars 4 1 torrentielles Av. 5 3 > 30 Mai 5 7 mm/24h Juin 2 2 Jull. 0 0 Août 0 0 Sep. 1 0 Oct. 3 5 Nov. 17 10 Déc. 19 17 Répartition 30 - 50 mm 53 44 par intensité 50 - 70 mm 10 7 (mm/24h) 70 - 100 mm 5 4 > 100 mm 2 2 Hauteur maximale 157 160 (mm/24h)

2.6. Etude des températures Les températures moyennes mensuelles et annuelles agissent directement sur le climat en interaction avec les autres facteurs météorologiques. Le tableau suivant présente les températures mensuelles minimales (m), les températures mensuelles maximales (M) et les températures mensuelles moyennes (M+m/2), nous n’avons pu disposer que des données de la station de Mascara (1977-1995).

Tableau N°10 : Températures moyennes mensuelles à la station de Mascara 1986-2004 Jan. Fev. Mar. Avr. Mai Ju. Jull. Août. Sep. Oct. Nov. Déc. m(C°) 1.77 3.69 4.74 4.46 9.67 13.62 16.32 16.89 14.39 10.47 6.43 3.84 M(C°) 12.2 16.04 18.53 20.62 24.72 29.72 35.04 35.23 30.99 24.61 19.26 14.83 M+m 6.98 9.87 11.64 13.72 17.2 21.2 25.68 26.06 21.5 17.51 12.85 9.33 2

14 Présentation de la région d’étude

40 35 30 25 T(C°) 20 Min 15 Max 10 Moy 5 0 Jan, Mar,

Mai Min Mois Jull, Sep, Nov,

Fig. N°9 : Température Max, Min et Moy (Station Matmore, 1986-2004)

La répartition de la température moyenne mensuelle permet de considérer janvier comme le mois le plus froid (1.84°C) et Août comme le mois le plus chaud de l’année (35.23°C) et la température moyenne annuelle donne une valeur de 16.27°C.

2.7. Classification du climat de la région Pour déterminer le type de climat, nous avons utilisé la station de Mascara. Pour cette étude, nous avons utilisé la méthode pluviothermique de GAUSSEN et BAGNOULS. Selon GAUSSEN et BAGNOULS, un mois est dit sec si le total moyen des précipitations (mm) est inférieur ou égal au double de la température moyenne (°C), P< 2*T, cette relation permet d’établir des diagrammes pluviothermiques sur lesquels, la température est portée à une double échelle de celle des précipitations. Pour un mois sec, la courbe des températures passe au dessus de la courbe des précipitations. Le tableau N°11 : présente les températures moyennes mensuelles et les précipitations moyennes mensuelles des stations.

Tableau N°11 : Précipitations et températures moyennes mensuelles (O.N.M d’Oran)

JAN. FEV. MAR AVR. MAI JUIN JUIL AOU SEP. OCT NOV DEC. . .

P 69,9 79,1 84,0 59,5 49,6 11,3 4,4 3,2 29,9 52,5 60,1 76,2 (mm)

T (°C) 8,01 9,87 11,64 13,72 17,2 21,2 25,68 26,06 21,5 17,54 12,85 9,98

Le diagramme pluviométrique est présenté dans la figure N°10 dans laquelle nous constatons que la période excédentaire s’étale de mi-septembre jusqu’à la mi-mai, tandis que la période déficitaire s’étale de la mi-mai à la mi-septembre.

15 Présentation de la région d’étude

Diagramme Ombrothermique de Bagnols et Guassen Station de Mascara - Période (1977-2002)

45.00 90.00 40.00 80.00

35.00 70.00 30.00 60.00 p 25.00 50.00 T 20.00 40.00 15.00 30.00

(°C) Température 10.00 20.00 (mm) Pluviométrie

5.00 10.00 0.00 0.00

Ja Fe Ma Av Ma Ju Ju Ao Se Oc No De n v rs ril i in il ût pt t v c Mois

Fig N°10 : Diagramme Ombrothèrmique de la station de Mascara période (1977-2002)

2.7.1 Les indices climatiques généraux L’utilisation de ces indices permet de cerner le type de climat de la région. Méthode d’Emberger Cette méthode permet l’étude de la somme des climats de la zone méditerranéenne et la détermination d’un quotient pluviométrique. = 2000.P Q2 M2 − m2

Q2 : quotient pluviométrique; P : précipitation moyenne annuelle (mm) de la station de Mascara; M : moyenne des maxima du mois le plus chaud (kelvin); m : moyenne des minima du mois le plus froid (kelvin).

16 Présentation de la région d’étude

Q2

160

Humide

120

Sub-Humide 80

40 Semi-Aride

* Mascara Aride

Saharien m(0C)

-3 0 3 6 9 12

Hiver froid Hiver frais Hiver tempéré Hiver chaud

Fig. N°11 : Localisation de la St_Mascara sur le climagramme d’EMBERGIER 1986-2004

Après le calcul, le Q2 pour la station de Mascara est égal à 39.14. En reportant cette valeur sur le climagramme d’Emberger, qui comporte en ordonnée les valeurs de Q2 et en abscisse la température minimale du mois le plus froid en (°C), nous pouvons constater que la station de Mascara présente un climat semi-aride à hiver frais. Indice de DE MORAL

DE Moral(1964) a introduit un indice annuel IA et un indice mensuel Im où la pluviométrie P (annuelle ou mensuelle) et la température T (annuelle ou mensuelle) sont la base pour appliquer les deux formules concernant cet indice :

 Indice annuel :

IA= ______P______T2-10*T+200 Indice mensuel :

17 Présentation de la région d’étude

Im =______P______T2-T +20 10

Les valeurs des indices mensuels de DE Moral sont représentées dans le tableau suivant.

Tableau N°12 : Indices mensuels de De Moral

MOIS JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOT SEP OCT NOV DEC

Im 3.79 3.98 2.50 2.37 1.53 0.25 0.073 0.051 0.66 1.58 2.54 3.81

De Moral a classifié les mois en 4 types : - mois pluvieux :P> 0.1 *T2+T30 - mois humide:0.1 * T2 +T+30> P≥0.1*T2 - T+20 - mois sec :0.1 * T2-T +20>P≥ 0.05 * T2- T +10 - mois aride :P<0.05 *T2 - T+10

Le tableau N°13 : présente la classification des mois selon De Moral.

Mois JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOT SEP OCT NOV DEC

Type Pluv. Pluv. Humi Humi Sec Sec Aride Aride Aride Sec Humi Pluv. . . .

La région étudiée est caractérisée par un climat semi-aride à hivers pluvieux.

2.8. Conclusion A l’échelle annuelle, les méthodes que nous avons utilisé nous mènent à des résultats très concordants: la région est soumise globalement à un régime semi-aride. Dans le détail, des caractéristiques plus particulières sont associées à chaque saison. Dans cette étude nous nous sommes limité à caractériser le type de climat de la région qui est un facteur limitant pour la mise en culture ou l’installation d’une végétation d’où la nécessité de faire des compléments d’irrigations. La pluviométrie est un facteur assez significatif du climat. Cependant pour évaluer le degré d’érosion l’étude de l’intensité des pluies, qui est un facteur d’agressivité du sol et le couvert végétal, montre bien que la région présente des pluies (intensives) de forte intensité (averses) qui favorise la perte de terre arable par leur période et leur fréquence. L’intensité et la fréquence des averses dépendent du macroclimat et du microclimat correspondant. Elles se produisent de façon moins intensive et moins fréquente par exemple dans

18 Présentation de la région d’étude

les régions humides (maritime) que dans les régions arides-continentales chaudes et sèches. Nous pouvons conclure que la région qui se situe dans un climat semi-aride présente une pluviométrie moyenne annuelle qui se situe entre 500 et 300 mm/an, de plus ces précipitations sont concentrées en un nombre restreint de jours et elles se concentrent surtout en période hivernal, elles sont souvent des pluies torrentielles. L’été se caractérise par de très hautes températures.

3. L’HYDROGRAPHIE 3.1. Le réseau hydrographique La région est fortement découpée par le réseau hydrographique. La plupart des cours d’eau atteignent la mer malgré les barrières montagneuses qu’ils franchissent par des gorges étroites. Pour quelques dépressions seulement, l’écoulement vers la mer est difficile. L’oued El-Hammam est l’artère principale, il s’écoule parallèlement à l’oued Mebtoub, à une quinzaine de kilomètres plus à l’Est. Après avoir drainé, dans son haut cours, les Monts de Saïda et la plaine de Hacine, il franchit le massif des Béni Chougrane grâce à un système de factures transverses, en empruntant de nombreux méandres et suivant une pente très faible de l’ordre de 2 à 3 pour 1000. L’oued El-Hammam a une série de tributaires dont les ramifications s’étendent vers les parties les plus hautes du bassin versant. Parmi ces tributaires, on cite l’oued Fergoug et oued Tharzout qui se convergent vers le barrage Fergoug. Leur écoulement est temporaire et il dépend directement des précipitations, le débit de l’oued El Hammam est très irrégulier. Plusieurs barrages (Bou-hanifia, Fergoug) récoltent l’eau de ces montagnes qui constituent un vaste impluvium (surfaces de réception des eaux de pluies) pour alimenter les périmètres irrigués aux débouchés de leurs vallées dans les plaines.

3.2. L’écoulement des eaux L’écoulement est un facteur important en ce qui concerne l’érosion du sol qui provoque le couvert végétal. La quantité et l’intensité d’une pluie déterminent et influencent l’érosion linéaire et l’érosion en surface du sol. L’averse d’une intensité donnée agit comme source d’énergie pour la séparation des particules du sol et l’écoulement comme moyen de leur ruissellement. Ainsi les deux facteurs doivent être analysés ensemble et quantifiés selon leur dépendance. Si on prend comme exemple l’année 1927, on constate que dans les journées du 24, 25 et 26 novembre 1927, après une longue période de sécheresse des quantités énormes de pluies s’abattirent sur la région des Béni-Chougrane et du bassin versant de l’oued El Hammam.

4. LA GEOMORPHOLOGIE Les Monts des Béni Chougrane se situent dans le domaine Tellien ou Atlas Tellien occidental qui est un complexe structural très fortement plissé à plusieurs reprises et dont l’évolution se poursuit encore de nos jours. C’est une région très compartimentée par la succession de montagnes et de plaines grossièrement allongée d’Ouest en Est, parallèlement à la côte et par un lacis de vallée étroites et profondes. Leur forme est surtout convexe. Les Monts des Béni Chougrane forment avec les Monts des Traras, Tessala, Ouled Ali et l’Ouarsenis la chaîne tellienne médiane qui est un vaste alignement s’élargissant à l’Est.

19 Présentation de la région d’étude

Il y a une certaine diversité des faciès lithologique au sein des Monts des Béni Chougrane. Le faciès le plus largement représenté est celui des marnes et des marno-calcaires. Il y a prédominance de terrains tendres : marnes, argiles fortement friables donnant des reliefs de collines, les crêtes rocheuses étant formées par des terrains plus résistants : calcaire et grès. Les Monts des Beni-Chougrane culminent à 910 m (Chareb Er_Rih), les altitudes variant le plus souvent dans un intervalle de 150-600 m. On peut donc qualifier les Monts des Beni- Chougrane de “ moyenne montagnes ”caractérisés par une succession de chaîne courtes, bien individualisées dont l’altitude moyenne reste faible dans l’ensemble, en précisant cependant qu’ils constituent un obstacle très sérieux pour les communications en raison d’un relief local parfois heurté.

5. LA LITHOLOGIE Description sommaire des terrains sédimentaires : a- La série du quaternaire : - Les éboulis sur pentes : on les retrouve sur les escarpements gréseux du Carténnien, sur les rives de l’oued El Hammam, etc. - Les alluvions récentes du niveau supérieur : elles sont plus moins étendues sur les berges des oueds et constitue en totalité la plaine de l’Habra ; elles sont en majeur partie limoneuses, avec des lentilles de graviers. - Les alluvions anciennes du niveau inférieur : ce sont les dépôts caillouteux de l’ancien cours de l’oued El Hammam et de ses affluents (oued Fergoug, etc.), vers 15 à 20 mètres au-dessus du thalweg actuel ; à peu près à la même altitude relative. - Les dépôts actuels : formé de cailloux entre les berges de l’oued El Hammam, vaseux dans le bassin de sédimentation du barrage, colmaté par des argiles d’une grande finesse et devenant très dure avec le temps. - Les alluvions anciennes du niveau supérieur : elles sont constituées par des lambeaux d’alluvions anciennes entre 30 et 60 mètres sur les deux rives de l’oued El Hammam ; représentées en majeur partie par des cailloux et blocs roulés, gréseux ou calcaires, plus ou moins cimentés. - Les basses terrasse : constituées par les alluvions récentes du niveau inférieur de nature limoneuse et graveleuse, à 2 ou 3 mètres seulement au-dessus du talweg. b - Le pliocène : - Les alluvions du pliocène (Villafranchien) : en bancs assez puissants, s’inclinant assez fortement (15 à 20°) vers la plaine de l’Habra ; très altérées, de coloration rougeâtre, elles sont formées de limons, de grès et de poudingues, avec lits subordonnés de calcaire grumeleux. - Les grès du pliocène : ceux sont des pliocène ancien de faciès grossier, détritique. c - Le miocène : - Le Sahélien : il est composé par plusieurs couches superposées. L’horizon supérieur est représenté par un amas de gypse, assez puissant (30 à 100 m), mais se réduit en certains endroit où dominent des marnes et calcaires marneux. Au-dessous viennent des marnes blanches, des calcaires crayeux et des bancs épais de tripoli. A la base de l’étage comprend des calcaires à lits de silex brun, puis des marnes grises qui passent à celles du

20 Présentation de la région d’étude

Tortonien. - Les calcaires à Lithamnium : assez puissant. - Les marnes Tortoniennes : délitescentes et jaunâtres à la surface, massives et bleuâtres en profondeur, s’étalent amplement dans le Bou Ziri . Des lambeaux de grés jaune, - lenticulaires, s’y intercalent. - Les argiles helvétiennes : grises, déliscentes, très boueuses après les pluies, fortement crevassées en été, supportent les marnes du Tortonien et sont d’ordinaire trés puissantes, sauf dans les soubassement où les deux formations sont difficiles à séparer. - Les grés et poudingues helvétiens : formant partout l’assise inférieur du Miocène moyen, largement transgressifs sur le Crétacé et parfois trés épais. Aux conglomérats de base succèdent des grés grossiers, à ciment calcaire, piquetés de glauconie et alternant avec des lits argileux grisâtres. - Les marnes carténiennes : grises ou rougeâtres, souvent sableuses et meubles, elles se caractérisent par une grande instabilité et sont soumises à un ravinement généralisé du fait de l’absence de végétation. Elles sont affectées par des glissements de terrain. - Aquitanien : cette formation comprend surtout des poudingues, grès et limons rougeâtres, avec intercalation de lits gypseux. d – L’Oligocène : - Les grès et marnes à Lepidocyclines : constitué par des grés roux grossiers, en bancs peu épais, tendres. Les marnes argileuses sont blanchâtres ou gris clair. Une mince lentille de calcaire à Lithamnium se présente dans l’ensemble. e - Eocène : - Le Suessonien (éocène inférieur) : se présente sous son faciès si typique de calcaire crayeux blancs, parfois bleuâtres dans la cassure, à rognons de silex noir ; au-dessus viennent des marnes blanchâtres ou de teinte claire et de minces lits gréseux. - Grès et marnes schisteuses à Thersitées : c’est la suite de l’éocène moyen des environs de Bouhanifia, formé sous le Koudiat Dao, de grès quartziteux très durs, grenats ou bleuâtres, alternant avec des lits marneux et offrant des lumachelles de petites Thersitées (T. ventricosa), de turritelles, de Cythérées, etc. f - Crétacé : - Le Maëstrichtien : calcaires bien réglés, souvent ferrugineux, avec bancs marneux, constituant la longue coupe boisée du Djebel Sourkoldjenoues, à l’Est du barrage, sur la rive gauche de l’oued Fergoug. - Le Sénonien : il prend le faciès bien connu des marnes gris foncé, avec intercalation de bancs calcaires ; ceux-ci toujours en teinte sombre, se présentent comme d’énormes boules à patine jaune clair et noyées dans les marnes. - Le Cénomanien : affleurement des marnes sèches se délitant en longues esquilles avec bancs épais de calcaire marneux, noduleux et lits de silex noir craquelé. - L’Albien : est surtout marneux, avec intercalation de bancs minces de grés quartziteux rougeâtres. Les marnes grises se fragmentent en débris menus, anguleux, qui jonchent le sol avec d’innombrables plaquettes de calcites fibreuses. - L’Aptien : il ne se distingue pas toujours facilement de l’étage supérieur. Il est aussi principalement formé de marnes gris bleuâtre à bancs de grès et rognons ferrugineux, où

21 Présentation de la région d’étude

parfois s’intercalent des calcaires blancs noduleux. - Le Néocomien : il débute sur la rive droite de l’oued El Hammam, à l’embouchure du chaba Fatima, par une brèche peu épaisse de roches diverses, empruntés notamment au Trias sous-jacent. Puis vient une centaine de mètres de marnes grises, souvent bigarrées à la base, alternant avec des bancs de calcaire roux à la surface, gris foncé dans la cassure, à grain fin, avec rognons ferrugineux. Dans le fond de du chaba Fatima affleurent des marnes vert clair, avec des bancs tés minces de grès cuartzineux. g - Secondaire : - Le trias : marnes bariolées, le plus souvent rouges ou violacées ; cargneules et calcaires dolomitiques généralement durs, compacts, à patine gris clair, rousse ou noire, avec bancs de brèche importants, gypse en masse.

Tableau N° 14: Compétence des natures lithologiques

Nature lithologique Compétence

Calcaire et croûte calcaire Roche tés compétente

Grès et conglomérat Roche compétente

Marno-calcaires Roche de faible compétence

Argiles, gypses et marnes Roche de tés faible compétence

La lithologie confirme en grande partie la profondeur et la fertilité des . Elle peut donc limiter de façon décisive l’utilisation des sols.

6. LA TOPOGRAPHIE Les cartes topographiques du terrain, au 1/25 000 qui encadre la zone d’étude ont été rassemblées pour établir un modèle numérique de terrain (MNT). Un modèle numérique de terrain est une représentation quantitative du relief sous forme d’une grille dans laquelle on trouve pour chaque cellule une valeur d’altitude. La position de chaque nœud sur cette grille est connue que ce soit en latitude, longitude ou hauteur par rapport au système de projection Lambert. A partir de ce réseau de points il est possible de tracer les courbes de niveau et partant de là de calculer les valeurs de pente et l’exposition de ces dernières grâce à (Map Info). L’équidistance du MNT est de 50 mètres. L’établissement des différentes classes de pentes et leur représentation sur la carte calculée à partir du modèle numérique de terrain tridimensionnel a été réalisé d’après nos besoins.

Description de la carte des pentes La classification s’appuie sur les cartes d’inclinaison des pentes habituellement utilisées et a été faite d’après des valeurs-limite généralement valables pour l’utilisation des sols. La carte des pentes fait ressortir cinq classes de pente répartis comme suit :

22 Présentation de la région d’étude

Tableau N°15 : Répartition des classes de pente dans la zone d’étude Classe de Pente Surface KM2 Pourcentage (%) 0-3 % (Plaine) 100,6 19,61 3-6,0 % (Bas piémonts) 285 55,56 6-12,5 % (Bas piémonts) 101 19,69 12,5-25 % (hauts piémonts) 21,65 4,22 >25 % (montagne) 0,01 0,001949318 Totale 100% Superficie Totale 513

7. LA PEDOLOGIE La connaissance approfondie du relief lui même constitue la base pour la compréhension de la distribution régionale des sols. La formation des sols dépend toujours de la place et des influences qu’exigent les facteurs de la genèse du relief. Différents types de sols se forment suivant le relief, le climat, la faune et la flore et surtout l’activité humaine. Les caractéristiques du sol constituent un facteur très important du milieu car d’un coté la nature du sol peut engendrer une contrainte pour l’installation de la végétation. En effet l’érodabilité des sols dépend de leur mode de formation, mais surtout de leur texture lithologie, des matières organiques et de la stabilité de leur structure, ces deux dernières évoluant avec le mode d’exploitation. La région d’étude à relief tourmenté est constituée de montagnes et de hauts piémonts. Le substrat d'origine miocène et crétacé est constitué par des éléments généralement tendres et érodés. Les sols les plus répandus sont (Source : l’Institut National de Recherche Forestière de la Wilaya de Mascara (INRF, 1988)
Les sols alluviaux : Ces sols sont surtout situés près des lits d’oueds correspondant aux dépôts d’éléments fins et grossiers transportés par les eaux des oueds terrasse des oueds. Ces sols sont généralement composés de plus de 70% d’éléments grossiers (sables, gravier, cailloux et galets) et sont moins riche en éléments fins (limons et argiles). Ces éléments grossiers arrachés à la couverture pédologique de la zone de départ, sont de nature calcaire déposés le long du lit d’oued ou près des méandres des zones d’arrivée.
Les vertisols gris ou noirs : Ces sols formés sur marnes occupent les bas-fonds, les replats (vertisols noirs plus riches en matières organiques) et les versants vertisols gris. La texture est fine dans l’ensemble du profil et riche en argile gonflante. Les vertisols présentent des fentes de retraits ayant au moins 1 cm de largeur à une profondeur de 50 cm et jusqu’à 1 m pendant la saison sèche. Le pH est légèrement alcalin.
Les sols bruns calcaires : Ces sols formés sur marnes ou grès occupent généralement des surfaces assez importantes sur les collines. Lorsqu’ils sont sur grès, ils sont peu épais. Ces sols pauvres sont pauvres en éléments chimiques. Ils sont très fragiles et sensible, d’autant plus que la topographie et les façons culturales les exposent à de graves dangers. Les bases échangeables sont dominées

23 Présentation de la région d’étude

par le calcium et le magnésium. Le rapport C/N témoigne d’une bonne évolution des matières organiques. Le calcaire présent dans tout le profil à tendance à s’accumuler en profondeur sous forme d’amas friables (croûtes calcaires peu consolidées)
Les sols peu évolués : Ces sols sont développés généralement sur des grès tendres et friables ; Ils occupent souvent le haut des versants. Sur grès, l’horizon de surface est limono-sableux, tandis qu’en profondeur, la texture est sableuse et il est moins riche en éléments nutritifs. Ce complexe absorbant est dominé par le calcium. Le pH est légèrement alcalin.
Les sols rouge fersialitiques : Se sont caractérisés morphologiquement par une couleur brun rouge à rougeâtre. La texture est généralement moyenne, sauf pour l’horizon de surface qui est légèrement sableux. Le rapport C/N montre une bonne évolution de la matière organique. Les bases échangeables sont dominées principalement par le calcium. Le pH est neutre. Dans certains endroits, ces sols rouges sont couverts par un sol brun qui témoigne d’une érosion intense en amont.
Les sols colluviaux : Se sont représentés par des colluvion calcaire chargé de pierres , cailloux et éboulis de pentes.

Tableau N° 16 : Fiche signalétique des vertisols gris (INRF de Mascara). ECHANTILLON P1 H1 P1 H2 P1 H3 PROFONDEUR (cm) (0 - 7) (7 - 60) > 60 CALCAIRE TOTAL (%) 14 22.50 28 pH 7.9 8.0 8.0 CARACTERISTIQU C 0.4 0.3 0.2 ES BIOCHIMIQUES MO 2.5 1.8 1.3 % N 0.03 0.02 C/N 13.3 10.5 GRANULOMETRIE A 48.20 52.50 50.10 LF 27.25 27.15 27.50 % LG 16.00 15.25 19.00 SF 5.83 2.77 1.70 SG 2.86 2.48 2.20

CLASSE TEXTURALE A A A meq Ca++ 16.40 20.50 20.50 COMPLEXE pour Mg++ 7.80 7.70 6.50 ABSORBANT K+ 0.35 0.30 0.10 100g de sol Na+ 1.50 1.50 0.90

Tableau N°17 : Fiche signalétique des sols rouge fersialitiques (INRF de Mascara)

24 Présentation de la région d’étude

ECHANTILLON P5 H1 P5 H2 P5 H3 PROFONDEUR (cm) (0 - 35) (35 - 50) >50 CALCAIRE TOTAL (%) 6.6 24.60 20.40 pH 7.9 8.1 8.0 CARACTERISTIQU C 0.5 0.09 0.1 ES BIOCHIMIQUES MO 1.67 1.64 1.02 % N 0.007 0.012 0.015 C/N 15.6 9.6 7.0 A 32.30 30.07 GRANULOMETRIE LF 23.3 24.58 25.70 % LG 17.70 14.16 19.50 SF 28.50 23.40 18.10 SG 5.50 5.60 4.85 CLASSE TEXTURALE LAS LAS LAS meq Ca++ 9.55 13.80 14.40 COMPLEXE pour Mg++ 8.40 2.11 2.44 ABSORBANT 100g de sol K+ 0.84 1.60 1.52 Na+ 0.87 0.90 0.57

Tableau N°18: Fiche signalétique des sols bruns calcaires (INRF de Mascara). ECHANTILLON P4 H1 P4 H2 P4 H3

PROFONDEUR (cm) (0 - 20) (20 - > 60 60) CALCAIRE TOTAL (%) 25.23 26.74 24.64

pH 7.9 8.1 8.4

C 0.31 0.24 0.14 CARACTERISTIQUE % MO 1.03 0.84 0.32 S BIOCHIMIQUES N 0.03 0.02 0.01

C/N 10 8.0 7.2 A 35.50 38.40 46.20 GRANULOMETRIE LF 34.50 30.80 30.40 % LG 16.00 18.20 11.20 SF 8.40 6.90 7.50 SG 5.20 7.50 5.10

CLASSE TEXTURALE LA LA LA meq Ca++ 14.50 20.80 12.60 Mg++ 2.96 3.64 1.32 COMPLEXE pour K+ 1.90 3.82 2.30 ABSORBANT 100g de sol Na+ 0.72 0.60 0.82

Tableau N°19 : Fiche signalétique des sols peu évolués d’érosion (INRF, 1988).

25 Présentation de la région d’étude

ECHANTILLON P6 H1 P6 H2 PROFONDEUR (cm) (0 - 35) (35-45) CALCAIRE TOTAL (%)

pH CARACTERISTIQUE C 0.24 0.11 S BIOCHIMIQUES % MO 1.55 0.50 N 0.02 0.01 C/N 10.6 8.2 A 10.20 5.20 GRANULOMETRIE LF 20.20 18.40 % LG 26.20 26.50 SF 20.20 23.20 SG 24.50 26.20

CLASSE TEXTURALE A A meq Ca++ 12.50 10.20 COMPLEXE pour Mg++ 4.90 2.50 ABSORBANT 100g de sol K+ 0.70 1.04 Na+ 0.63 0.84

8. ETUDE DE LA VEGETATION Le tapis végétal de l'Algérie entière a subi des modifications importantes dans le sens parfois d'une dégradation irréversible. Situées dans une zone où les effets de l'activité humaine se font sentir sans répit depuis au moins quatre millénaires, ces forêts ont en effet le plus souvent été pillées (QUEZEL, 1974). L’occupation du sol nous renseignera sur l’état de surface du sol et un sol bien couvert par une végétation bien venante sera bien protégé contre tous les facteurs extérieurs du milieu et diminuera de ce fait le danger d’érosion par contre un sol nu sera plus favorable à l’érosion. L’étude de la couverture végétale présente un double intérêt : d’une part, elle constitue une des bases essentielles de la connaissance des ressources naturelles, pour la mise en valeur du territoire ; d’autre part, elle est aussi une indicatrice du facteur de dégradation.

8.1. L’analyse du terrain L’analyse du terrain à été établie en Avril Mai 2005 et Mai 2006. Les travaux de terrain se répartissaient ainsi : - un “ survol de reconnaissance ” pour vérifier l’homogénéité de la zone à étudier ; - un “ survol de détail ” pour l’analyse exacte de l’occupation du sol. Les recherches de terrain et les enregistrements de données concernaient principalement les thèmes suivants :  Compréhension de la couverture du sol  Influence de l’homme.  Identification des types de sols et leur fréquence dans la couverture végétale

26 Présentation de la région d’étude

 Variation dans la composition des espèces

• Forêt: représenté par des bois dominé par de jeunes plantation à base de Pin d’Alep • Matoral : une formation végétale résultant des dégradations successives des forêts sur sol calcaires, généralement développée sur les collines et les plateaux brûlés par le soleil, parfois seule la roche affleure, il en résulte un terrain à aspect broussaillé avec quelques arbres encore présent. • Culture irriguée : quelques parcelles situées à la limite de l’oued principale EL_Hammam. • Sol nu : il occupe la plus grande surface de la zone d’étude. Cette surface regroupe les sols incultes et les terres agricoles privées qui ont été abandonnées par leur propriétaire faute de rentabilité. • Eau : Qui appartient barrage de Bouhanifia et l’oued de Hammam.

8.2. Description des formations végétales et des formes d’utilisation du sol au Monts de Beni chougrane Le rapport de l’enquête phytosociologique effectuée par l’INRF de Mascara en 1992 montre bien les association végétales que l’on peut retrouver au niveau de la zone de Beni chougrane. L’échelle de l’abondance est comme suit : 5 : espèces couvrant plus de 75% de la surface 4 : 75% à 50% 3 : 50% à 25% 2 : espèces abondante mais couvrant moins de 25% 1 : espèces bien représentées mais couvrant moins de 5% + : espèces présentes mais d’une manière non chiffrable

Tableau N°20 : Association à base de Calycotome et de Diss (INRF de Mascara) Relevé 1 2 3 4 5 Altitude (m) 800 850 900 650 600 Exposition Sud-Est Nord Nord-Ouest Sud-Est Nord- Ouest Pente (%) 20 25 15 10 15 Sol Grès Sol marno- Marno- Calcaire Type de sol marno- jaune calcaire très calcaire calcaire calcaire dégradé chisteen en surface Taux de recouvrement (%) 45 55 40 45 80 Strate arborescente et arbustive : Nom des espèces :

27 Présentation de la région d’étude

Capparis spinosa + Calycotome spinosa 1 2 Asparagus officinalis + + Zyziphus lotus Chamaerrops humilis 1 Pinus halepensis 2 Strate herbacée : Nom des espèces : Ampelodesma mauritanica 2 1 3 Scilla sp. + 1 1 Artemesia herba-alba 1 Stipa tenacissima 3 + Ammi visnaga 1 Bromus sp. + 1 + Cynodum dactyle + 1 Daucus carota 1 2 Carduus sp. 1 Asphodelus microcarpus 1 + Thymus vulgaris + 1 Marrubium vulgare 2 Plantago lenceolata 1 Avena sativa +

Tableau N°21 : Association à base de Diss et de Calycotome (INRF de Mascara) Relevé 1 2 3 4 5 Altitude (m) 700 700 800 750 900 Exposition Nord-Est Sud-Est Est Nord-Ouest Ouest Pente (%) 20-30 30-40 15 10 12 Type de sol Brun calcaire Brun Sol rouge Sol rouge Sol brun calcaire sur roche cultivable vertique calcaire rocheuse Taux de recouvrement (%) 97 85 75 93 80 Strate arborescente et arbustive : Nom des espèces : Calycotome spinosa 1 5 2 Capparis spinosa 1 3 + Nerium oleander + + + Tamarix africana 1 + Zyziphus lotus + 2 Olea europea + Pistacia lentiscus 2 Tetraclinis + 2 articulata Inula viscosa + +

28 Présentation de la région d’étude

Strate herbacée : Nom des espèces : Daucus carota 4 1 Carduus sp. 3 + 1 Ampelodesma 1 4 1 3 mauritanica Bromus sp. 1 1 1 1 Cynodum dactyle + 1 + Carduus sp. + 1 3 Stipa tenacissima + + 2 Plantago lenceolata + + +

La phytosociologie facilite l’étude des affinités des végétaux et les rapports existants entre eux. Ainsi on peut tirer une liste de plantes indicatrices et représentatives du milieu qui décrive le type d’association existante. La dégradation du thuya engendre la colonisation de ces terres par des espèces de lumières comme Artemesia et Stipa, et l'installation d'espèce moins exigeante du fait de l’appauvrissement du sol en matériau fin, et par conséquent par la diminution de la capacité en eau et de la fertilité. En effet, dans la région étudiée, la couverture du sol reste insuffisante pendant toute l’année sur toutes la surfaces défrichées et intensivement soumises à la pâture. La figure suivante trace la succession typique conduisant de la forêt méditerranéenne à la steppe, suite à une utilisation intensive. Comme le souligne BARBERO (1990) les hétérogénéités bioclimatiques spatiales et temporelles, ainsi qu'une anthropisation très forte, influent sur l'organisation actuelle des écosystèmes en région méditerranéenne.

29 Présentation de la région d’étude

FORÊT

MAQUIS HAUT

Intensité de l'utilisation donc existence d'une couverture du sol discontinue, libre offensive des facteurs atmosphériques qui augmente la sécheresse des pentes méridionales le charriage des matériau fin et par

conséquent la détérioration de la couverture végétale

Pente septentrionale Pente méridionale

MAQUIS BAS ET DISCONTINU MAQUIS BAS ET CLAIRSEME

Collecte de bois de chauffage et pâturage

STEPPE STEPPE

Fig. N°12 : La succession typique conduisant de la forêt méditerranéenne à la steppe suite à l'intensité d'utilisation (selon TOMASELLI, 1981, modifié in GTZ, 1987)

L’évolution continuelle du maquis en steppe est confirmée localement par les facteurs climatiques. En comparant la carte de la couverture végétale et les données pluviométriques, il est évident que le maquis dépend de la quantité des précipitations.

8.3. Conclusion Pour notre zone d’étude et à travers cette étude phytosociologique nous pouvons avancer que le climat, le relief et le sol joue un rôle important dans la répartition des plantes. On peut conclure que nous sommes dans une zone où le manque d’eau devient le facteur limitant ainsi que la sécheresse qui se manifeste par la dominance de plantes non exigeantes en eau (diss, palmier nain ...) pouvant même dominer dans les étages steppiques et désertiques. La région étudiée est encore située dans le domaine d’influence méditerranéenne ; la végétation naturelle. La végétation actuelle est marquée par la présence de champs cultivés laissés à l’abandon et de pâturages. Les zones fortement occupées par une agriculture intensive sont complètement défrichées. L’absence d’une végétation pérenne a accéléré la vigueur de l’érosion et c’est pourquoi on trouve beaucoup de surfaces non utilisables pour l’agriculture dans les zones marneuses, profondément découpées et ravinées.

30 Présentation de la région d’étude

La sur pâture sur une grande partie du maquis est telle qu’il y a beaucoup d’espèces non comestibles, indice de surpâturage. Il faut donc impérativement et en priorité prendre des mesures de protection contre la dégradation du sol dans les zones déjà utilisées sur le plan agricole pour éviter une perte croissante de la surface à, contrôler et limiter la pâture par les moutons et les chèvres pour augmenter la production de la végétation sur ces surfaces.

31 Présentation de la région d’étude

9. ANALYSE SOCIO -ECONOMIQUE 9.1 Introduction L'action de l'homme a complètement bouleversé la répartition des formations végétales, l'incendie et le déboisement aboutissent à un recul considérable de la forêt en zone montagneuse. On comprend également par changement de végétation le déblaiement du sol superficiel déclenché par l’homme. L’homme ne le fait pas avec intention mais pour tirer profit des surfaces en question. Au début, cette étude avait pour mission le recensement des variables naturelles. Plus tard seulement il a fallu tenir compte de l’analyse des composants socio-économiques, analyse qui ne peut pas être traitée de ce fait d’une manière aussi détaillée que les facteurs physiques. Dans une région où habite une population dont la majorité est occupée dans le secteur agricole (48%, ANAT 1992) son importance peut déjà donner une première indication concernant les raisons de l’exploitation qui surcharge la capacité du sol. Selon (RAMAD, 1984) : « La désertification des communautés végétales naturelles fut un prélude à l’aridification ou à la désertification de bien des territoires livrés à la culture ou transformés en pâturage… »

9.2 L’accroissement de la population La poussée démographique générale dans la région des Béni Chougrane L’Algérie est caractérisée par une forte croissance de la population. De 1966 à 1977, cette croissance a été de 29.3%, jusqu’en 1982, on a constaté une croissance de presque 25% pour l’Algérie. Le taux de croissance de la population varie d’une wilaya à une autre en Algérie, pour la wilaya de Mascara, on observe une croissance de plus de 50% de 1966 à 1998. Tableau N°22 : Evolution de la population dans la wilaya de Mascara (DPAT de Mascara, 1999)

Année 1966 1977 1987 1998 31.12.2005

Population 312 601 407 663 566 901 675 908 764 840

1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 P_1966 P_1977 P_1987 P_1998 P_2005

Fig. N°13 : Evolution de la population dans la wilaya de Mascara (1966-2005) Les conséquences pour la population rurale se laissent facilement deviner compte tenu de

32 Présentation de la région d’étude

l’augmentation équivalente de la densité des habitants. Cela veut dire qu’en 1998, 10 personnes doivent se partager une surface qui était 32 ans auparavant, à la disposition de 5 personnes. Pour la population des monts des Béni chougrane, le tableau suivant montre bien le taux d’accroissement (T.A) d’une année à une autre.

Tableau N°23 Répartition de la population dans les Monts des Béni-Chougrane (ANAT, 1992)

1977 1987 2000 2010

Population Pop. T.A Pop. T.A Pop. T.A

136 700 181 240 2.83 265 500 2.83 339 860 2.50

400000 350000 300000 250000 200000 150000 population 100000 50000 0 1234 1977 1987 2000 2010 Peréode

Fig. N°14 : Répartition de la population dans les Monts des Béni-Chougrane (1977-2010)

Cette unité essentiellement montagneuse couvre une superficie de 1825.23 km2 (dans la wilaya de Mascara), soit 31% de la wilaya. Sa population totale est évaluée à 181 240 habitants (1987), soit 32% de la population totale de la wilaya. La densité moyenne calculée est de 99 hab/km2. Mais les extrêmes sont plus contrastés. Ils évoquent dans leur diversité, la complexité du milieu naturel sur lequel agit cette population. La répartition de la population dans cette unité est très contrastée, elle varie de 27 hab/km2 pour les Beni Chougrane occidentaux, à 460 hab/km2 pour la plaine de Mascara qui regroupe en fait l’agglomération de Mascara.

9.3. La répartition de la population La population est en majorité agglomérée. Cette population est regroupée à 68% dans des agglomérations. Nous notons 42 agglomérations sur l’ensemble du territoire de Mascara dont 19 chefs lieux de communes, daïra ou wilaya et 23 agglomérations secondaires. La taille de ces agglomérations est réduite en général. La ville de Mascara se démarque complètement du reste avec plus de 64 000 habitants. Seules trois (3) agglomérations chefs lieux ont entre 5 000 et 10 000 habitants. Six (6) ont entre 1 000 et 5 000 habitants. Les autres ont moins de 5 000 habitants chacune. Ce sont en fait de petits bourgs ruraux qui s’accroissent rapidement et surtout en faveur

33 Présentation de la région d’étude

des découpages administratifs et de services qui attirent une population de plus en plus nombreuse. A quelques exceptions près aucune agglomération ne présente vraiment les caractères d’une ville, ni dans sa structure, ni dans sa fonction. Mais l’existence de cette maille agglomérée, constitue une base de développement certaine. La population éparse représente 38% de la population totale de l’unité. Si les densité calculées par commune pour la population totale varient entre 23 hab./km2 et 920 hab./km2, les densités de la population éparse varient seulement entre 2 hab./km2 et 153 hab./km2 selon les zones. Cette répartition de la population inégale, traduit aussi une répartition inégale des ressources et des types d’activités. Mais elle met en exergue les difficultés de définir des priorités pour les équipements et les infrastructures. La trame doit être conçue en fonction d’objectifs à long terme dans une logique déterminée. Cette répartition doit être analysée de manière plus fine pour comprendre les facteurs qui jouent et qui continuent de jouer pour maintenir cette répartition et enfin voir s’il y a concordance entre ces densités et les ressources du milieu exploitées actuellement ou exploitable dans un futur proche. Tableau N°24 : Evolution de la population par strate dans les monts Béni Chougrane (ANAT, 1992)

1987 2000 2010

Agglo. Eparse % Agglo. Eparse % Agglo. Eparse %

123 596 57 644 68 180 540 84 960 68 240 000 99 860 70

Deux faits peuvent être retenus : • C’est dans les communes aux reliefs les plus contraignants que nous remarquons un nombre élevé d’agglomérations secondaire. Cette unité la plus élevée du point de vue altitude dans la wilaya, est celle qui est la plus déprimée économiquement. Elle est insérée entre deux milieux de plaines, relativement plus basse au moins au nord, mais économiquement plus développées et aux potentialités naturelles plus importantes. C’est un contraste extrême qui évoque la complexité du milieu naturel sur lequel agit cette population. • Les densités de population éparse les plus faibles se retrouvent dans les communes intérieurs et non sur les marges. Mais tous ces éléments peuvent être faussés si nous ne rappelons pas que Mascara comme chef lieu de wilaya est comprise dans cette unité des monts des Béni Chougrane. Elle est décentrée sur la marge sud de cette unité.

9.4. La conséquence de la pyramide des âges sur le pourcentage de la population active Il n’existe pas de données disponibles sur la structure de la population rurale de la zone étudiée. Les données disponibles permettent de dire qu’elles ne sont pas différentes de celles relatives aux wilayas concernées; Les données relatives aux wilayates seront donc utilisées pour donner une idée globale sur la structure de la population étudiée .

34 Présentation de la région d’étude

Tableau N°25 : Structure de la population par tranche d’âge (en %) (ANAT, 1992) Wilayat 0 - 14 ans 15 - 24 ans 25 - 39 ans 40 - 59 ans + 59 ans Total Sidi Bel Abbes 30 24 23 12 11 100 Mascara 34.5 23.5 20.5 14.5 7 100 Relizane 32 27 25 8 7 100 Moyenne 32 25 23 11.5 8.5 100

Comme pour le reste du pays, la population des monts des Béni Chougrane est jeune dans son ensemble. Environ 57% de la population a moins de 25 ans, 32% de la population a moins de 15 ans, indiquant l’importance du nombre de personnes à charge pour la population active, ce qui ne manque pas d’affecter la capacité d’épargne des ménages. La tranche de la population ayant entre 15 et 24 ans est aussi élevée puisqu’elle représente 25% de la population totale. Cette catégorie est particulièrement importante dans la mesure où elle représente la tranche des jeunes qui se présentent annuellement sur le marché de l’emploi où l’offre est actuellement restreinte. Une population jeune devrait normalement être considérée comme un grand atout pour l’avenir. Mais entre temps, elle est peu productive, il faut la nourrir, la former, l’éduquer et surtout avoir la capacité de lui créer les emplois nécessaires. Dans notre région d’études, les principales ressources sont l’agriculture de subsistance et l’élevage extensif. Or, ces deux activités sont peu créatrices d’emploi, et leur capacité à nourrir la population sont limitées. Par ailleurs, le pays doit faire face à des problèmes important (dette extérieure) qui limitent ses capacités d’investissement, d’où le risque d’exode rural pour une partie de la population et la stagnation de paupérisation pour celle qui reste.

9.5. La zone rurale Le taux de fécondité

Tableau N°26 : Le taux de fécondité suivant la zone (ANAT, 1992)

Zone 1987 1990 1995 2000 2005 2010

Urbaine 6 5.5 5 4.5 4 3.6

Plaine 7 6.5 6 5.5 5 4.2

Rurale 7.9 7.3 6.7 6.1 5.5 5 (montagneuse)

Le tableau ci-dessus montre bien que le taux de fécondité à tendance à diminuer dans le temps, mais cependant on remarque que ce taux de fécondité varie d’une zone à une autre qui s’explique par le fait que les comportements démographiques ne sont pas strictement similaires d’une région à une autre et même d’une commune à une autre. En effet, le taux d’urbanisation, le niveau d’instruction des femmes, le niveau de

35 Présentation de la région d’étude

développement d’une zone ou d’une commune sont des facteurs qui peuvent influencer fortement sur le taux de fécondité. Par contre les zones rurales où le niveau d’instruction est très faible on reconnaît un taux de fécondité élevé et qui vivent pourtant dans des conditions difficiles et précaires. Donc un déséquilibre se crée entre les régions quant au niveau de vie. 9.6. L’occupation de la population a- Les activités La population active constitue 20% de la population totale de la wilaya. Les trois principales branches d’activité occupent 48% de cette population active avec 28% dans l’agriculture, 13% dans les BTP et 7% dans l’industrie. Les 52% du reste de cette population active sont occupée dans d’autres secteurs (administration et services) (ANAT, 1992). La strate de la population agglomérée active représente 71% de cette population soit 25 630 personnes. Elle regroupe la majorité des emplois offerts dans les différentes branches d’activité : - 16 720 pers. occupés dans l’administration et services ; - 2271 pers. des occupés dans l’industrie ; - 3 518 pers. occupés dans l’agriculture ; - 3 120 pers. occupés dans le bâtiment et les travaux publics. C’est la strate éparse qui est essentiellement agricole. Dans les petites agglomérations chefs lieux, les agglomérations et dans la zone éparse, le secteur agricole est dominant. Les emplois offerts dans ces zones se limitent au tertiaire (administration et services), dans les nouveaux chefs lieux de communes, le reste est constitué par le BTP et dans quelques rare cas l’industrie. Mais si on fait un découpage de la surface agricole utile (SAU) par rapport au nombre d’habitant nous pouvons remarquer un déséquilibre important, car souvent la superficie de la SAU est variable d’une commune à une autre ainsi que sa population ; Nous ne prendrons en considération que trois communes dans lesquelles est intégrées partiellement notre région d’études. Tableau N°27 : Superficie et population par commune de la zone d’étude (DPAT, 2004)

Commune Sup. Pop. Tot. Densité SAU Pop. Ménages SAU/ Tot. (Hab./ (Ha) Rur. Menage/Ha (Km2) Km2) Hacine 138 10.108 116 4815 8 800 1 257 2.3 Bouhanifia 134 18.676 300 7.508 - - 2.2 El-Guetna 64 100 3 655 3.1 EL-Keurt 35 3531 91 1667 - - 2.4 Tizi 116 10808 80 7716 - - 2 EL-Chorfa 177 65 5827 1.9

C’est la commune de Chorfa qui se retrouve la plus défavorisée avec 1.9 ménages par hectare de surface agricole utile, ce qui est peu surtout quand on pense que la population va en augmentant alors que les SAU sont stables et parfois même risque de diminuer (construction illicite sur les terres agricoles).

36 Présentation de la région d’étude

b - L’élevage Etant donné que les terres montagneuses se situent en majorité sur des pentes supérieures à 25%, la culture annuelle est difficile à entretenir. C’est pourquoi, les habitants de la région font appel à l’élevage pour compenser leur revenu. L’élevage constitue l’activité agricole la plus répandue dans les exploitations de la région des monts des Béni Chougrane. Au niveau des petites exploitations (< 5 ha), l’élevage représente la caisse d’épargne de la famille, tandis que pour les exploitations les plus grosses (5-10 ha), l’élevage devient la source principale de revenus monétaire. D’une manière générale, l’élevage des ruminants, essentiellement des ovins, permet une valorisation des résidus de cultures (chaumes, pailles, jachères) ainsi que les parcours inutilisables pour les cultures, voire même des cultures de céréales lorsque les rendements attendus (du fait de conditions climatiques défavorables) ne justifient pas leur récolte. Mais étant donné que c’est surtout un élevage extensif, les forêts et maquis sont victime d’un surpâturage important. Le tableau ci-dessous fourni une indication sur les effectifs du cheptel élevé dans les monts des Béni Chougrane par rapport aux effectifs totaux estimés. Tableau N°28 : Cheptel dans la région d’étude et dans la wilaya de Mascara

Zone Bovins Ovins Caprins Equins

Wilaya de Mascara 26500 430500 50650 1950 Monts Béni 4 000 92 400 16 000 3 400 Chougrane Bou hanifia 347 12000 1600 95 Hacine 251 5000 910 12 El-Guetna 104 3040 660 13 EL-Keurt 107 1054 236 / Tizi 1066 8885 423 / Chorfa 160 1935 180 / Source : DSA de Mascara, Bilan de 1991-2005.

La majorité des élevages modernes de bovins et d’ovins sont localisés dans les plaines de la wilaya. Par contre dans les montagnes on assiste à une régression du cheptel local à cause des conditions alimentaires précaires engendrées par la persistance des années de sécheresse. Il est intéressant d’étudier le bilan fourrager, car il donne une indication sur les capacités de cette zone à nourrir les animaux qu’elle héberge. Les deux tableaux ci-après tracés par la FAO en 1993 permettent d’effectuer ce rapprochement entre la production estimée en UF des monts des Béni Chougrane et les besoins nutritionnels du cheptel existant. Tableau N°29 Estimation de la production fourragère en année moyenne (FAO, 1993)

Catégories Forêts Parcours Terres Céréale Autres Jachère Arboric. Total d’apport improdu s Annuelle s fourragères ctives chaume s paille % occupation 11% 15% 25% 17% 9% 16% 6% 100%

37 Présentation de la région d’étude

sol Superf. (ha) 14 902 20 056 32 938 22 903 11 723 20 809 8 312 (b) 131 643 (a) biomasse/ha 1 300 900 450 - - 500 (b) (kg MS) biomasse 450 300 150 800 2 000 150 exploit. (kg MS) UF/ha/an 150 100 50 320 1 000 250 55 UF total/an 2 235 2 005 1 647 7 329 5 800 5 202 220 24 438 (x 1000) % Prod. UF 9% 8% 7% 30% 24% 21% 1% 100% a- dont la ½ de la superficie en légumineuse ; soit environ 5 800 ha b- dont la ½ de la superficie en oliviers/amandiers/figuiers (400ha) ; production sous étage herbacée : + brindilles = 500 kg dont 30% exploité

Tableau N°30 : Besoins énergétiques du cheptel (DSA, 2004) Espèce Ovins Caprins Bovins Equidés Total

Effectif 92 400 16 000 4 000 3 400 - UF/tête/an 292 252 854 1 200 UF globaux 26 980 4 032 3 416 4 080 38 508 (x1000)

Les tableaux ci-dessus mettent en évidence un déficit relativement important (de l’ordre de 36%) de la production fourragère. Ce déficit est par ailleurs confirmé par l’existence de transferts importants de fourrages, de pailles et même d’orge depuis les fermes des plaines vers les exploitations de montagne. La cause principale de cette pénurie en fourrage réside dans la très faible productivité des parcours et des terres“ improductives ” qui représentent 40% de la superficie totale des monts des Béni Chougrane (ANAT, 1992). Les ¾ des unités fourragères produites dans la zone proviennent des terres cultivées (céréales, cultures de légumineuses et jachères). Etant donné le problème de la sous-alimentation chronique des animaux, le cheptel a tendance à exercer une dégradation progressive des forêts, maquis et parcours naturels en zone de montagne du fait d’une charge excessive. C – Les terres agricoles Le secteur agricole de la de notre zone d’étude s’étend sur une superficie de 20025 ha. La production d’unités fourragère étant proportionnelle à l’état de la végétation et à sa densité, signifierait que ces parcours sont caractérisés par un affaiblissement des capacités fourragères, d’où l’urgence d’une protection par la mise en défens afin d’évité que la dégradation des parcours ne deviennent irréversible. Les tableaux suivants permettent de présentés les productions agricoles des six commune de notre zone d’étude

38 Présentation de la région d’étude

Tableau N°31 : Production agricole de Bouhanifia et Hacine

Bouhanifia Superficie Production Hacine Superficie Production cultivée (Qx) cultivée (Qx) Vigne 21 70 Vigne 10 15 Agrume 27 1600 Agrume 117 90 Oléiculture 72 750 Oléiculture / / Céréales 920 1050 Céréales 1280 12800 Maraîchage 280 3660 Maraîchage 40 1200

Tableau N°32 : Production agricole de Tizi p_Guetna

El_Guetna Superficie Production Tizi Superficie Production cultivée (Qx) cultivée (Qx) igne / / Vigne 31 H 12 Agrume 233 12.000 Agrume 13 30 Oléiculture 127 2.500 Oleiculture 100 ,45 15 Céréales 400 / Céréales 4235 - Maraîchage 80 2.400 Maraichage 540 -

Tableau N°33 : Production agricole de Chorfa et El_Keurt

Chorfa Superficie Production El_Keurt Superficie Production cultivée (Qx) cultivée (Qx) Cult. Indust. 25855 250 Vigne 21 70 Oleiculture / 752 Agrume 27 1600 Céréales 890 70 Oleiculture 72 750 Maraichage 3550 5265 Céréales 920 1050 Fourrages 350 300 Maraichage 280 3660

9.7. Conclusion Il y a un rapport entre la densité de la population et le changement de la végétation. On peut faire baisser cette densité qui correspond à une surcharge du sol soit par l’émigration soit par une plus grande tendance vers une non-occupation du sol par la population agricole soit finalement par l’intensification de l’agriculture (par exemple amélioration de la fertilité du sol) en respectant les critères écologiques. Selon les statistiques, en Algérie, 20% des paysans ne travaillent plus exclusivement dans les champs. En effet, comme on a pu le voir la création d’agglomération secondaire regroupant la population rurale permet la création de poste de travail dans d’autres secteurs d’activité. Donc on devrait soutenir cette évolution pour que la pression sur la surface du sol soit allégée. Le maintien d’une population non-agricole permet la diminution de la pression sur la surface

39 Présentation de la région d’étude

agricole sans augmenter la population des villes. Pour intensification de l’agriculture cela nécessite, outre l’amélioration des constructions hydrauliques et des techniques agricoles, un classement géographique en zones agro-sociales. Elles existent ici, du fait des différences entre les exploitations en ce qui concerne leurs superficies et les différents types de production (légumes, élevage etc.). Et le problème foncier devrait être résolu dans l’immédiat. L’intensification de l’élevage doit se réaliser par une évolution de la jachère improductive vers la culture fourragère, sans, toutefois, pénaliser la céréaliculture. Le surpâturage doit être contrôlé pour éviter la dégradation des milieux naturels et opter pour un élevage intensive par un apport d’appoint plutôt que vers un élevage extensif.

40 Présentation de l'outil télédétection

PRESENTATION DE L’OUTIL TELEDETECTION Avant d’aborder notre étude, ils nous a apparu nécessaire de dresser un bilan exhaustif des derniers développement de l’outil télédétection tant en ce qui concerne sa conception, les données et leur interprétation. Les publications se multiplient et permettent de mieux apprécier l’utilité de cet outil révolutionnaire de notre siècle. Il est important aussi de souligner le rôle que peut jouer l’information géographique extraite des images satellitaire, elle apparaît chaque jour avec de plus en plus d’évidence.

1. HISTORIQUE Nous ne présenterons pas dans ce chapitre l’histoire complète de l’évolution de la télédétection, mais nous essayerons plutôt de mettre en évidence son évolution moderne, qui est née avec la photographie aérienne vers l’image, d’après une étude bibliographique faite par SCANVIC (1983), DUBUCQ (1989), BONN et ROCHON (1993). La télédétection est devenue possible le jour de la première photographie aérienne de Paris. Ce fut le point de tout un cheminement qui jettera les bases de la télédétection contemporaine. En effet, les premiers moyens de détection à distance mis en service au siècle dernier et qui sont encore utilisés de nos jours sont les photographies aériennes. C’est en 1858, à partir d’un ballon captif dont la nacelle avait été transformée en chambre noire, que Gaspard Félix TOURNACHON dit « NADAR » réalise la première photographie aérienne sur plaque au collodion dans la région parisienne. Jusqu’à l’apparition de l’avion tous les vecteur aériens furent essayés depuis les batteries de cerf-volant par BATUT (1886) qui réussit à obtenir des photographies prises de plus de 100 m jusqu’aux fusées par AMAUL (1906) et au modeste pigeon voyageur par NEUBRONNER en 1909. Le développement et l’essor techniques de photo-interprétation sont étroitement liés à la recherche du renseignement à des fins militaires. C’est durant la première guerre mondiale que la photographie aérienne connaît son grand essor, plus de 10 000 photographies par jour. Depuis le début du 20ième siècle et grâce aux nombreux développements survenus dans le domaine de l’aviation, il était désormais possible de sillonner le ciel à des fins pacifistes et d’obtenir une vision d’ensemble de notre milieu qui était limité dans un premier temps. Parallèlement à cela, de nombreux capteurs ont développés la pellicule couleur en 1985, et la sortie du premier film couleur commercialisé par la société Kodak en 1935. La photographie aérienne constitue le plus ancien des supports utilisés par les thématiciens ayant donné naissance à la photo-interprétation. Elle a donc apporté un autre point de vue, une vision globale de notre milieu mais sans étendre le spectre des couleurs que nous pouvions percevoir (domaine visible). Pour les domaines non visibles rayonnement infrarouge qui a été découvert par HARSCHEL en 1800, il a fallu attendre 1960 pour que l’on commence à l’utiliser pour l’étude de la végétation et la détection des maladies des plantes avec le lancement du premier satellite météorologique TIROS 1. Plusieurs générations de satellites météorologiques ont été lancés depuis et présentent un intérêt certain pour la recherche. Les premiers vols spatiaux habités eu lieu vers le milieu des années soixante, et des expériences photographiques spéciales ont fourni une masse de renseignements utiles aux divers chercheurs intéressés par les sciences de la terre. Les images en couleur ou noir et blanc des champs de neige et des eaux de surface ont attiré l’attention de quelques hydrologues et de spécialistes de l’aménagement des bassins versants et les premières études exploratoires ont démarré. Vu les résultats positifs obtenus par ces pionniers de la recherche, un satellite appelé LANDSAT-1 (précédemment dénommé ERTS-1) destiné à l’étude des ressources de la terre fut lancé le 23 juillet 1972, suivi par LANDSAT-2 le 22

41 Présentation de l'outil télédétection

janvier 1975. Les données fournies par ces deux satellites expérimentaux, par la série de satellites de recherche Nimbus et par les satellites NOAA pour l’étude de l’environnement font actuellement l’objet d’une vaste série d’examens de la part de nombreux chercheurs (géologues, pédologues, hydrologues, forestiers, aménagiste .....) C’est vraiment Landsat qui a lancé la télédétection à l’échelle internationale, en offrant « à des coûts raisonnables une grande quantité de données numériques ».

2. DEFINITIONS DE LA TELEDETECTION On peut donner plusieurs définitions de la télédétection : « La télédétection est un moyen d’appréhender les objets et d’étudier leurs propriétés spectrales. Cela se fait en étudiant les caractéristiques des ondes électromagnétiques réfléchies ou émises par ces objets. Elle est basée sur le principe que chaque objet absorbe, émet, diffuse et réfléchit des rayonnements qui lui sont propres et que l’on peut enregistrer et analyser » (DESHAYES et al, 1990). « La télédétection est définie comme « l’ensemble des techniques mises en œuvre à partir d’avions, de ballons ou de satellites qui ont pour but d’étudier soit la surface de la terre ou d’autres planètes, soit l’atmosphère en utilisant les propriétés des ondes électromagnétiques émises, réfléchies ou diffractées par les différents corps observés » (SCANVIC ,1983). Mais pour le chercheur, qui la considère comme un outil, on peut la définir simplement comme étant « l’ensemble des connaissances et techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci ».

3. OBJECTIF DE LA TELEDETECTION La télédétection permet la production d’images ou de photographies qui, par l’interprétation des informations acquises, aboutit à des applications multiples et une meilleure gestion des ressources naturelles de notre planète : • surveillance de l’environnement ; • agriculture ; • cartographie ; • aménagement. Les satellites, grâce à leur vision nouvelle des paysages ruraux, ont fait prendre conscience des possibilités immenses offertes par la télédétection dans la connaissance de l’agriculture et l’étude des paysages. On dispose là d’un nouvel outil de prospection qui peut être envisagé en terme de complémentarité ou de substitution à une enquête classique au même titre que les photographies aériennes. Actuellement l’imagerie satellite est devenue accessible en permettant une grande souplesse et un coût d’utilisation très positif.

4. SYSTEMES DE LA TELEDETECTION SPATIALE 4.1. Les Satellites utilisés en télédétection spatiale Deux types de satellites de télédétection sont utilisés pour l’étude des ressources terrestres. Les satellites américains LANDSAT et Français SPOT. Les premiers satellites d’observation de la terre de la série LANDSAT ont rapidement confirmé l’intérêt de la télédétection pour l’étude des ressources terrestres en permettant des analyses sur des vastes

42 Présentation de l'outil télédétection

espaces. Toutefois, ils s’avèrent limités par la faible résolution des captures qui y sont embarqués (résolution du pixel de 80 m). La deuxième génération de LANDSAT 4, 5 et SPOT ont offert un pouvoir de résolution très intéressant pour la terre et ses ressources. La résolution spatiale du capteur MSS de LANDSAT est de 56 M * 79 m (environ 044 ha), elle est de 20 m pour XS en multispectrale et de 10m en panchromatique pour le satellite spot. Il est à noter également que les images de LANDSAT couvrent un champ de 185 km x 185 km et les images de SPOT 60 km de côté avec une vision stéréoscopique. Le satellite LANDSAT (Thematic Mapper) a des objectifs bien plus diversifiés. La gamme de sensibilité a été étendue du visible au thermique (7 canaux au lieu de 3) avec un pixel de 30m et de 120m seulement pour le thermique canal 6. La télédétection aujourd’hui permet d’étendre le champ d’observation vers le proche Infrarouge auquel l’œil n’est pas sensible. Elle offre une grande rapidité en matière d’acquisition et de traitement des données. Tableau N°34 : Caractéristiques des capteurs MSS et TM de LANDSAT et HVR de SPOT

LANDSAT LANDSAT LANDSAT SPOT –1-2- MSS RVB 4-5 M RV Bandes 05 à 06 MSS 4 045 à 052 TM 1 Spectrales 06 à 07 MSS 5 052 0 060 TM2 (en mm) 07 à 08 MSS 6 05 à 075 063 0 069 TM3 08 à 11 MSS 7 076 0 090 TM 4 105 à 124 MSS 8 155 0 175 TM 5 104 à 073 (p) Tache au sol 80 m 40 m 30 m 20 m (XS) 240 m IR Therm 120 m IR & TM 10 (p) 6 Heure locale au 9h 30 9h 30 10h 30 nœud descendant Largeur de 2*60 jours balayage 185 km 1885 km 185km rientaux dans (+) (-) 400km 26jours Répétition 18 jours 18 jours 16 jours accessibilités en tout point du globe en 5

Les satellites d’observation de la terre, Landsat et Spot, sont des satellites héliosynchrones à orbite basse. Ils permettent : • la couverture globale de la terre ; • l’observation cyclique d’un lieu donné à la même heure solaire (il repasse sur la même trace tous les 26 jours) ; • un éclairement solaire assez peu variable, dépendant de la date.

43 Présentation de l'outil télédétection

Ils offrent en outre une série d’avantages tout à fait originaux : • une haute résolution une fréquence accrue des observations d’une zone donnée suite aux possibilités de visées verticale ou obliques; Une vision stéréoscopique qui correspond à l’observation d’un même point sous deux angles différents.

5. BASES PHYSIQUES ET TECHNOLOGIQUES La télédétection se fonde sur l’idée déjà ancienne qu’il est souvent nécessaire de s’éloigner d’un objet pour en avoir une perception nouvelle et ainsi en compléter l’analyse. La télédétection est un moyen d’observation de la terre, par l’étude des rayonnements électromagnétiques émis ou réfléchis par les objets au sol. Elle regroupe l’ensemble des techniques de collecte, de traitement et d’interprétation de l’information contenue dans ces rayonnements. « La télédétection repose sur le principe fondamental qu’il est possible d’établir une correspondance biunivoque entre le rayonnement mesuré et la nature de l’objet » (FOURNIER et al 1976 in MEDERBAL, 1983).

5.1. Le rayonnement électromagnétique Les éléments essentiels de la télédétection sont les dispositifs d’enregistrement des rayonnements électromagnétiques ou « capteurs » portés par des plates-formes ou « vecteurs » et un ensemble de moyens assurant la transformation des informations recueillies en données facilement assimilables pour l’interprétation. Les capteurs enregistrent des luminances provenant de la terre. Ces données dépendent non seulement des caractéristiques de la surface réfléchissante, mais aussi des facteurs atmosphériques et de la géométrie du système « Soleil – Cible -Capteur ». On appelle spectre électromagnétique la courbe de répartition de l'énergie diffusée par cette surface (réflectance dans le visible et le proche infrarouge, émittance dans le thermique) en fonction de la longueur d'onde. C'est bien ce message spécifique qu'il faut enregistrer puis décrypter. On pourrait en principe utiliser l’ensemble du spectre électromagnétique, mais en raison de l’état actuel de la technique, et du rôle joué par l’atmosphère, seules quelques « fenêtres » sont utilisées. Ce sont le visible (0,4 - 0,75 µm), le proche infrarouge (0,75 - 1,1 µm), l’infrarouge thermique (3 à 5 et 8 à 14 µm), les ondes radars (supérieures au millimètre).

44 Présentation de l'outil télédétection

Longueurs Fréquences d'onde (λ) (Hz)

300 000 km 1Hz 30 000 km 3000 km Audio

300 km 1 KHz 30 km LF 300 m 1 MHz MF 30 m Bandes radio HF VHF 3 m UHF 30 cm 1 GHz

3 cm Hyperfréquences 0,7 µm 0,3 cm Rouge Lointain 300 µm 1012 Hz Thermique Orange Infrarouge 30 µm Moyen Jaune 3 µm Proche Visible 0,3 µm Vert Ultaviolet 300 Α° 1016 Hz Bleu µ 30 A° Rayon X Violet 0,4 m 3 A° 0,3 A° Rayon 0,03 A° Gamma 0,03 A° 1020 Hz

Fig. N° 15: Spectre électromagnétique (fenêtres de transmission de l’atmosphère utilisées par les satellites de télédétection). Source : BONN et ROCHON, 1993 Les principales zones employées dans les mesures de télédétection sont : Les ondes non-visibles : • 0.35 - 0.40 µm (ultraviolet) • 0.70 - 0.90 µm (proche infrarouge) Les ondes visibles : • 0.40 - 0.70 µm (visible). L’œil humain ne peut voir que la synthèse des trois bandes suivantes : • 0.40 - 0.50 µm (bleu); • 0.50 - 0.60 µm ( vert-jaune ); • 0.60 - 0.70 µm (rouge ). Les techniques de la télédétection se différencie les unes des autres par le type de vecteur (avion ou satellite), le mode d’acquisition (analogique ou numérique), la résolution spatiale, la gamme spectrale utilisée et la surface observée. Les techniques de la télédétection sont actuellement au nombre de quatre :

45 Présentation de l'outil télédétection

♦ la photographie aérienne ou spectrale ; ♦ la télédétection multispectrale visible ; ♦ la télédétection thermique ; ♦ la radargraphie.

5.2. Sources d’énergie électromagnétique Des expériences ont montré en télédétection que les objets, ont des comportements spécifiques dans les différentes longueurs d’ondes, en fonction de leurs propriétés physiques, chimiques et morphologiques. Chaque élément de la surface de la terre peut d’une part absorber, transmettre ou réfléchir les rayonnements envoyés par une source électromagnétique naturelle (télédétection active) ou artificielle (télédétection passive). Et d’autre part il peut émettre ses propres rayonnements, en particulier dans l’infrarouge thermique (mais nous ne nous intéressons qu’à l’absorption et la réflexion, l’émission étant négligée). Sources naturelles Elles sont aussi appelées sources thermiques. Le corps noir est le radiateur parfait, car il émet toute l’énergie absorbée. Le rayonnement du soleil correspond à peu près à celui du corps noir. La terre représente aussi une source d’énergie qui émet essentiellement dans l’infrarouge lointain. Tous les objets se trouvant sur la surface de la terre émettent des radiations lorsque leur température est supérieure à -273°C. Sources artificielles Elles sont constituées par différents appareils tels que les lasers et les radars, c’est la production artificielle d’un rayonnement et enregistrement du signal réfléchi par la surface visée.

5.3. Notion de réflectance

5.3.1. Définition de la réflectance C'est le rapport entre l’énergie réfléchie par un corps et l’énergie incidente. Les données recueillies sur les images, et pouvant être quantifiées, représentent l’intensité relative des différentes longueurs d’ondes. Ces valeurs enregistrées simultanément représentent « la signature spectrale des objets » (GIRARD et al. 1977). Cette énergie ou signature spectrale est donc propre à chaque objet et rend sa discrimination possible (STONNER et al. 1981).

46 Présentation de l'outil télédétection

ρ λ (ϕ i θ i , ρ r θ r) = p L λ (ρ r θ r) / E iλ ( θ i ,ϕ i)

Il s’agit d’une valeur sans dimension. Lλ = énergie réfléchie dans la direction ρ r θ Eiλ = énergie incidente dans la direction ϕ i θ i ; θ = angle zénithal et ϕ = angle azimutal.

Fig. N° 16: Le concept de la réflectance bidirectionnelle (GIRARD et al. 1977).

La réflectance spectrale est une donnée très importante en télédétection car elle dépend des objets au sol. La réflectance est une grandeur qui dépend : ♦ de la dimension, de la nature, de la composition, de la structure, de l’humidité de la cible, ainsi que de son environnement; ♦ des conditions atmosphériques; ♦ de la géométrie de l’éclairement et de celle de la visée; ♦ de la rugosité du sol et de la réflectance diffuse de la végétation, l’importance des ombres, l’angle d’incidence solaire et l’angle de visée sont autant de facteurs susceptibles de modifier sensiblement la réflectance d’une surface. La réflectance se mesure au moyen de spectroradiomètres. On peut alors tracer des courbes donnant la réflectance en fonction de la longueur d’onde. Selon leur nature, les objets auront des courbes de réflectance différentes. Cette propriété, dont la couleur est un aspect bien vulgarisé, est celle qui a conduit à concevoir des systèmes d’acquisition du rayonnement selon des canaux de longueur d’onde distincts. L’expérience a monté que, dans les mêmes conditions géométriques d’incidence et d’observation, un objet a une luminance qui varie avec la longueur d’onde (SCANVIC, 1983).

47 Présentation de l'outil télédétection

Fig. N°17 : Schéma des principales interactions du rayonnement solaire avec l’atmosphère et de leurs effets sur la luminance mesurée par les satellites.

A cause de l’absorption et de la diffusion par l’atmosphère, seul une fraction du rayonnement solaire direct ( 50 à 80 %) parvient à la cible (1). Par contre la cible est éclairée par le rayonnement diffusé par l’atmosphère (2) ou piégé entre la surface et l’atmosphère (3). Quant au rayonnement mesuré par le capteur du satellite, il ne provient pas exclusivement de la cible (4), mais aussi de façon diffuse de l’atmosphère (5) et du voisinage (6). (ESCADAFAL, 1989).

5.3.2. Compréhension du phénomène Pour un rayonnement quelconque qui arrive sur un objet on peut écrire la loi de conservation suivante : ρ + τ + α = 1 (BONN et al. 1993). où : ρ est la fraction de l'énergie réfléchie, est la fraction de l'énergie transmise et α est la fraction de l'énergie absorbée.

48 Présentation de l'outil télédétection

α+ρ+τ=1

Source

Fraction du Fraction du rayonnement rayonnement incident=1 réfléchi=ρ

Fraction du rayonnement absorbé=α

Fraction du rayonnement transmis=τ

Fig. N° 18 : Absorption, réflexion, transmission (source BONN et ROCHON, 1993).

Seules les ondes réfléchies par les objets peuvent être enregistrées par un capteur. Ce sont elles qui sont intéressantes en télédétection. Par ailleurs, tous les objets émettent de l’énergie dans différentes longueurs d’onde. Elle peut être captée par des appareils de télédétection et analysée. En définitif, les capteurs enregistrent l’énergie issue principalement d’un rayonnement incident ou de l’émission d’ondes électromagnétiques par l’objet.

6. QUELQUES EXEMPLES DE SIGNATURE SPECTRALE Quant à la mesure précise de la réflectance, elle peut s’envisager selon deux types d’approches :
En utilisant des cibles de réflectance connues (méthode qui peut être appliquée aux données photographiques ou aux enregistrements satellitaires) ;
Par la modélisation de chacun des facteurs évoqués ci-dessus :

6.1. Signature spectrale des sols Nous allons éclaircir sur la base de deux études bibliographiques; l’une faite par BONN et ROCHON, 1993 et l’autre par ESCADAFAL 1989; les notions de signatures des sols et de la végétation dans les différentes longueurs d’ondes (des expériences faites sur terrain et d’autres au laboratoire). L’étude des signatures spectrales des sols doit tenir donc compte de tous les éléments composant le sol à savoir: - la phase solide (éléments minéraux et organiques); - la phase liquide (l’eau sous ses différentes formes); - la phase gazeuse (Oxygène et le CO2 ...); Ces derniers ont une influence sur la réflexion du rayonnement solaire dans le visible et le proche infrarouge en particulier entre 0.5 et 2.5 µ m. Il n’y a pas accord unanime entre les auteurs quant aux bandes spectrales les plus appropriées pour l’identification des sols. Selon SHOCKLEY et al. (1962) in BONN & ROCHON, (1993), une mesure de la réflectance

49 Présentation de l'outil télédétection

à 1.4; 1.75; 1.94; 2.25; 4.0; 4.5 µm devrait permettre une identification de la plupart des types de sol avec une probabilité supérieure à 95 %. Pour d’autres (CONDIT, 1970) les longueurs d’ondes les plus appropriées sont 0.45; 0.64; 0.74; 0.86 µm. Ces dernières se rapprochent plus des canaux utilisés par LANDSAT. Mais la plupart des auteurs s’entendent sur l’utilité de la bande rouge (0.6 - 0.7 µm). Cependant, toute mesure de réflectance doit tenir compte de la texture, de la structure et de l’humidité du sol. Il est donc, à priori, possible d'identifier un objet à partir de son spectre électromagnétique. Mais la signature spectrale d'un objet donné varie en fonction de sont état et des conditions d'éclairement (SCANVIC, 1983). La signature spectrale est affectée également par la teneur en éléments minéraux, et par la teneur en eau. Un sol humide voit sa réflectance diminuer sur l’ensemble des longueurs d’onde. Ce phénomène provient du fait que dans un sol sec, l’espace entre les particules est occupé par l’air. La réflectance est alors liée à l’indice de réfraction des interfaces air-particule; lorsque le sol est humide, les micro-cavités sont en partie remplies de l’eau et comme l’indice de réfraction eau-particule est plus faible que l’indice air-particule la réflectance est plus faible. Un sol calcaire a une forte réflectance dans le visible (GIRARD et al. 1989) et sa réflectance augmente avec sa teneur en calcaire. Il faut noter enfin, que plusieurs auteurs (MATHEWS et al. 1973; BAUER et al., 1980; STONER et BAUMGARDNER.., 1981. BAUMGARDNER et al. 1985 in DUBUCQ, 1989) ont obtenu des indications qualitatives par simple comparaison des courbes de réflectance de sols avec celles des composants purs. Mais cette relation n’est pas simple. En effet, les sols sont des mélanges complexes de particules de nature, de taille, de formes et d’arrangements très variés, alors que les courbes de composants purs ont été déterminées séparément sur des poudres calibrées. Un exemple de mesure de la réflectance dans un laboratoire et sur le terrain des sables et des argiles. Sur le terrain, la réflectance des sables apparaît supérieure à celle des argiles, alors qu’au laboratoire, c’est l’inverse qui est observé (fig. 1.7). Cette différence est due à la structure de l’argile qui est sous forme d’agrégats sur le terrain (rugosité). Il est de même pour la végétation.

Bandes d’absorption de l’eau (1.45 - 1.95 et 2.9)

Fig. N°19 : Réflectance spectrale d’un sol sableux et d’un sol argileux en fonction de leur teneur en eau (d’après GIRARD C. M et GIRARD M. C., 1975)

Tous ces éléments doivent nous inciter à la prudence, quant on cherche à utiliser des mesures de laboratoire dans une interprétation « du terrain à partir d’images » (BONN et ROCHON, 1993).

1.1.1.1.1 6.2. Signature spectrale de la végétation Quant à la signature spectrale de la végétation, elle est complexe et sa complexité croit

50 Présentation de l'outil télédétection

de la feuille vers la plante en fonction de la phénologie (variation spectrale en fonction des saisons et des phases de croissance). La signature spectrale de la feuille vivante qui se traduit par une couleur verte dans le visible, est attribuable aux pigments foliaires comme la chlorophylle, qui a une forte absorption dans le bleu et le rouge et un maximum de réflectance dans le vert vers 0.55 µm. En revanche, dans le proche infrarouge, les feuilles se caractérisent par une forte réflectance, la transition entre le rouge et le proche infrarouge est très forte et se traduit par une pente abrupte de la courbe de réflectance(fig.1.8). Dans le moyen infrarouge, ce sont les bandes d’absorptions de l’eau à 1.45 et 1.95 µm qui commandent l’absorptance de la feuille, ce qui génère des pics de réflectance à 1.650 et 2.2 µm.

Fig. N°20 : Evolution des propriétés optiques d’une feuille de blé en fonction de la longueur d’onde (D’après GUYOT G., 1989)

Au niveau de la plante et du couvert végétal, on a une réponse spectrale « composite », car la signature du sol est mixée avec celle de la plante et vient donc compliquer l’interprétation de la signature de l’ensemble.

51 Présentation de l'outil télédétection

Fig. N°21 : Représentation schématique du sens de l’évolution de la réflectance d’un couvert végétal au cours de la phase active de croissance et de la sénescence (d’après GUYOT G., 1989 La signature des troncs et des tiges diffère de celle des feuilles, car leurs surfaces varient au cours de l’année, pour les plantes annuelles ou les arbres à feuilles caduques. C’est pour cela que la notion de biomasse ou indice de végétation a été introduite en télédétection.

7. METHODES de traitement d’image

7.1. L’image numérique en télédétection Toute représentation d’un objet ou d’une scène dans un plan est dite image. Il y a trois formes physiques d’existence d’une image : ♦ forme binaire (trait) ; ♦ en niveau de gris ; ♦ en couleur. Une image numérique de télédétection est un document et une technique d’approche du milieu naturel ou d’analyse de la surface de la terre. Elle est sous forme d’une matrice géométrique à deux dimensions : Pixel Y lignes

X colonnes

Fig. N°22 : Représentation de l’image

52 Présentation de l'outil télédétection

7.2. Signification thématique des canaux Chaque cible thématique est caractérisée par une signature spectrale. Elle ne réagit pas de la même façon dans les différents canaux. « L’analyse des réflectance moyennes des différents thèmes individualisés dans chacun des canaux permet le choix des bandes spectrales appropriées pour la cartographie des sols » (ESCADAFAL, 1989).

7.2.1. Indice de brillance Il traduit les changements de limites de sols nus. Le passage des teintes sombres aux teintes claires s’accompagne d’une augmentation simultanée des valeurs radiométriques dans les canaux. Cet axe communément appelé « droite des sols » permet de mettre en évidence, en plus de l’humidité du sol, sa rugosité et sa couleur (GIRARD M-C, 1977 ; BIALOUZ, 1977 ; ARROUAYS, 1987 ; HINSE, 1989). L’indice de brillance trouve, au niveau du sol, toute sa justification dans la corrélation existante pour les sols entre les canaux rouge et infrarouge (KING, 1994). Il peut être comparé avec l’indice de végétation dans la même frange de bande.

7.2.2. Indice de végétation Il est une réduction de l’information de type radiométrique contenu dans le capteur. Les types d’indices sont souvent de bons indicateurs de la densité de la végétation mais doivent être manipulés avec prudence et après une étude attentive de leurs valeurs relativement à des données de terrain (DESHAYES et al., 1990). Ces indices sont aisément construits par simple combinaison linéaire de canaux qui ont pour but : ♦ la recherche de la corrélation entre l’indice de végétation et la densité du couvert végétal (détermination des indicateurs de développement à partir de la réponse spectrale des végétaux), ♦ la prévision des récoltes à partir des indices de végétation.

7.2.3. Traitement des données Avant que les données numériques ne soient prêtes à l’interprétation, il faudrait tout d’abord qu’elles passent par une chaîne de traitement visant à l’élimination des défauts contenus dans les données brutes et leur amélioration (BONN et ROCHON, 1993). En effet, les données recueillies sont affectées par des distorsions de deux ordres, géométriques et radiométriques. Elles sont d’origine endogène (capteur, vecteur) ou exogène (atmosphère, éclairement, relief du terrain ...) et elles influent sur la qualité (géométrique et radiométrique) de « l’image ». Pour l’interprétation et la cartographie des phénomènes du sol, il est donc nécessaire de connaître la nature et l’importance de ces perturbations et leur appliquer des corrections appropriées. Le scientifique effectue divers traitements les mieux adaptés à son sujet d’étude, ceux qui sont appelés standards permettant l’amélioration et/ou la compression des informations et ceux dénommés spécifiques, qui sont des traitements plus appropriés à certains thèmes qu’à d’autres. Cette chaîne de traitement comporte deux grandes étapes :

53 Présentation de l'outil télédétection

7.2.3.1. Les prétraitements
les corrections radiométriques Les données télédétectées à l’état brut comportent des défauts radiométriques, ponctuels ou en lignes, dus essentiellement au capteur embarqué à bord du satellite. « Une correction radiométrique vise l’élimination de ces défauts. Elle consiste en un reformatage et à une élimination du lignage dans les images, notamment une calibration relative des canaux » (BARIOU, 1978).
les corrections géométriques Les fenêtres comportent des distorsions géométriques dues à l’instrument d’enregistrement des données et à la courbure de l’écran sur lequel les images ont été photographiées. Les images vont être, par conséquent, rectifiées par extrapolation afin d’avoir l’image superposable à la carte topographique considérée comme référentiel (BARIOU, 1978).

7.2.3.2. Les traitements d’améliorations
l’équilibrage de la dynamique Un détecteur a une sensibilité radiométrique égale à 256 niveaux de gris, l’information numérique répartie sur cette gamme est restituée sur le film de sensibilité 16 fois moindre. Ceci engendre une perte considérable d’informations que nous cherchons à minimiser par un ajustement de la densité en la ramenant à un niveau plus compatible.
la composition colorée L’information apportée par un seul canal ne permet pas toujours de donner un détail satisfaisant pouvant reflété de prés ce qu’on espère ressortir à partir des données télédétectées. Pour ce faire, on a recours à la combinaison de trois (03) canaux en affectant l’une des trois couleurs fondamentales : Bleu, Vert et Rouge ; c’est à dire en associant les couleurs primaires dans l’ordre de classement correspondant à leur longueur d’onde à savoir : Vert, Rouge et Proche infrarouge (tableau N°23 :). Tableau N°35 : Composition colorée

LONGUEUR D’ONDE COULEUR AFFECTEE

VERT BLEU

ROUGE VERT

PROCHE INFRAROUGE ROUGE

Le résultat final correspond à une image trichrome appelée composition colorée dans laquelle les thèmes se distinguent par les différentes nuances dans ces trois couleurs de base.
conversion RVB ↔ ITS De la même façon qu’une couleur peut être parfaitement définie comme un mélange de quantités de rouge, vert, bleu (système RVB), elle peut aussi être définie par trois paramètres : Intensité, Teinte, Saturation. ♦ Intensité (I) : C’est le degré d’éclaircissement ou d’assombrissement d’une couleur. L’intensité (I) d’une couleur correspond à la quantité d’énergie réfléchie par l’objet coloré.

54 Présentation de l'outil télédétection

♦ Teinte (T): Elle représente la qualité spécifique de sensation ou de dominance de couleur due à une radiation de longueur d’onde déterminée. Ex. : rouge, bleu, jaune. Remarque : noir, gris, blanc ne correspondent à aucune teinte. ♦ Saturation (S) : Elle est inversement proportionnelle à la fraction de radiation blanche qui affaiblit la coloration du rayonnement. Cette saturation représente la pureté de la couleur. Les trois paramètres I, T, S constituent un triplet de propriétés nécessaires pour définir une couleur. Le principe de ce traitement consiste à générer à partir des canaux bruts du système RVB, de nouveaux canaux dont la représentation des images est en intensité, teinte et saturation (I.T.S). Ce traitement est intéressant du fait qu’il permet d’obtenir une meilleure perception et différentie la géomorphologie de la végétation. En général : « I » varie de 0 à 1 (exprimé généralement en pourcentage) de noir et blanc. « T » varie de 0 à 360 degrés en décrivant toutes les teintes. « S » varie de 0 à 100% de pureté. Tableau N°36 : Conversion du RVB en ITS

INTENSITE Luminosité, énergie

TEINTE Nature de la couleur

SATURATION Force de la coloration

7.2.3.3. Les traitements d’optimisations
Optimisation de la densité Elle vise à mettre en évidence la géomorphologie en distinguant les détails non visibles à l’intérieur des zones trop sombres ou trop claires.
Analyse en Composantes Principales (ACP) Elle permet la décorrélation et la compression de l’information dans des composantes principales en éliminant les redondances. La première composante contient le maximum d’informations (géomorphologie et végétation), les autres contiennent une information complémentaire (sols de grande brillance). Autrement dit, elle permet de réduire la dimension initiale du fichier de données, tout en conservant le maximum d’informations. L’A.C.P est une méthode statistique essentiellement descriptive.

7.2.3.4. Les traitements spécifiques 1. Filtrage

55 Présentation de l'outil télédétection

Il consiste à isoler, grâce à des filtres différents, les objets qui présentent des signatures spectrale différentes pour les mettre en évidence. • Filtrage de Sobel et Kirsh : il consiste à appliquer une matrice (3 × 3) dans le but de rehausser les différences de niveaux de gris suivant une ou plusieurs directions données. Rapport entre les bandes spectrales : à chaque objet correspond une réflectance dans une bande spectrale. Cette différence constitue la signature spectrale. 2. Rehaussement d’image Ce genre de traitement permet d’augmenter les transitions entre les différents objets thématiques (amélioration des contours et nuances de couleurs). 3. Classification multispectrale Elle consiste à attribuer un pixel ou un groupe de pixels à une classe donnée et de généraliser à l’ensemble de l’image en utilisant des méthodes automatiques de classification et ceci grâce à deux modes : • mode supervisé : il exploite toutes les connaissances préalables de l’utilisateur. • mode non supervisé : il consiste à utiliser le calcul informatique pour classer les données selon une logique automatisable. En se référant à l’objectif fixé au préalable, le traitement spécifique est l’ensemble des méthodes qui visent la discrimination des différents thèmes relatifs à cet effet. Ces derniers sont repérés puis regroupés en classe selon leurs signatures spectrales, cependant, cette opération de classification ne permet pas toujours de tenir compte de la réalité. Dans la pratique, il existe deux types de classification selon que l’on tienne ou non compte de la réalité du terrain : • classification supervisée Elle consiste à regrouper les différents thèmes selon leurs signatures spectrales en injectant a priori au calculateur l’information réalité terrain suivant une méthode statistique déterminée. Enfin, l’opération d’attribution des pixels aux différentes classes est généralisée sur l’ensemble de l’image. Cette information est obtenue à partir d’un échantillonnage soigneusement fait sur le terrain. A cet effet, les zones d’échantillonnage sont représentées sur une carte topographique. • classification non supervisée Cette classification ne fait pas intervenir dans son algorithme de traitement « la réalité du terrain ». Les chercheurs optent pour la première classification, la méthode non supervisée nécessitant une connaissance très approfondie du terrain.

7.2.3.5. L’interprétation L’interprétation est identique à celle employée en photographie aérienne. Elle est basée, hormis la variation des niveaux de gris, sur les critères de texture (aspect local) et de structure (organisation et relations entre les éléments texturaux). Dans les documents satellitaires, ce sont ces critères qui seront recherchés, et les traitements effectués sur ces images tiennent compte généralement de ces paramètres. L’analyse faite par l’œil et le cerveau humain est plus qualitative que quantitative, puisqu’ils se trouvent limités par un nombre faible des nuances distinguées. C’est dans ce contexte que l’analyse automatique a été développée. Elle permet l’extraction de l’information quantitative de l’image, pour cela des

56 Présentation de l'outil télédétection

moyens informatiques sont nécessaires, vu le nombre important des données numériques caractérisant la dynamique de l’image. Suite aux différentes étapes de traitements effectuées sur les données numériques, on obtient une image améliorée prête à l’interprétation. 1. La mosaïque Pour une interprétation globale des images couvrant une zone d’étude, il est nécessaire de les regrouper en agrégat appelé « mosaïque ». Cette opération s’effectue en deux étapes : • obtention d’un meilleur rendu possible de l’image et ce en ayant un « raccord coloré optimal », lequel peut être obtenu en gardant le même seuillage des canaux pour l’ensemble de la mosaïque. • correction géométrique : les fenêtres comportent des distorsions géométriques dues à l’instrument d’enregistrement des données et à la courbure de l’écran sur lequel les images ont été photographiées. 2. L’interprétation proprement dite Elle consiste en une analyse qui prend en considération les paramètres de texture, structure et forme. ♦ l’interprétation globale : une vue générale est faite sur l’ensemble de l’image permettant d’en extraire les grands traits, tels les différentes teintes existantes et leur répartition. ♦ l’interprétation définitive : elle consiste à délimiter des aires ayant la même teinte appelées « zones isophènes ». Ce découpage correspond à des thèmes que le thématicien est sensé dégager par analogie avec des documents caractérisant la même zone (cartes, documents, etc..). Toutefois, la légende définitive n’est établie qu’après vérification et confirmation sur le terrain.

7.2.3.6. Restitutions des données Echelle de restitution des données A partir des données TM de LANDSAT (30 m de résolution) et HRV XS Spot (10 et 20 m de résolution), on restitue des cartes-images aux échelles du 1/100 000ième et au 1/50 000ième parfaitement compatibles aux besoins de la cartographie de détail et de l’aménagement. En s’appuyant sur des traitements numériques adaptés, il est même possible de réaliser des restitutions au 1/25 000ième à partir des données Spot panchromatiques (SCANVIC, 1986). Mode de restitution des données La restitution des données de télédétection se fait actuellement sous deux formes :  Une forme photographique qui restitue avec fidélité le paysage et permet une interprétation visuelle dans des conditions optimales ;  Une forme de type classification résultant de processus numériques fondés le plus souvent sur des critères spectraux.

57 Les systèmes d’information géographique

LES SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG) Cette partie présente l’intérêt que peut apporter un SIG, car les outils SIG se développent énormément depuis quelques années. Cela correspond à un besoin de plus en plus exprimé de raisonner sur des phénomènes spatiaux, que ce soit dans le domaine de la gestion courante des collectivités territoriales, de l’analyse de la répartition d’espèces écologiques ou de la compréhension des dynamiques en cours dans l’espace rural. 1. QUE RECOUVRE UN SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE ? De nombreuses définitions existent. D’une manière générale, on admet qu’il s’agit d’un système informatique qui doit assurer les fonctions de saisie, d’analyse et de restitution des données localisées dans l’espace (KING, 1994). Avec une définition aussi large, on englobe certains domaines spécifiques, comme la télédétection, la géostatique, etc. L’essentiel est de retenir qu’un SIG ne se limite pas à la gestion de données, mais qu’il doit contenir des fonctions d’analyse et de modélisation spatiale. 1.1. Définitions d’un SIG Plusieurs définitions ont été dictées, mais elles s’orientent toutes vers le même ordre d’idée. Toutes reprennent les fonctionnalités que doit avoir tout SIG. Un système d’information géographique est un système de gestion de base de données pour la saisie, le stockage, l’extraction, l’interrogation, l’analyse et l’affichage de données localisées. D’après l’Union Géographique International (IGU), un système d’information géographique est “ le terrain commun entre le traitement d’information et plusieurs domaines utilisant les techniques d’analyse spatiale ” (TOMLINSON, 1972 in INRA, 1991). Cette définition a été ajustée par BURROUGH (1986) comme “ un ensemble puissant d’outils pour rassembler, stocker, extraire à volonté et visualiser les données spatiales du monde réel pour un ensemble particulier d’objectifs ”. Une définition similaire est donnée par le centre national d’information géographique et d’analyse (NCGIA, 1987 in INRA,1991), qui définit un SIG comme “ un système de gestion de base de données informatisées pour l’enregistrement, le stockage, la correction, l’analyse et la visualisation des données spatiales ”. D’après COWEN (1988) (in INRA, 1991) “ un SIG est défini comme étant un support de décision entraînant l’intégration des données spatiales dans un problème de l’environnement ”. VANDENBOS (personnel communication, 1990 in EASTMAN, 1993) a défini un SIG comme étant un exemple d’un système d’information spatiale (SIS). Ce dernier (SIS) est un système d’information qui intègre et visualise les données thématiques et spatiales (géométriques et topologiques). Selon DIDIER (1990), un SIG est un ensemble de données repérées dans l’espace, structuré de façon à pouvoir en extraire des synthèses utiles à la décision. Une définition a été adoptée lors du colloque de Strasbourg (novembre 1990 in INRA, 1991) selon laquelle “ un Système d’Information Géographique est un système informatique permettant à partir de diverses sources, de rassembler et d’organiser, de gérer, d’analyser et de combiner, d’élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement contribuant notamment à la gestion de l’espace ”. A partir de ces définitions, il parait bien clair que le modèle de données joue un rôle important dans un SIG et que les SIG actuels sont issus des résultats des efforts combinés

58 Les systèmes d’information géographique

dans plusieurs disciplines. 1.2. Le concept du SIG La notion de SIG est apparue vers les années soixante. Elle résulte de l’extension du système de base de données à tous les types de données géographiques. Au départ, il s’agissait d’un outil de stockage des données en vue de leur restitution cartographique. Ensuite, on a cherché à intégrer ces données dans le système général d’information. C’est cette dernière évolution qui est essentielle, et qui confère tout son intérêt au concept SIG. Il faut donc éviter une confusion courante : un logiciel SIG n’est pas un outil de cartographie assisté par ordinateur. C’est bien plus que cela, c’est un ensemble d’outils informatiques intégrés, qui permet de gérer des données qui peuvent être localisées (GAMBLIN, 1992). Un SIG est un ensemble de matériels et de logiciels autorisant le recueil, la saisie, la codification, la correction, la manipulation et l’analyse, l’édition graphique des données géographiques spatiales : points, lignes, polylignes, pixels de différentes valeurs. La gestion des données est un des autres aspects du système, qui prend toute son importance lorsque la base de données se doit impérativement être en phase avec l’actualité (DARGONE et al 1990). La gestion de cette base de données est assurée par un Système de Gestion de Bases de Données (SGBD). Ce SGBD doit assurer : - des fonctionnalités de gestion nécessaires au maintien et à l’exploitation d’une base de données (saisie, correction, suppression, extraction, interrelation ...) - des opérations liées à la topologie (recherche sur localisation, sur inclusion ...), - mais aussi la gestion des droits d’accès. Un SIG fait appel à des techniques multiples, complexes et en perpétuelle évolution. Sa mise en œuvre demande des moyens importants : • Moyens humains pour l’analyse des données et la maîtrise de l’outil, • Moyens financiers pour l’acquisition des matériels et des logiciels.

2. Fonctionnalité d’un SIG Bien qu’un SIG soit souvent présenté comme un seul logiciel, il intègre plusieurs composantes. La figure N°23illustre ces différentes composantes qui constituent la plupart des SIG. Bien que tous SIG ne proposent pas ces composantes, on admettra qu’elles constituent les spécificités d’un SIG complet. ⇒ Des modules d’acquisition; ⇒ Des modules de gestion des données; ⇒ Des modules d’analyse; ⇒ Des modules de restitution. Un SIG est capable de traiter de façon conjointe les informations géographiques (contours des unités de sols) et sémantiques (descriptive : classes de sols, occupation de sol etc.) constituant la carte. Il délègue la saisie de l’information graphique à des périphériques spécialisés (saisie manuelle sur digitaliseur, semi-automatique sur scanner). Il permet l’acquisition des données sémantiques par interfaçage avec un système de gestion de la base

59 Les systèmes d’information géographique

de donnée (SGBD), qui est à son tour interfacé à un logiciel (EASTMAN, 1993). Par ailleurs, il confie la restitution graphique des résultats à des traceurs ou des imprimantes couleur (ROBBEZ, 1990 in EASTMAN, 1993). Les cartes numérisées ne sont plus un document papier, elles sont manipulées sur un écran ; la notion d’échelle devient moins importante, on peut désormais réaliser des habillages et des sorties personnalisées rapides avec aussi des croisement de cartes (MASSON, 1992 in EASTMAN, 1993).

60 Les systèmes d’information géographique

Importation Table à numériser fichiers

ACQUERIR Télédétection

Données Données graphique descriptives Clavier Scanner s Prétraitements Mise à jour

Stockage Mise à jour ARCHIVER

ACCÉDER Extraction Édition GESTION

Requêtes

Contiguïté Interpolation

ANALYSER Génération contours Proximité

Classements MANIPULE Intervisibilté Ombrages Mesures

Statistiques Vues perspectives

Ecran AFFICHER Cartes

Fichiers export RESTITUER Tableaux

Images 2D/3D Graphiques Figures

Fig. N°23 : Fonctionnalité d’un SIG

61 Les systèmes d’information géographique

2.1. Acquisition de la base de données Le cœur du système est la base de données géographique (BDG) constituée d’un ensemble numérique de “ cartes ” et d’informations associées. Comme cette base de données décrits des objets à la surface de la terre, elle est composée de deux éléments : une base de données décrivant les objets spatiaux (localisation, forme) et une autre définissant les caractéristiques thématiques (attributs) de ces objets. Ainsi, par exemple, on peut avoir une base de données décrivant des objets spatiaux tels qu’un ensemble de parcelles, associée à la description thématique de ces dernières telle que l’utilisation du sol, leur propriétaire, leur valeur foncière, etc. Qui constitue la base de données thématique. L’acquisition se fait par la saisie numérique d’une information à caractère spatial telle que les documents cartographiques. Celle-ci permet de convertir l’information analogique d’une carte en une information numérique. 2.2. Système de gestion de la BDG L’autre composante fonctionnelle d’un SIG est le système de gestion de la base de données (SGBD). Traditionnellement, ce terme fait référence à un type de logiciels chargé de gérer des données thématiques; il est aussi compris dans ce sens restreint ici, bien qu’il soit nécessaire aussi de gérer l’information spatiale. En fait, normalement, un SIG contient non seulement un SGBD traditionnel, mais aussi une variété d’outils capables de gérer à la fois les dimensions thématique et spatiale de l’information. A l'aide d'un SGBD, il est possible d'introduire des informations thématiques, sous la forme de tables ou de statistiques et subséquemment d'en extraire des éléments spécifiques sous les deux mêmes formes. Plus important encore, un SGBD permet l'analyse de ce contenu thématique. En fait, de nombreuses analyses de données spatiales ne comportent pas de vraie composante spatiale, elles se satisfont donc d'un SGBD conventionnel. Par exemple, si l'on demande au système de trouver toutes les parcelles de propriété dont le chef de famille est seul (veuf ou divorcé) mais avec un ou plusieurs enfants à charge, on pourra représenter les résultats sous forme cartographique. Le produit final, la carte, sera certes spatial, mais l'analyse elle-même n'a pas de caractéristique spatiale. Ainsi, la flèche bidirectionnelle qui lie le SGBD à la composante thématique de la BDG met en évidence ce caractère spatial de l'analyse. 2.3. Système d'analyse spatiale Les systèmes précédemment décrits permettent de saisir l'information spatiale sous forme numérique, d'attribuer un contenu thématique aux objets spatiaux, d'analyser cette information sur la base de son contenu thématique et d'effectuer des représentations cartographiques. En fait, une grande partie des SIG sur le marché se limite à ces opérations. Bien qu'elles répondent à beaucoup de besoins importants, elles ne sont pas suffisantes pour constituer un SIG. La capacité fondamentale est celle de permettre une analyse des données basée sur leurs caractéristiques spatiales. L'analyse spatiale de l'information est une extension des capacités d'interrogation des bases de données traditionnelles, en prenant en compte la localisation des observations. L'exemple le plus simple consiste à combiner dans une requête la présence conjointe de deux caractéristiques spécifiques à deux ensembles d'objets spatiaux distincts. Par exemple, trouver toutes les zones d'affectation résidentielle dont le sol est très apte à la culture. Une telle requête ne peut pas être réalisée à l'aide d'un SGBD traditionnel, , simplement parce que ces deux types d'attributs ne correspondent pas au même ensemble d'objets spatiaux (unités d'observations) dans la BDG. L'interrogation traditionnelle d'une base de données fonctionne parfaitement, pour autant que les caractéristiques considérées concernant les mêmes entités,

62 Les systèmes d’information géographique

sinon l'interrogation est impossible. Pour cette opération, un SIG est nécessaire car il permet de considérer le recouvrement spatial d'entités. Cette procédure, appelée recouvrement ou superposition, correspond à l'opération manuelle de superposition d'une carte transparente et d'une seconde carte. A l'instar du SGBD, le système d'analyse spatiale a une liaison bidirectionnelle avec la BDG pour permettre un traitement de type analytique. Ainsi, il prélève à la fois de l'information de la BDG et la complète à l'aide des résultats de l'analyse. Ainsi, par exemple, on peut rechercher les zones d'une région qui a une forte pente, un sol érodable et d'affectation agricole; le résultat pourra s'appeler zones à risque d'érosion élevé. Cette information n'existait pas originellement dans la BDG mais a été dérivée sur la base de données existante et d'un ensemble de relations spécifiques. Ainsi, les capacités analytiques d'un système d'analyse spatiale et du SGBD jouent un rôle essentiel dans l'extension de la base de données, au travers des connaissances sur les relations qui existent entre les objets. Bien que la notion de superposition soit le mot-clé des SIG, l'analyse spatiale par ordinateur a beaucoup évolué cette dernière décennie et propose des opérations bien plus riches et complexes. En complément aux systèmes de base constituant un SIG, un système permet le traitement des images de télédétection et inclut des procédures d’analyse statistique. Le traitement d'image permet de transformer le contenu de télédétection en une information au contenu thématique exploitable à l’aide de procédures de classification. SIG propose à la fois des procédures d'analyse statistique classiques concernant la dimension thématique et des procédures statistiques d'analyse de la dimension spatiale. Les géographes ont développé des outils de statistique descriptive de données spatiales, pour prendre en compte le caractère spatial des données et aussi parce que ce type de données pose des problèmes particuliers d'application des procédures classique. 2.4. Système de restitution cartographique Autour de la BDG gravite un ensemble de systèmes. Le plus élémentaire est celui de représentation cartographique. Ce dernier permet de sélectionner des éléments de la BDG et de les représenter cartographiquement à l’écran ou à l’imprimante. Dans la plupart des SIG, ces outils de représentation sont très sommaires et font appel à des logiciels spécialisés pour la production finale de qualité sur des supports film ou papier.

3. REPRESENTATION des données à caractéristique spatiale Tous les objets spatiaux peuvent être décrits par trois classes de propriétés : - leur position à la surface de la terre; - les relations spatiales qu’ils entretiennent avec d’autres objets; - leurs attributs (caractères descriptifs non graphiques). Quelle que soit la structure de données adoptée dans le SIG, elle doit être capable de rendre compte correctement de ces trois types de propriétés. Comme les attributs d’un objet peuvent changer dans le temps sans qu’il y ait modification de la position ou de la forme de l’objet. De la même manière, une limite séparant deux unités spatiales peut être modifiée sans que les attributs de ces deux unités subissent aucune altération. Deux sources principales de données spatiales alimentent les SIG : les images numériques raster (BALENT et LAUGA, VIDAL et HUBSCHMAN in INRA, 1991) et les

63 Les systèmes d’information géographique

structures vectorielles cartographiques avec pour corollaire l’émergence de SIG dit raster ou vecteur (fig. 24). La cohabitations dans les SIG de ces deux types de données nécessitent une bonne connaissance de leurs caractéristiques et de leurs propriétés (CLARAMUNT in INRA, 1991).

Fig. N° : 24 : Modes de représentation : raster (à gauche) et vecteur (à droite).

Les diverses combinaisons des systèmes présentés précédemment constituent un critère de différenciation des SIG. Une autre distinction plus fondamentale réside dans leur façon de représenter numériquement l'information spatiale. Un système d'information géographique stocke les deux composantes de l’information décrite par une carte : la description des objets spatiaux et leurs thématiques. Tous les systèmes n'utilisent pas la même approche pour réaliser cette gestion; la grande majorité use toutefois d'une des deux techniques fondamentales de représentation : l'approche en mode objet (à structure vecteur) et l’approche en mode image (à structure raster ou en maille). 3.1. Mode objet (structure vecteur) Les systèmes d’information géographiques de type vecteur répondent au souci de représenter un objet de manière aussi exacte que possible. Dans une représentation en mode objet, les limites ou les bordures des objets sont décrites comme une séquence de points qui, joints par des lignes, forment la représentation graphique de cet objet. Les objets spatiaux peuvent être représentés sur carte par des points (ex: puits, point géodésique), des lignes (ex: oued, route) ou des polygone (ex: parcelle agricole, limite communale). Les points eux-mêmes sont décrits par une paire de coordonnées X, Y dans un système de référence tel que latitude/longitude ou UTM. Les attributs ou caractéristiques thématiques de ces objets spatiaux sont eux stockés dans une base de données conventionnelle à l'aide d'un système de gestion de base de données (SGBD). Par exemple, un ensemble de parcelles décrites en mode objet peut être associée à une base de données thématiques contenant le nom, l'adresse du propriétaire, la valeur foncière et l'affectation. Le lien entre ces deux types d'information - qui constituent deux fichiers de données - consiste en un simple identificateur qui est un nombre unique assigné à chaque objet de la carte et que l'on retrouve dans le fichier des attributs . 3.2. Mode image (structure raster) La seconde forme majeure de représentation numérique de l'information spatiale est le mode image. Dans un système en mode image, la description des objets et celle de leurs

64 Les systèmes d’information géographique

caractéristiques thématiques constituent des fichiers à structure unique. En fait, les entités spatiales décrites ne sont pas à proprement parlé des objets spatiaux, mais des unités d'observation qui résultent de la subdivision de la zone d'étude en un maillage de cellules rectangulaires (figure 24). Les informations géographiques de type raster sont issues de traitements élaborés d’images satellitaires (télédétection), de photographies numériques aériennes ou du processus de scannerisation de documents cartographiques. Une image raster prend la forme d’une matrice à deux dimensions où le pas de la maille (cellule) représente l’indicateur de résolution spatiale (ex: 20m pour les images Spot HRV et 30m pour les images Landsat TM). Chaque cellule (pixel) est référencée en ligne et en colonne. Le mode raster reproduit de manière satisfaisante une variable à distribution continue (CALOZ, 1990). Cette variable est en général numérique et entière. Chaque cellule contient une valeur numérique qui peut représenter soit un identificateur d'appartenance à un objet spatial, soit une catégorie, classe ou valeur thématique. Par exemple, une cellule affectée de la valeur "6" peut indiquer soit qu'elle appartient au district no. 6 (code identifiant l'objet spatial district), soit que le type de sol qui la constitue appartient à la catégorie 6 (niveau nominal), soit encore que son altitude se situe à 6m au-dessus du niveau de la mer (niveau cardinal). Bien que l'information stockée dans cette structure en maille (raster) ne soit pas nécessairement visible dans le paysage, elle est appelée image et les éléments qui la constituent, les cellules, sont aussi appelés pixels. Pour visualiser ces images à l’écran ou sur support papier, les valeurs de leurs pixels sont simplement remplacées par les symboles graphiques tels que des couleurs, des tons de gris ou des textures. 3.3. Approche image ou objet Les systèmes d'approche image gèrent de grandes quantités d'information - bien que des techniques efficaces de compression existent -, car ils stockent l'information de toutes les cellules des images, quel que soit son intérêt. Par contre, l'avantage est que la zone d'étude est découpé de manière régulière et uniforme en unités d'observations arbitraires. De ce fait, ces systèmes sont plus performants que l'approche alternative objet pour des tâches d'analyse, particulièrement pour l'analyse de distributions spatialement continues telles que l'altitude, la distribution de quantité de précipitation ou de biomasse. Le second avantage de la structure raster est sa similitude avec l'architecture interne des ordinateurs; ainsi l'évaluation de problèmes faisant appel à la combinaison mathématique de plusieurs grilles (images) est rapide. Cette approche est efficace pour l'application de modèles numériques environnementaux tels que l'évaluation des risques potentiels d'érosion des sols ou l'aptitude à la gestion forestière. De plus, comme les données de télédétection ont cette structure raster, elles peuvent être directement traitées par un tel système. Si les systèmes en mode image sont orientés avant tout vers l'analyse des données, les systèmes en mode objet offrent une plus grande efficacité dans la gestion de cette information spatiale. Ces derniers stockent l'information de manière compacte car ils ne retiennent que la description des contours des objets et non celle de leur intérieur. Comme la représentation cartographique des objets est directement liée à leurs contenus thématiques stockés dans la base de données, les systèmes vecteur permettent d'interroger chaque objet spatial de manière interactive à l'écran en pointant dessus pour connaître ses caractéristiques spatiales et thématiques. Ils produisent des cartes thématiques simples à partir d'interrogations telles que : "affiche toutes les sections du réseau d’égout dont le diamètre est supérieur à un mètre et dont la construction est antérieure à 1940". En comparaison à l'alternative image, l'approche objet n'offre pas de grandes capacités d'analyse de distributions spatialement continues. Par contre ils sont très performant pour l'analyse de flux de réseaux et sont aussi capables de réaliser les opérations fondamentales spécifiques aux SIG. Pour beaucoup d'utilisateurs, ce sont ces qualités de gestion de la BDG

65 Les systèmes d’information géographique

et de représentation cartographique qui rendent l'approche vecteur attractive. II existe une grande similitude entre la logique de représentation numérique et cartographique de l'approche vecteur et celle de la cartographie traditionnelle, le traceur à plume remplaçant le dessin manuel. C'est une des raisons de son attrait dans les applications cadastrales et municipales où les tâches de production de cartes et de gestion des données sont prédominantes. On voit donc que ces deux systèmes ont des points forts inhérents à leur manière de représenter et de gérer l'information spatiale. Entre les deux modes nous pouvons faire la comparaison suivante :

VECTEUR RASTER

Avantages Avantages

Grande précision. Structure des données très simples. Stockage plus compact des données. Superposition et combinaison des Topologie complètement décrite par la liste des données très aisées. relations. Analyse spatiale aisée. Représentation graphique précise. Croisement thématique rapide et Extraction, mise à jour et généralisation des simple. graphiques et des attributs possibles Technologie relativement bon marché Plus adapté à des objets discrets c’est à dire dont et en plein développement les limites sont parfaitement définies : limites Plus adapté à des données dont les administratives, données urbaines. limites sont peu précises, données dont la valeur varie graduellement en fonction de la distance : altitude, géologie, Ph d’un sol.

Inconvénients Inconvénients

Croisement thématique plus complexe et plus Précision liée à la taille. long Taille des mailles dépendantes du Structure des données complexe. phénomène étudié. Combinaison, superposition très difficile à Gros volume de stockage. réaliser car chaque cellule est différente. Topologie difficile à implanter. Technologie chère car de haute précision Aspect visuel médiocre des documents graphique. Analyse spatiale coûteuse en temps de calcul.

(D’après CALOZ, 1990 in INRA 1991).

Aucune de ces deux structures de données ne convient pour toutes les applications, et le choix d’un mode de représentation se fera en fonction des types de traitements que les données auront à subir. Mais il apparaît de manière évidente que les points faibles des SIG raster sont les points forts des SIG vecteurs et inversement, c’est un premier indice important

66 Les systèmes d’information géographique

d’une certaine complémentarité entre ces deux types de systèmes. De là, le problème du choix est simplifié dés lors qu’il existe des alogarithmes de conversions de données vecteur à raster et réciproquement

Fig. N°25 : Conversion : a) rastérisation ; b) vectorisation

Conversion des données :  Rastérisation La rastérisation de vecteur à raster est très facile et fait appel à des alogarithmes simples. Il en résulte une modification des contours des polygones qui peut conduire à une perte d’information.  Vectorisation La conversion de raster à vecteur est beaucoup plus délicate, complexe et coûteuse en temps de calcul. Il existe des alogarithmes permettant de lisser les contours crénelés obtenus après vectorisation. L’utilisateur du SIG devra donc choisir au cas par cas, en fonction des données disponibles et de ses objectifs, les démarches méthodologiques optimales. Certaines analyses peuvent faire appel aux deux sources de donnée vectrice et raster. - Drapage d’une carte vectorielle sur un modèle numérique de terrain; - Mise à jour d’une carte vectorielle par superposition d’images raster; - Aide à la classification d’images satellitaires par superposition de cartes vectorielles. La nature différente et donc complémentaire des données vecteur et raster élargit le sens d’investigation de l’utilisateur du SIG en élargissant, pour une analyse de donnée, l’éventail des possibilités de traitement. L’ensemble de ces particularités fonctionnelles amène une adaptation des modes raster et vecteur aux applications.

67 Les systèmes d’information géographique

Tableau 38 : Domaines d’application (C. CLARAMUNT in INRA, 1991)

Applications/sites Faible densité de Haute densité de données données

Systèmes d’information urbains Vecteur Vecteur (réseaux-cadastre) Aménagement du territoire Raster Vecteur-raster Urbanisme Raster Vecteur-raster Hydrologie Raster Vecteur-raster Environnement ressources naturelles Rster Veceur-raster

4. CONCEPTS DE BASE DE DONNEES GEOGRAPHIQUE 4.1. Organisation Sans considération de la logique utilisée par les systèmes raster ou vecteur pour la représentation numérique de l'information spatiale, on observe qu'une base de données géographique - une base de données complète sur une région d'étude - est organisée de façon comparable à un ensemble de cartes . Les systèmes en mode objet s'approchent encore plus de cette logique avec le concept de couvertures (couches) correspondant à un ensemble de cartes qui contiennent la description d'objets spatiaux et leurs tables d'attributs associés. Ces couvertures se différencient cependant des cartes de deux manières; d'abord parce qu'elles ne contiennent généralement qu'un seul type d'objets spatiaux tels que courbes de niveaux, voirie, ... Ensuite, parce qu'à chaque objet peut être associée une série d'attributs décrivant différentes caractéristiques thématiques.

Fig. N°26 : Couche d’information dans un SIG Les systèmes en mode image utilisent eux aussi cette logique des cartes, mais subdivisent l'information en une série de couches. Chaque couche contient les variations spatiales d'un seul phénomène - une seule variable. Ainsi, on aura une couche des types de sol,

68 Les systèmes d’information géographique

une autre pour les routes et une autre pour l'utilisation du sol. Dans certains cas, les systèmes raster peuvent associer une couche identifiant les objets spatiaux à une table d’attributs (chaque cellule aura la valeur correspondant à l’objet spatial auquel elle appartient). Habituellement cependant, on aura une couche par variable et la représentation cartographique fera appel à une combinaison de ces couches. Au-delà des différences qui existent entre l'approche image par couches et celle objet par couvertures, on retrouve une organisation de la base de donnée en cartes thématiques élémentaires. Les structures en couches ou en couvertures se distinguent aussi des cartes traditionnelles par un aspect important : lorsque des cartes sont encodées numériquement (dans l'étape de numérisation), les différences d'échelle et de projection sont éliminées et les données font référence à l'unité de terrain. Les couches peuvent ainsi être combinées aisément, sans les problèmes rencontrés avec des documents imprimés sur papier. Le problème de la résolution de l'information reste cependant entier et de ce fait les résultats obtenus par un SIG sont sensibles aux erreurs et combinaisons des erreurs, ainsi qu'à la précision de l'information dans chaque couche. 4.2. Géoréférence Dans un SIG, tous les fichiers d'information spatiale doivent être géoréférencés. La géoréférence est la définition du lien qui existe entre une couche ou une couverture et sa position à la surface de la terre définie par un système de coordonnées de référence. Pour des images, dans un système raster, la géoréférence s'effectue habituellement en définissant le système de référence (par ex. latitude/longitude),l'unité de référence (par ex. degrés) et les coordonnées des quatre coins de l'image. Il en va de même pour les fichiers à structure vecteur, avec la précision que les quatre coins font référence au rectangle inscrivant tous les objets de la couverture (appelé aussi zone rectangulaire de saisie). Cette zone de saisie est habituellement commune à toutes les couvertures et correspond à la région d'étude. L'information sur la géoréférence est vitale dans le cadre d'un SIG intégré car il garantit l'intégration et le passage d'une information d'un mode à l'autre de façon cohérente. Elle est aussi importante pour établir la relation entre les données et leur localisation sur le terrain. 5. ANALYSE à l’aide des SIG L'organisation de la base de données en couches n'a pas pour seul but la clarté; elle permet un accès rapide aux éléments d'information nécessaires à I'analyse spatiale. La particularité et la justification de l'existence des SIG est de permettre l'analyse spatiale. Les capacités d'analyse des SIG peuvent être considérées de deux point de vue : celui des outils que propose un SIG ou celui des démarches d'analyse. Que le SIG travaille en mode image ou en mode objet, les outils peuvent être regroupés en quatre catégories et les démarches d’analyse sont de trois types : Les outils. 1 - Interrogation de la BDG Les outils les plus fondamentaux d'un SIG sont certainement ceux qui permettent l'interrogation de la base de données géographique. Cela consiste à récupérer une information déjà existante. L'interrogation peut se faire sur des critères spatiaux : "Quel type d'utilisation du sol se trouve à cet endroit ?" ou sur des critères thématiques : "Quelles zones ont la plus grande aptitude agricole ?". Ces critères d'interrogation peuvent être simples comme dans les exemples précédents ou alors composés de conditions plus complexes : "Quelles sont les zones marécageuses dont la superficie est supérieure à un hectare et qui sont adjacentes aux zones industrielles ?".

69 Les systèmes d’information géographique

2 - Outils d’analyse thématique. Le deuxième type d’outils qu’un SIG offre est celui permettant de combiner des couches d’information avec des opérateurs mathématique. 3 - Opérateur de distance. Le troisième groupe d’outils offert par le SIG est constitué par les opérateurs de distance. C’est l’ensemble de techniques capables d’intégrer la notion de distance dans l’analyse de l’information. 4 - Opérateurs contextuels. Finalement le quatrième type d’outils proposés par les SIG sont les opérateur contextuels. A l’aide de ces opérateurs contextuels on créer une nouvelle couche d’information sur la base d’une couche existante et du contexte spatiale de chacune des unités d’observation (cellule) ou chacun des objets spatiaux. Les démarches d’analyse. 1 - Interrogation de la base de donnée. L’interrogation de la BDG consiste simplement à sélectionner différentes combinaisons de variables et de zones pour examen. Dans la plupart des systèmes, ces opérations d'interrogation sont réalisées en deux étapes. La première, appelée reclassification, consiste à constituer une nouvelle couche d'information pour chacune des conditions de la requête. Par exemple, si on recherche les zones résidentielles situées sur des sols très instables, il faudra dans un premier temps créer une couche des zones résidentielles en reclassant tous les types d'utilisation du sol en deux catégories, en assignant 1 à l'utilisation résidentielle et 0 aux autres. La couche résultante est appelée couche booléenne, car elle ne retient que les zones qui satisfont au critère mentionné (1 = vrai, utilisation résidentielle) et assigne les autres à 0 (0 = faux, autres utilisations). Ces couches booléennes sont aussi appelées couches logiques ou couches binaires. Ce dernier terme est à éviter car il décrit aussi une forme de stockage particulière de l’information (format binaire); on conservera le terme booléenne. Une fois la couche des zones résidentielles et celles des sols instables réalisées, il est possible de les combiner en utilisant l’opération de superposition. La superposition est un des points forts des SIG dans la mesure où ils sont les seuls à permettre la combinaison de deux informations à caractère spatial. Cette combinaison fait appel à des opérateurs logiques ou mathématiques appliquées sur deux ou plusieurs couches. Dans le cas d’interrogation de la BDG, ce sont les opérateurs logiques et qui sont utilisés, traduisant respectivement l’intersection et la réunion de deux conditions. Dans l’exemple abordé ici, nous nous sommes intéressés aux zones qui sont à la fois résidentielles ET situées en terrain instable, c’est à dire l’intersection logique des deux couches booléennes. 2 - Création de nouvelles couches. Dans cette démarche, des composantes sélectionnées de la BDG sont combinées pour produire de nouvelles couches d’information. 3 - Modélisation. Cette démarche commence seulement à émerger. Elle permet de créer des scénarios (modèles) qui peuvent refléter une image de la réalité projetée dans le future. Elle demande un développement plus poussé des technologies modernes pour pouvoir être employée dans un avenir proche.

70 Les systèmes d’information géographique

6. ORGANIGRAMME d’un SIG En résumé nous pouvons dire que l’organigramme d’un SIG s’articule sur trois parties : 1. La collecte des données. « Télédétection spatial, ph.Aérienne, mesure sur terrain » 2. Les prétraitements. « Compactage, hamogénisation, calage » 3. Les traitements « séléction, combinaison, statistique » 6.1. La collecte des données Selon le thème de recherche, l’opérateur devra rassembler toutes les données dont il a besoin à partir d’image satellitaire, de photographie aérienne, de mesures sur le terrain, de cartes déjà existantes et de statistiques. Les données peuvent être analogiques et/ou numériques. Les données traitées ne sont pas tous de même nature, tant du point de vue sémantique, que du point de vue géométrique. C’est ainsi que le contenu et le contenant ne sont pas les mêmes selon qu’il s’agit d’objets appartenant au milieu naturel ou relevant du comportement humain. Mais dans les deux cas, c’est en fonction de l’objectif de l’étude et de la problématique qui y est associée, qu’il faut choisir les variables les plus utiles et les contenants associés selon : - le thème cartographié, - l’échelle de la carte, - le système de projection, - la date de réalisation. Certaines cartes sont simplement la transcription d’un tableau de chiffres (carte statistique). 6.2. Les prétraitements La mise en mémoire informatique de toutes les données graphiques est l’opération la plus longue et la plus ingrate : il faut saisir, vérifier, archiver, et surtout, mettre à jour. 1. C’est une opération lente si la documentation de base est analogique et coûteuse en temps de main d’œuvre. 2. C’est aussi une opération onéreuse si les données numériques sont issues des scanneurs des satellites ou des ordinateurs d’un organisme de cartographie. Il faudra donc saisir, tout homogénéiser (taille, pixels, échelle), tout caler géométriquement, tout harmoniser soit en mode vecteur soit en mode raster et/ou manager des passages d’un mode maillé au vecteur et inversement et maintenir le tout en phase avec l’actualité .... une tâche longue et fastidieuse... A partir du moment où tout est référencé au même quadrillage, il est possible de superposer à l’écran (ou en mode manuel, avec un système de transparents) des images satellitaires de structure raster et un fond topographique de structure vectorielle. 6.3. Les traitements Lorsque les données sont stockées en couches homogènes ou homogénéisées, le traitement consiste à extraire de la mémoire centrale, les fichiers ou les éléments qui intéressent la question posée par le décideur. A partir des données brutes géoréférencées, l’opération fournira une information

71 Les systèmes d’information géographique

raffinée (SALGE, 1991). - Par sélection. - Par combinaison. - Par étude statistique (classification ACP, calcul de surface, et visualisations diverses). - Ou par application d’autres alogarithmes (probabilités, morphologie mathématique). Une image de synthèse et de communication peut exprimer le résultat général du traitement. 6.4. La notion d’échelle La notion d’échelle n’a plus grand sens quand on utilise les SIG. Il faut la remplacer par plusieurs notions (M.C. GIRARD in INRA, 1991).
Niveau de précision des données : type et nature des données, quantité de données, signification spatiale et sémantique de chaque donnée.  Champ d’étude : étendue sur laquelle portent les données acquises, ou sur laquelle porte l’étude.  Résolution spatiale : surface sur laquelle on dispose d’une donnée. C’est aussi l’inverse de la densité d’observations.

7. ASPECTS FONDAMENTAUX D’UN SIG Outre les fonctions possibles offertes par le SIG, PORNON, (1991) a évoqué trois aspects fondamentaux de cet outil, à savoir : Les SIG ne traitent pas seulement les données géographiques. Ils sont en mesure de traiter toute donnée, dés lors qu’elle possède une extension spatiale ; L’organisation et la structuration des données font la différence fondamentale entre un logiciel quelconque et un SIG. Les SIG sont un outil d’aide à la décision, car il permet les analyses et les synthèses pouvant être utilisées pour la prise de décision.

72 Les systèmes d’information géographique

Fig. N°27 : Utilisation et superposition des couches d’information par les SIG.

8. LES avantages et les inconvénients d’un SIG Les systèmes d’information géographiques bien qu’ils présentent d’énormes avantages pour l’utilisateur et notamment que c’est un précieux outil d’aide à la décision en particulier pour l’aménagiste, ils présentent tout de même certains inconvénients que nous allons énumérés d’après la synthèse de plusieurs auteurs (ROBBEZ-MASSON et al in INRA 1991).  Avantages - Le SIG contient non seulement une base de données mais également “ une base de connaissances ”. - Les possibilités de description des organisations spatiales sont beaucoup plus larges. - L’accès à toutes les informations et par tous les utilisateurs est nettement facilitée. - Les modèles peuvent évoluer avec les progrès des connaissances générales et les données être régulièrement et aisément mises à jour. - Les sorties finales se font tout de même sur papier : une carte restant un moyen privilégié d’exprimer un phénomène spatialisé. - Il n’y a plus de “ contraintes graphiques ” lors de l’élaboration d’un modèle d’organisation spatiale (M.O.S) ; les changements d’échelles sont aisés ; mais continuent de poser les problèmes de la précision, de la densité et de la qualité des données de base. - Des restitutions sur les thèmes finalisés (“ cartes thématiques ”) sont rapidement réalisables. - On peut produire différentes cartes à partir des mêmes données ponctuelles et des mêmes modèles d’organisation, en modifiant les options (modification des classes pour tel ou tel caractère). - Il est possible, de façon quasi-illimitée, de “ croiser ” des données pédologiques par exemple avec d’autres données spatialisées non pédologiques (géomorphologie, télédétection spatiale, climat, socio-économie). Attention cependant au croisement de données relatives à des unités cartographiques complexes.

73 Les systèmes d’information géographique

- Enfin, à l’aide de modèles de fonctionnement (hydrologiques, croissance de telle plante), on peut procéder à des simulations fournissant des images selon divers scénarios.  Inconvénients - Le système est complexe et difficile à gérer. La saisie est lourde (surtout si on désire informatiser des données anciennes). Les données sont difficilement accessibles à un utilisateur insuffisamment formé. Auparavant il suffisait de lire attentivement la notice de la carte pour accéder aux principales informations. - Si la banque de données est rendue facilement accessible à des utilisateurs non avertis, une définition rigoureuse de la fiabilité des éléments du modèle est indispensable, en particulier pour éviter des changements d’échelle abusifs. - L’information systématiquement quantitative peut donner à certains utilisateurs l’impression erronée d’une connaissance “ parfaite ” et “ mathématique ” d’où le risque d’utilisation abusive. A nouveau, il faut prévoir des codifications correspondant à des connaissances floues ou à des données absentes (et l’affichage systématique du degré d’incertitude). - Ce modèle conceptuel proposé aujourd’hui comme structure de base des SIG en plusieurs domaines ne risque t- il pas de devenir un obstacle à l’évolution des idées.

9. APPORTS DES S.I.G A LA TELEDETECTION ET L’APPORTS DE LA TELEDETECTION AUX S.I.G 9.1 Apports des S.I.G à la télédétection Cette complémentarité est abordée de plus en plus dans le monde de la télédétection. Le S.I.G. s'avère utile soit du fait des données contenues dans sa base, soit grâce à des fonctionnalités spécifiques absentes des logiciels de traitement d'image.
Le S.l.G est capable de gérer des données thématiques, cartographiques physiques (relief, pédologie, climat, etc..), socio-économiques (enquêtes), administratives (limites communales...) qui peuvent faciliter énormément l'interprétation des images satellites, soit en apportant une information déjà existante (ce n'est alors plus la peine d'essayer de l'extraire de l'image), soit en apportant de nouvelles clés d'interprétation. A titre d'exemple, des éléments du relief (pente, exposition, altitude) peuvent servir à identifier des espèces forestières a priori pourtant indissociables au niveau de leur radiométrie.
Le 5.1.0. contribue à une meilleure valorisation de la télédétection, d'une part en intégrant dans des bases de données plus larges et ainsi multiplier les applications, d'autre part en augmentant la précision des informations tirées des images et par ce fait, lever un obstacle à leur utilisation. 9.2 Apports de la télédétection aux S.I.G Depuis le début des années 90, il existe un réel consensus sur le fait que la télédétection représente une source d'information géographique pour les S.I.G. par son apport en données supplémentaires d'un autre type et par d’autres atouts spécifiques.
Les données de télédétection sont homogènes et continues sur de grandes surfaces;
Elles offrent une vision multispectrale voire hyperspectrale unique ;
Elles permettent d'accéder à des zones dites "inaccessibles" pour des questions de topographie, de climat, de catastrophe naturelle ou encore pour des raisons politiques;

74 Les systèmes d’information géographique

Elles autorisent des observations très rapprochées dans le temps d'un même endroit;
Les archives en images sont très fournies avec la possibilité de revenir sur 25 ans grâce aux données Landsat MSS;
Les images sont sous forme numérique, ce qui facilite considérablement leur intégration dans les bases de données des S.I.G.
Les programmes satellitaux sont maintenant suffisamment nombreux et fiables pour garantir aux utilisateurs une continuité dans la fourniture d'images. L'image peut être utilisée pour ses qualités intrinsèques, à savoir la continuité. Le fait de couvrir de grandes zones de manière continue prédispose l'image à des usages de produit en fonds de plan dans les S.I.G. L'image donne ainsi le contexte géographique dans lequel s'insèrent les données vectorielles de base.
En terme de géométrie, la construction d'une base de données dans un S.I.G. exige de disposer d'un référentiel géométrique sur lequel viendront se superposer toutes les autres couches d'information. Ce référentiel est souvent constitué par la carte topographique à moyenne échelle.
L'image satellitaire rectifiée géométriquement, et a fortiori la spatiocarte, peuvent alors fournir une alternative intéressante pour les bases de données aux moyennes échelles (1/25000 à 1/200 000).
La télédétection peut être une source directe de nouvelles informations ou de mise à jour d'informations déjà existantes dans un S.J.G., surtout quand les besoins sont descriptifs (localisation des ressources, calcul des superficies). Elle permet d'obtenir comme cela a été vu précédemment des inventaires de ressources, des plans d'occupation du sol, etc. Elle peut aussi déboucher sur des documents plus élaborés utiles dans un contexte de gestion et de suivi de la ressource.
des évaluations de la dynamique des milieux (paysage agricole en restructuration, croissance urbaine, incendie de forêt, etc.)
des données cartographiques (MNT)
des données de synthèse. Par leur côté esthétique et leur "réalisme", les images peuvent enfin renforcer le pouvoir de communication de ceux qui les intègrent dans leur S.I.G car elles apportent, plus encore que les autres outils de représentation cartographique, une base visuelle "objective" de dialogue entre partenaires.

75 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

APPROCHE METHODOLOGIQUE POUR L’ANALYSE DE LA ZONE D’ETUDE EN UTILISANT L’IMAGERIE SATELLITAIRE ET SIG Analyser les systèmes écologiques à l’aide de la télédétection spatiale consiste à examiner d’abord tous les facteurs physiques de diagnostic facile et qui paraissent déterminant pour la végétation, un diagnostic complet du milieu sera réalisé, en lançant des ponts entre les différents éléments du milieu, pour répondre aux différents besoins relatifs à la sauvegarde, à la mise en valeur, au développement de la montagne un nombres de carte doit être établis  une carte de l’altitude ;  Carte d’humidité ;  une carte des pentes ;  une carte de la lithologie ;  une carte de l’exposition ;  Une carte d’occupation du sol (couverture végétale).

1. UTILISATION DE LA TELEDETECTION L'observation spatiale de des territoires constitue un moyen de diagnostic du milieu.La conception d'une approche intégrée utilisant l'imagerie satellitaire (ASTER) et les SIG, constitue une étape importante, pour atteindre nos objectifs : le diagnostic du milieu, la cartographie des zones homogènes, la carte d’occupation du sol et la carte d'orientation de l'aménagement dans les zones pilotes semble indispensable. Elles consistent en l'élaboration de bases de données sur les stations d'observations préalablement choisies à partir d'images spatiales optimisées, à la généralisation raisonnée à des fins cartographiques des relevés terrain et à la mise en place d'un système d'observation " continu " des régions. 1.1. Méthode d'approche La démarche à suivre consiste à parvenir à la connaissance du milieu physique dans sa description et sa dynamique et à analyser les composantes du milieu considéré. L'objectif de cette méthode est de faire le point sur les possibilités réellement offertes par la télédétection pour la connaissance de certains aspects du milieu naturel montagneux.Ceci afin de répondre à des demandes d'information au niveau de la région ou du département, ou a des demandes plus localisées (bassin versant ou sous bassins, vallée, grand massif, parc naturel, communes, etc..),. Quelles sont les informations géographiques (concernant les phénomènes physiques, biologiques et humains localisés à la surface du globe terrestre) qui sont nécessaires et avec quelle précision (thème, lieu, périodicité) pour bien gérer le milieu montagneux ? Une fois le choix des données que l'on veut obtenir clairement effectué nous essaierons de tester l'opérationnalité d'un SIG, en croisant certaines couches de données caractérisant l'espace support avec des paramètres propres aux zones montagneux. Pour mettre en évidence des unités homogènes écologiquement, et par conséquent équipotenrielles pour l'éco-aménagement, selon le concept d'Unités Spatiales d'Aménagement (USA) et le risque de dégradation du milieu. En effet, si la télédétection spatiale et les SIG, avec leur corollaire de l'informatisation et de la mise à jour périodique, représentent un choc culturel et technologique qui doit nous permettre de remettre en cause nos méthodes actuelles et de passer à la génération suivante, ils ne sont qu'une source d'informations parmi d'autres et une aide à la prise de décision. A la

76 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

question : " A quoi peut servir la télédétection et les SIG ?", ne faut-il pas substituer " de quelles information avons-nous besoin ?" et "ne serait-il pas utile d'avoir un véritable système d'informations géographiques cohérentes et mise à jour ? ". Vraisemblablement, c'est pour répondre à de telles questions que s'inscrit notre étude et pour montrer que ces outils trouveront leur place tout naturellement en complément des autres moyens de recueil et de traitement des informations. Les documents à réaliser sous forme de cartes ou de données descriptives et numériques doivent mettre en relief les éléments et les règles d'appréciation en vue d'une meilleure gestion du patrimoine naturel. Ces documents (thématique ou synthétique mis au point) constitueront un outil de négociation et d'aide à la décision en matière de définition de politique de prévention et d'aménagement du territoire. C'est une initiative intéressante dans la mesure où l'Algérie ne dispose pas encore d'outils et de référentiels techniques permettant une bonne appréhension de la gestion du milieu (évaluation des potentialités naturelles, classification des zones homo-écologiques, évaluation vénale des terres....). Tout ce travail permettra de répondre aux préoccupations permanentes de l'aménagiste. Il s'agit pour lui d'évaluer les zones selon leur aptitude (aptitude à l'agriculture, aptitude à la foresterie, aptitude au parcours, aptitude pour l'urbanisme, aptitude pour la mise en valeur des terres etc.) afin de prendre les mesures et les décisions qui s'imposent. L'aménagiste cherche donc à connaître les potentialités naturelles de chaque région et de délimiter des unités spatiales d'aménagement qui bénéficieront du même traitement. 1.2. Analyse des systèmes écologiques L'analyse des systèmes écologiques à l'aide de la télédétection spatiale permet une meilleure connaissance du milieu naturel, qui est un des fondements de l'aménagement du territoire. Elle s'acquiert par l'inventaire méthodique, aux échelles adaptées, ses éléments caractéristiques et remarquables afin d'appréhender ses richesses, ses potentialités e: sa fragilité (LONG, 1975). Le milieu naturel est composé d'un ensemble d'éléments ou écosystèmes en corrélation permanente, à savoir : le climat, la lithologie, la géomorphologie, l'hydrogéologie, la végétation et le sol. Une étude succincte de ces éléments est capitale du fait de leurs grandes importances en aménagement car ils constituent les principaux facteurs. Très schématiquement, en négligeant les modifications microclimatiques qui seront induites par le couvert végétal, les facteurs physiques qui caractérisent une zone peuvent être représentés ainsi (Fig. n°28):

77 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Climat local Température Chaleur

Altitude Exposition Pluviométrie Eau Topographie

Réserve en eau

Roche Sol Elts nutritifs Pluviométrie Niveau trophique

Fig. N°28 : Interaction des facteurs du milieu (DUBOURDIEU, 1997)

L'étude des facteurs physiques constitue un préalable indispensable à toute démarche d'aménagement, puisque ces facteurs déterminent toutes les possibilités d'utilisation de l'espace par la végétation, par la faune et par l'homme. Cette étude conduit à définir et à cartographier la zone d'étude. 1.2.1. Cartographie thématique '' La carte est une image, représentation du Monde ou d'un morceau du Monde" (BRUNET, 1987 in INRA, 1991). " Une carte est une représentation géométrique plane, simplifiée et conventionnelle, de tout ou d'une partie de la surface terrestre, dans un rapport de similitude convenable qu'on appelle échelle " (JOLY, 1985 in INRA, 1991). La carte thématique cherche à préciser et à mesurer les activités humaines (BRUNET, 1987 in INRA, 1991). La cartographie thématique est une activité en perpétuel renouvellement. L'avènement de la photographie aérienne et ultérieurement, de la photographie infrarouge couleur (IRC) et de l'imagerie satellite ont modifié la façon de dresser les cartes et améliorer leur précision. Suite à cela et avec le développement actuel des techniques de l'informatique (cartographie assistée par ordinateur et dessin assiste par ordinateur), des SIG et celles de la télédétection, plusieurs cartographes ont été conduit " à repenser " aux méthodes de cartographie traditionnelles, car elles sont trop lentes, coûteuses et donc les substituer par des méthodes automatiques, rapides, moins coûteuses et plus adaptées à

78 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

la demande devient une nécessité. Ces techniques permettent de passer d'un rôle passif telle la carte sur papier (information géographique) à un rôle actif avec des tracés géographiques par ordinateur. Les informations produites par les satellites peuvent donner une meilleure connaissance des objets au sol à une date choisie. Ces données sont fondées sur la réflexion et l'émission par les différents objets de la surface terrestre d'un rayonnement allant du visible au thermique. Ces rayonnements dépendent de leurs caractères physiques, qu'ils soient intrinsèques (texture, salinité, couleur, etc.) ou extrinsèques liées à leur teneur en eau (humidité et drainage), relief, végétation, etc. (VOGT, 1988). Elle présente aussi des avantages de l'exhaustivité et de la répétitivité, permettant d'avoir des renseignements homogènes sur l'ensemble d'une région à une même heure plusieurs fois par an. L'objectif essentiel de ce travail est de contribuer à une évaluation des possibilités offertes par la télédétection en matière de reconnaissance et de cartographie, ainsi que son intégration dans un SIG. Cette technique, qui se base sur l'interprétation de l'interaction du rayonnement avec la surface des sols, a donné des résultats dans plusieurs domaines tels que la géologie et la foresterie. L'approche est basée sur l'interprétation visuelle des images ASTER à haute résolution spectrale. L'intégration des données de terrain est utile pour la réalisation des canes part des techniques de traitement d'image (classification automatique supervisée ou dirigé), et pour une cartographie par photo-interprétation. Les différentes possibilités actuelles de transmission de l'information par la télédétection et les SIG, devraient permettre une cartographie juste et rapide pour répondre aux différents problèmes posés par les agriculteurs des terres montagneux. 1.2.1.1. Procédé d'élaboration des cartes thématiques Pour réussir une cartographie thématique à partir d'images satellitaires, un nombre réduit de conditions doit être rempli. Elles sont liées essentiellement à la nature des éléments recherchés et peuvent être ordonnées en trois phases : 1) Choix de l'image conditionnant l'information recherchée qui revient à choisir la date de prise de vue; 2) Saisie des données de terrain (vérité terrain) qui nous ont aidé à bien mener notre travail. Les données disponibles proviennent : • Des relevés de terrain, • Des données statistiques et de rapports, • des cartes existantes déjà, indépendamment de l'échelle • Un Modèle Numérique de Terrain (le MNT a été obtenu par numérisation des courbes de niveaux). 3) choix des techniques de traitements d'images appropriées répondant à nos objectifs. 1.2.1.2. Choix de l'image L'objectif fixé par ce travail est d'analyser les images satellites des scènes de ASTER, du Août 2005. L'image que nous avons utilisée est une image de haute résolution. La résolution au sol est de 15 m. L'échelle de la composition colorée servant de support à l'interprétation est le 1/25.OOO. La trichromie (3, 2,1). (Voir tableau N° ) a été établie avec la combinaison des canaux du visible (Fig.N° 29):

79 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Fig. N°29 : Canaux spectraux des capteurs Landsat7 ETM+ et ASTER illustrés en superposition des fenêtres atmosphériques (transmission de la lumière à travers l'atmosphère pour les différentes longueurs d'ondes) (A. Kaeaeb).

La figure nous montre que le capteur ASTER a plus de canaux spectraux que Landsat7 ETM+ et que les deux capteurs ne couvrent pas exactement les mêmes parties du spectre: ASTER est capable d'enregistrer dans la partie thermique de l'infrarouge (TIR) où Landsat7 ETM+ n'enregistre pas (canaux 10-12 de ASTER), tandis que Landsat7 ETM+ enregistre dans la partie du spectre correspondant au bleu, partie où ASTER n'enregistre pas (bande 1 de Landsat7 ETM+). Tableau N°39 : Combinaison des canaux du visible.(GIRARD M.C. ; 1997) Capteur (Aster) Longueur d’onde Rendu photographique Canal 3 PIR En rouge Canal 2 Visible En vert Canal 1 visible En bleu

1.2.1.3. Traitement des images-satellites A. Extraction de la fenêtre Le bute de cette phase est l’extraction de la partie de la scène qui couvre la zone d’étude et éliminer toutes les parties de l’image hors da la zone. B. Correction géométrique En utilisant les techniques de rectification géométrique et le procédé de mosaïque digitale, l'images-satellite ASTER correspond à la zone étudiée. Pour la localisation exacte et la rectification des images, la latitude et la longitude des points de contrôle déterminés sur des cartes topographiques au 1/25 000, ont été digitalisées. 11 points amers (croisement de route, ville, puits etc.) ont été identifiés pour pouvoir superposer l'image à la carte topographique. Chaque scène ASTER doit être corrigée géométriquement pour pouvoir correspondre à la projection de carte " Mercator Transversale Universale " (MTU) zone 32. Le procédé de

80 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

correction géométrique non-linéaire a été utilisé pour compenser le mouvemem du vaisseau- spatial et de la terre pendant le scannage, les courbes de la terre, les variations de vitesse du scan-mirroir, les déviations d'altitude du vaisseau spatial et les différences entre les projections du " Space Oblique Mercator (SOM) " et la MTU. C. Création de compositions colorées Les compositions colorées sont identifiées par trois chiffres commençant par la composante affichée en bleu, suivie de celle du vert puis de celle du rouge. Par exemple, une composition ASTER 3,2,1 permet d'attribuer la couleur rouge au canal 3, la couleur verte au canal 2 et la couleur bleue au canal 1. Le résultat est une image trichromie en fausses couleurs. L'analyse de la trichromie 3, 2,1 dans la zone d'étude permet de discriminer la variabilité spatiale des composantes sol-végétation.

81 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Fig. N°30 : Image Aster, 2005 en composition colorée (3, 2,1) de la zone d’étude Projection UTM Zone 30

82 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

1.3. Classification Elle consiste à attribuer un pixel ou un groupe de pixels à une classe donnée et de généralisation à l’ensemble de l’image en utilisant des méthodes automatiques de classification grâce a deux méthode ( supervisé et non-supervisé ) Une bonne exploitation de l'image satellitaire nécessite des méthodes de traitements rigoureuses et fiables : La méthode de traitement des données de notre image nous a été dictée par les faits suivants : La disponibilité de la donnée de terrain relative au thème d'étude nous a dictée d'adopter la classification supervisée, dont le principe consiste en ce qu'est le suivant : L'analyste identifie (photo-interprétation ou mission de terrain) des échantillons assez homogènes de l'image qui sont représentatifs de différents types de surfaces (classes d'informations). Les informations numériques pour chacune des bandes et pour chacun des pixels de ces ensembles sont ensuite utilisés pour que l'ordinateur puisse définir les classes spectrales équivalentes et ainsi, situer chaque pixel de l'image dans - ou hors de - ces classes. 1.3.1. Mode non supervisé La classification non dirigée utilise des techniques d'agrégation pour séparer les pixels en groupe (naturels) selon leur réponse spectrale. Les données sont classées en fonction de leurs caractéristiques spectrales, sans aucune information a priori sur la nature des objets à classer. Une classe résultante est définie par un ensemble de pixels dont les valeurs radiométriques sont voisines les une des autres. Les pixels appartenant à des classes différentes sont supposés être faciles à dissocier. Pour le cas de notre zone pilote, la procédure « ISODATA » a été conduite pour une classification non dirigée car elle donne généralement une bonne division statistique de l’espace spectral avec peu de variation à l’intérieur des classes et une grande variation entre les classes L’identité thématique de ces classes n'est pas connue au départ. Ainsi, aucune information sur la réponse spectrale de classes familières n'est nécessaire pour mener à bien ce type de classification. Seul le nombre de classes désiré est à spécifier pour exécuter cette classification par le biais du logiciel de traitement (ENVI 7.1). Le contenu informatif de ces classes sera ensuite analysé et déterminé par l’utilisateur en les comparant à des données de terrain. La phase de confirmation sur le terrain est la plus importante de la mise en œuvre de la classification.

83 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Classe_1 Classe_2 Classe_3 Classe_4 Classe_5 Classe_6 Classe_7

Fig. N°31 : Classification non_supervisée de l’image Aster 2005 Projection UTM Zone 30

84 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Ortho-image

Composition colorée

Attribution d'une couleur primaire vidéo à chacun des trois canaux : Rouge. Vert. Bleu

Histogramme des fréquences

→ Choisir un nombre de classes égal au nombre de pics relèves sur l’histogramme

Lancement de la classification

Affichage de la classification et identification des régions

Affectation d'un nom et d'une couleur a chaque région

Carte thématique finale

Fig. N°32 : Schéma méthodique d’une classification non supervisée (GILLIOT.2000)

85 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

1.3.2. Mode supervisé Les données sont classées vis a vis d'objets de référence, choisis par l'interprète. Dans la classification non dirigée, aucune information préalable n'est nécessaire. Des classes sont calculées regroupant des pixels possédant des similarités spectrales. Ensuite, l'utilisateur doit interpréter thématiquement chacune de ces classes. Dans la classification dirigée, le principe est inversé : l’utilisateur grâce à des données de terrain (ou des résultats d'une classification non dirigée), définit des catégories qui seront ensuite examinées et localisées en fonction de leur séparabilité spectrale.

86 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Ortho-image

Composition colorée Vérité terrain Document cartographique Attribution d'une couleur primaire vidéo à chacun des trois canaux : Rouge. Vert. Bleu

Prise de sites tests

Selon les thèmes à individualiser

Etape centrale de la classification

Statistiques sur les pixels des site-tests

Histogrammes uni-dimensionnels pour chaque canal afin de vérifier la classification.
Histogrammes bi-dimensionnels en utilisant les 3 combinaisons possibles : rouge/vert, rouge/bleu, bleu/vert, afin de vérifier le non chevauchement des ellipses de chaque site.

Statistiques insatisfaisantes Statistiques satisfaisantes

Lancement de la classification

Vérification de la pertinence de la classification

Matrice de confusion

Résultat Satisfaisant Insatisfaisant

Eventuellement, retouche manuelle de l’image Amélioration des contrastes et de la luminosité de l’ortho- Image Carte thématique

Fig. N°33 : Schéma méthodique de une classification supervisée (GILLIOT. 2000)

87 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

A. Confirmation sur le terrain L’objectif de cette phase est la connaissance d’un certain nombre de stations qui représente les différents types d’occupation dans notre zone pilote, selon la composition colorée déjà effectuée dans le bureau. B. Finalisation au bureau On aborde la phase de classification proprement dite qui consiste à affecter chaque pixel de l’image à une des classes radiométriques selon des critères de similitude les résultats de cette class0.ification.

88 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Eau Culture Foret Matorral Sol_Nu Pelouse Prcours

Fig. N°34 Classification supervisée de la zone pilot (l’image Aster 2005) Projection UTM Zone 30

89 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

1.4. Résultats Les différentes clas ses (7 classes) sont bien identifiées, localisées et caractérisées, car on retient les classes d’occupation du sol suivantes : Tableau N°40 : Estimation des superficies et des pourcentages des sept classes pour la zone pilote de l’image Aster 2005

Classes Pourcentage (%) Superficie (ha) Classe 1_Eau 0,39 200,07 Classe 2_Culture 3,43 1759,59 Classe 3_Foret 8,89 4560,57 Classe 4_Matoral 21,96 11265,48 Classe 5_Sol_Nu 27,96 14343,48 Classe 6_Pelouse 29,99 15384,87 Classe 7_Parcours 8,23 4221,99 Total 100 51300

Le pourcentage des différentes unités d’occupation du sol

Eau 8% 0%3% 9% Culture 30% 22% Foret Matoral Sol_Nu Pelouse 28% Parcours

Fig. N°35 : Le pourcentage des différentes unités d’occupation du sol dans la zone d’étude

90 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

2. UTILISATION DU SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE La synthèse des données du milieu s’heurte au problème d’échelle des cartes factorielles, du poids de chaque facteur et d’actualisation pour leur croisement. Les SIG offrent une gamme importante de possibilités pour la manipulation et l’analyse des données spatialement référencées. (REGAGBA, Z 1999) Source d'information Le système d'information géographique (SIG) est un système géographique qui va nous permettre, à partir de diverses sources, de rassembler et d'organiser, de gérer et de combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement, contribuant notamment à la gestion de l'espace. Tableau N°41 : Information utilisées en recherche et gestion environnementale Source Type Localisation d'information Carte de toutes natures Cartographique Université de Mascara. topographiques et thématiques, anciennes et récentes, aux différentes échelles

Télédétection, images Photographiques Université de Mascara, spatiales. Numériques Internet

Fichiers numériques Numériques Université de Mascara. (sémantique) : apport informatique.

2.1. La base de données 2.1.1. La numérisation (Scannérisation) La numérisation du document est l'une des principales sources d'acquisition des données thématiques. Le document à digitaliser doit être préparé sérieusement, notamment par rapport à son géoréférencement (coordonnées Lambert, en longitudes, calage, latitudes, etc.)
Acquisition des données descriptives : L'introduction par saisie des données descriptives, de type numériques ou alphabétiques ou encore en caractères, est une étape importante. Aucun lien ne peut être établi si la topologie n'a pas été construite et les entités spatiales identifiées par un label. Les identifiants sont saisis au moment de la numérisation. Par contre dans le cas d'une scannérisation. l'opérateur doit les ajouter ultérieurement.
Constitution des bases de données : La base de donnée a été constituée classiquement en faisant une saisie d'un ensemble géométrique et d'un ensemble sémantique pour chacun des thèmes constitutifs. Les informations de base collectées se situent toutes dans un

91 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

espace à trois dimensions ou le facteur temps est pratiquement toujours présent. Les SIG en général ne prennent en compte que des éléments de surfaces ramenées dans un plan.

Tableau N°42 : Représentation des différentes couches d'informations géographiques et leurs données descriptives. Constitution de Ensemble géométrique la base de donnée (BD) Base de données Cette couverture est faite à partir de la pentes numérisation des courbes de niveaux de la carte topographique à l'échelle de 1/50 000e pour la réalisation de la couche d'information concernant les pentes à partir d'un M.N.T.

Base de données Cette couverture est faite à partir de la numérisation " occupation du Sol" de la carte de végétation déjà existante au l/ 250 (couvert végétal) 000e.

Base de données Cette couverture a été faite à partir de la " lithologique " numérisation de la carte lithologique déjà existante au 1/500 000e La base de Cette couche est faite à partir d'une données" Aptitude a combinaison de trois cartes : l’aménagement " Carte des pentes; Carte lithologique; Carte d’exposition Carte d’altetude Carte d'occupation du sol.

2.1.1. Couche des courbes de Niveaux Les courbes de niveaux consistent à joindre les points d’égales altitudes. Ces courbes ont été obtenues par la numérisation de la carte topographique de mascara 1/50000 à l’aide du logiciel Map Info 7.4 Cette couche est très importante de plusieurs points de vue : Les courbes de niveaux sont la manière la plus facile et le plus répondue pour représenter et refléter le relief. Elles permettent l’établissement du MNT (Modèle Numérique de Terrain) et ces produits dérivés. Dans notre cas, l’acquisition des points est réalisée par la numérisation de courbes de niveaux à partir d'une carte topographique de Mascara 2 à une échelle de 1/50.000. Après avoir joindre les points d’égales altitudes, on a obtenu la couche des courbes de niveaux.

92 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Fig. N°36 : Carte de courbe de niveau de la zone d’étude

93 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

2.1. 2. Le modèle numérique du terrain Les modèles tridimensionnels sont utilisés pour représenter le relief: ils portent le nom de Modèle Numérique de Terrain (MNT). Au sens strict, un MNT est une représentation numérique de la distribution spatiale d'une propriété liée à une surface topographique (ANSOULT, 1989 in INRA, 1991). Le modèle numérique de terrain est une représentation numérique du relief d'une zone qui est symbolisée par une grille dont chaque case (pixel) est associé un code numérique correspondant à l'altitude réelle ou relative de cette zone. Il peut être acquis par divers procédés comme : • La numérisation de cartes topographiques préexistantes, • La génération semi-automatique à partir de cartes topographiques scannées. • La restitution automatique du relief à partir d'images stéréoscopiques aériennes ou satellitaires (SPOT, ERS ...). La réalisation du MNT permet de donner l'information altimétrique complète. A partir de ce résultat, il est possible d'élaborer des cartes thématiques issues du traitement de l'information de relief seule, ou de sa combinaison avec des données de nature différentes. Ces produits dérivés d'un MNT peuvent être séparés en deux classes : les produits dérivés 2D, qui sont constitués de différentes informations dérivées de la donnée altimétrique dans une représentation planimétrique. Parmi ceux-ci peuvent être cités :
Les courbes de niveau qui offrent un intérêt cartographique.
Les cartes des pentes, des expositions, des ombres portées et les images d'ensoleillement qui sont importantes dans la gestion de l'environnement.
L’inter visibilité qui permet de détecter des périmètres de surveillance en télécommunication par exemple,
Les réseaux hydrographiques théoriques et les bassins versants qui permettent d'élaborer, en concomitance avec d'autres données comme l'occupation du sel. Des cartes de risque d’inondabilité. Les produits dérivés 3D, qui sont une représentation dans l'espace d'une image correspondant au MNT et qui permettent de réaliser des documents de communication

94 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Figure N°37 : MNT de la zone d’étude

Figure N°38 : Carte d’altitudes de la zone d’étude

95 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

2.1.3. La carte d'exposition Notre carte d'exposition est parmi les dérivés cartographique de MNT. Son importance est la gamme d'information obtenue concernant la prédétermination de la répartition de l'humidité dans le sol à partir de l'orientation du relief. Les zones les plus humides sont toujours exposées au Nord à nord ouest par contre, les expositions Sud à Est sont toujours plus sèches. Il est donc très utile de connaître l'exposition des versants, et par conséquent l'azimut des lignes de grande pente. Tableau N°43 : Surface des classes des expositions da la région d’étude

Exposition Surface KM2 Pourcentage (%) Nord 0° 103,7 20,21 Est 90° 157 30,60 Sud 180° 140 27,29

Ouest 270° 112,8 21,99 Total 513 100% Superficie Totale 513

Figure N°39 : Carte des expositions de la zone d’étude

96 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

2.1.4. Carte des pentes Cette couverture est faite à partir de la numérisation des courbes de niveaux da la carte topographique à l’échelle de 1/50 000 pour la réalisation de la couche d’information concernant les pentes à partir d’un MNT La pente est un paramètre primordial qui intervient dans la détermination de beaucoup d'indices. Une carte des pentes de qualité est d'une grande importance pour pouvoir analyser le couvert végétal. Il faut néanmoins savoir que la pente ne peut pas se définir sans dire à quel élément géographique elle correspond. En effet il existe deux types de pentes :  La pente linéaire ;  La pente surfacique, Dans notre cas en s'intéresse à la carte surfacique Pente surfacique Pour un territoire donné, la carte des pentes indique la pente surfacique en chacun des pixels, cette pente dépend de l'échelle de travail. Avec la donnée d'un modèle numérique de terrain à valeurs discrètes, la pente moyenne d’une maille est calculée et déduite directement du M.N.T en effectuant la moyenne des dénivelées sur le voisinage (fenêtre) de cette maille. La carte élaborée sera différente en fonction de la taille du pixel

Tableau N°44 : Surface des classes des pentes da la région d’étude

Pente Surface KM2 Pourcentage (%) 0-3 100,6 19,61 3-6,0 285 55,56 6-12,5 101 19,69 12,5-25 21,65 4,22 >25 0,01 0,001949318 Total 513 100%

97 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Figure N°40 : Carte des pentes de la zone

Les pentes fortes représentent moins de 10% et se domine surtout la partie Nord et la partie Est de la carte Les pentes faibles, valeurs supérieures à 40% sont très localisées. Elles caractérisent essentiellement la partie centrale et la partie Sud-Est. Les pentes moyennes occupent prés de 20% et sont très limitées a la partie Nord. 2.15. La carte du réseau hydrologique Une carte hydrologique est indispensable pour savoir valoriser, gérer et mobiliser les ressources en eau dans les montagnes. Notre région est fortement découpée par le réseau hydrologique, L'oued El-'-ammam est l'artère principale, il s'écoule parallèlement à l'oued Mebtoub. Il franchit le massif des Béni Chougrane grâce à un système de factures transverses, en empruntant de nombreux méandres et suivant une pente très faible de l'ordre de 2 à 3 pour 1000. L'oued EI-Hammam se ramifie beaucoup pour arriver jusqu’a l'oued Fergoug et oued Tarzout. Leur écoulement est temporaire et il dépend directement des précipitations. Le débit de l'oued El Hammam est très irrégulier

98 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

Légende Ordre_1

Ordre_2

Ordre_3

Ordre_4

Ordre_5

Projection UTM fuseaux 31

Fig. N°41 : Carte du réseau hydrologique de la zone d’étude

99 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

2.2. Analyse et croisement des données Par mis les des avantages d'un SIG est sa faculté de pouvoir mixer les données spatiales et descriptives. Il permet des analyses très importantes. Issues de plusieurs plans d’information. Les opérations possibles sont nombreuses et l'on peut par exemple cité : l'intersection, l'union, la soustraction et l'addition ainsi que les opérations logiques.

3. LES MOYENS UTILISES Pour valider les concepts, nous avons réalisé notre application sur un logiciel MAP INFO Professional ainsi que ENVI 4.1. La raison de ce choix peut se tenir à leurs souplesses, la capacité d'analyse spatiale pour MAP INFO et le traitement d'image pour ENVI 4.1. Conçu comme un SIG, le MAP INFO a pour mission, non pas de répondre à un besoin spécifique bien identifié et circonscrit, mais plutôt de s'adapter aux données et aux problématiques de tous les domaines qui manipulent de l'information spatiale (PORNON, 1990). A. Logiciel ENVI 4.1 Le logiciel ENVI 3.5 {Environment for visualising images) a été utilisé pour traiter les images. Il permet la visualisation et l'analyse des données de grande taille de la plus pan des formats. Son principal avantage est la manipulation de plusieurs images multispectrales. C’est- à dire comportant plusieurs bandes spectrales. La puissante interface graphique de ENVI 4.1 est complétée par une bibliothèque d'algorithmes comprenant des fonctions de transformation de données (comme l'analyse en composantes principales), des fonctions de filtre ainsi que des fonctions de classification. Outre ses capacités ce logiciel donne la possibilité à l'utilisateur de compléter ses propres programmes grâce au langage "c". Les logiciels (Paint shop pro), et IDRISI ont été également utilisés, et ont servinotamment au découpage des images en plusieurs images, et leur importation et conversion en d'autres formats. B. Logiciel MAP INFO Mapinfo a été développé et conçu dans les le début des années 70 par la société américaine Mapinfo corporation, Troy, Newyork (U.S.A). Il est depuis, largement utilisé en tant que support d'applications très diverses utilisant des données géographiques. Mapinfo Professionnal, fournit une palette complète d'outils contribuant au large déploiement de la cartographie numérique. Maintenant les utilisateurs au sein de leur centre de recherche ou n'importe où dans le Monde peuvent mesurer la puissance de la cartographie pour corréler, visualiser et analyser leurs données qui permettront de mettre en exergue une situation donnée et d'aider dans la prise de décisions. Ses quatre fonctions de base sont : • L’entrée des données : cela se fait de multiples façons, manuellement ou non, intéractivement ou par lecture de fichiers ou de table d'information. • La gestion des données : (alphanumériques et spatiales - Système de Gestion de Base de Données relationnel INFO), • L’analyse des données (alphanumériques et spatiales). • La sortie et la conversion des données d'un produit cartographique sur papier ou sur

100 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

écran (affichage de données sous différentes formes, cartes, tableaux ou graphes i. Mapinfo représente un exemple d'intégration de SGBD et de modules traitant les objets spatiaux par couplage. Le système Map gère la cartographie et le SGBD Info est un système relationnel. C'est un DAO (Dessin Assisté par Ordinateur). Les objets spatiaux de base considérés sont du mode " raster " ou " vecteur ", et les opérations sont des commandes C. Vertical Mapper 3.0 Vertical Mapper est un logiciel complémentaire important de MapInfo. Les principaux apports de Vertical Mapper concernent : ♦ Mise à disposition de nouvelles techniques d’analyse des informations localisées qui varient de manière continue dans l’espace, ♦ Capacité de comparaison et d’analyse sur de multiples couches de données, ♦ Des visualisations originales.

Outre les types de données connues sous Map Info que sont les Points, les Polylignes et les Polygones, Vertical Mapper introduit un nouveau type le GRID FILE mieux adapté pour représenter des données qui varient de manière continue dans l’.éspace comme l.ensoleillement, la pollution, la température ou l.altitude. C.1. Qu’est ce qu’un grid ? Il s’agit d’une information de type image raster composée d’une succession d’éléments carrés disposés de manière organisée en lignes et colonnes sur une zone donnée. La puissance réelle des grids réside dans leur capacité à faire des requêtes spatiales sur des données variées en exploitant des caractéristiques aussi diverses que la proximité, la vision directe en point à point ou la pente. Les grids portent de l’information spatiale par interpolation, là où elle n’est pas connue par une mesure. C.2. Quelle est la structure d’un grid ? Map Info distingue les grids numériques qui contiennent une information numérique et les grids classifiés qui contiennent une information alphanumérique. Un grid est physiquement représenté par 2 fichiers. Un fichier de description de structure « .Tab » qui permet de pointer sur le fichier de données. (GRD ou GRC). Le fichier de données est lui même divisé en 2 sections. La première -le header- contient les informations suivantes : Nom de la carte Taille de la carte (nombre de ligne et de colonnes) Taille d’une cellule Coordonnées de la première cellule Projection du grid Unité. La seconde section contient les informations successives de chaque cellule C.3. Interpolation et Modélisation Les Grids sont créés en plaquant une grille de nœuds sur la table à analyser. Ces points régulièrement placés vont hériter d’une nouvelle valeur par interpolation ou modélisation par rapport aux valeurs des objets de la table en entrée, situés à proximité. Plusieurs méthodes

101 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

d’interpolation et de modélisation peuvent être utilisées pour créer des grids sous Vertical Mapper. C.4. Les méthodes d’interpolation : Elles permettent d’obtenir une grille résultante qui représente la même variable que la table sous-jacente, caractérisée par la même unité. Vertical Mapper met 5 méthodes d’interpolation à disposition: - par pondération inverse à la distance ( Inverse Distance Weighting) - par triangulation avec lissage (TIN -based) qui est une triangulation de Delaunay - par interpolation rectangulaire qui utilise les 4 points les plus proches( bi-linear) - par méthode géométrique du plus proche voisin ( Natural Neighbour) ou ( diagrammes de Voronoï) - par méthode geo-statistique utilisant à la fois l’éloignement et la variance des valeurs représentées (kriging). 3.1. Le modèle de données L’unité de base que l’on peut considérer, est la couche d’information. Une couche est un bloc à la base de la construction d’une carte MapInfo. Une carte MapInfo se compose généralement de plusieurs couches superposées et des données descriptives stockées dans des tables attributaires. Le concept de couche, repose sur un modèle de l’information géographique et peut contenir des types d’objets différents, qui ne sont pas uniquement des objets spatiaux. Chaque classe d’objets, entités d’une couche, dans MapInfo sont les suivants :
Nœud : point extrême d’un objet ligne ou point extrême d’un segment ligne faisant partie d’un polyligne ou d’un objet polygone.
Polygones : ils représentent les objets géographiques de type spatial surfacique appelé aussi plage cartographique (exemple : une forêt, un terrain nu).
Polylines : objet de type ligne regroupant plusieurs segments de ligne. Il contient plus de deux nœuds, c’est à dire d’autres nœuds que ceux des extrémités. Il représente les objets géographiques définis par un ensemble de coordonnées organisées pouvant représenter la forme d’une caractéristique géographique (exemple : une route, un oued, une courbe de niveau).
Objet point : objet cartographique défini par un unique ensemble de coordonnées X, Y. Chaque point est représenté par un style de symbole (cercle, carré, triangle, etc..).
Label point : il représente un point d’un polygone permettant d’attacher un identificateur au polygone.
Annotations : ce sont des chaînes de caractères servant à la description d’objets géographiques (étiquetage).
Tics : ce sont des points de repère qui permettent d’associer un système de coordonnées à l’ensemble de la couverture. A chaque classe d’objets on peut associer une table d’attributs. Chaque table définit les attributs (appelés items), pour chaque objet de la classe dans la couche. Les attributs d’objets forment une partie intégrante des couches et sont traitées par Map pour chaque commande MapInfo qui concerne la couche (fig. 42). Normalement chaque couche correspond à une

102 L’analyse de la zone d’étude à l’aide de SIG et la Télédétection

table ouverte. Une couche est un ensemble de relations

Fig . N ° 42 : Sc hé ma con cep tuel du sys tèm e d'in for mation géographique MapInfo

4. OBJECTIFS METHODOLOGIQUE  Croiser les données spatialisées entre elles provenant de différentes sources ;  Développer des méthodes de télédétection et de cartographie simples, peu coûteuses et adaptées aux besoins du terrain pour assurer un maximum de transfert scientifique ;  Exploiter directement l’image composée de pixels tout en essayant de tirer des informations, sans devoir passer par les classiques factorielles, trop longues à obtenir ;  Produire différentes cartes à partir des mêmes données ponctuelles.

103 Analyse et exploitation des données

ANALYSE ET EXPLOITATION DES DONNEES

L’analyse et la synthèse des données écologiques est certainement l'un des meilleurs préalables pour la compréhension du fonctionnement des écosystèmes et pour l’aménagement du milieu (MEDERBAL, 1992). L'analyse écologique, pas plus que toute autre étude, n'est une fin en soi, mais c'est un instrument d'expérimentation au niveau de l'utilisation de l'information qu'elle contient (REY, 1960; CARTAN, 1973; LONG, 1975; OZENDA, 1982 et 1986; MEDERBAL, 1992). Bien que très simple, l'identification de ces unités permet non seulement de faire un constat synchronique du milieu en place à un moment donné, mais également d'aborder son étude diachronique. Par ailleurs, la confrontation de ces résultats avec d'autres documents thématiques permet de jeter les bases d'un diagnostic phytoécologique par l'interprétation statique (identification des différentes unités) et l’interprétation dynamique (changements survenus). - La création de nouvelles couches permet dans cette démarche de sélectionner des composantes de la BDG et de les combiner pour produire de nouvelles couches d’information contribuant ainsi à son extension. Dans notre cas cette démarche d’analyse va nous permettre de réaliser la carte de sensibilité au danger d’érosion et la carte des zones écologiquement homogènes (unité spatiale d’aménagement). - L’interrogation de la base de donnée géographique consiste simplement à sélectionner différentes combinaisons de variables et de zones pour examen.

1. LA CARTE DES ZONES ÉCOLOGIQUEMENT HOMOGÈNES (UNITÉ SPATIALE D’AMÉNAGEMENT) C’est une carte de grand intérêt pour l’aménagiste. . Les zones ainsi définies suivant leur contrainte et leur aptitude à l’aménagement peuvent faciliter le travail de l’aménagiste dans sa plus grande partie car ses zones présenteront les mêmes conditions de point de vue écologique pour pouvoir recevoir un traitement bien précis.

1.1. Principe Le principe repose sur le choix des critères qui orienteront notre décision pour l’identification d’une zone présentant des aptitudes faible ou élevée à l’aménagement suivant ses potentialités, selon deux critères : les facteur et les critères. Les contraintes sont les facteurs qui limitent l’aptitude à l’aménagement Les facteurs sont les qui renforcent ou réduisent les potentialités de la zone d’étude Cinq facteurs conditionnant l’aménagement des terres de montagneuse ont été identifier : la pente, la lithologie, l’altitude, l’exposition, l’humidité. Parmi les contraintes physiques du milieu à l’aménagement, les contraintes de la pente et de la lithologie sont les plus importantes, l’aménagement est plus aisé sur une pente faible et sur une lithologie à caractère agrologique et forestier favorable à la reprise de la végétation. La contrainte de l’exposition et de l’altitude déterminant une préférence pour les zones plus arrosée et une exposition ombragée qui favorise l’humidité du sol dans les régions très ensoleillée (semi-aride).

104 Analyse et exploitation des données

1.2. La cartographiques produits • La carte des pentes La pente a été divisée en cinq classes qui représentent leur degré de contrainte ou de limitation. Car la topographie représentée par le pourcentage de pente a un impact sur la gestion du sol. Lorsque le terrain est accidenté, beaucoup de travaux sont limités ou difficilement réalisables. On lui attribue un indice maximal de 5 ; lorsque la propriété ne constitue aucune contrainte, on lui attribue l’indice minimal 1.

Pente inférieure à 3% 1

Pente entre 3 à 6% 2 Pente entre 6 à 12.5% 3

Pente entre 12.5 à 25 4 Pente supérieure à 25 5

• La carte lithologique La roche géologique est la base pour la formation d’un sol, chaque roche par leur dégradation et leur décomposition va aboutir à la formation d’un sol dont la nature pédologique caractérisera sa valeur agrologique et forestière. Donc la lithologie peut entraîner une contrainte plus ou moins sévère suivant la nature de la roche, cinq classes ont pu être définies suivant une échelle de contrainte à l’aménagement : 1, pas ou peu de contrainte ; 5, très forte contrainte.

Alluvions 1

Grès 2

Calcaire, marno-calcaire 3

Marne et banc de grès 4

• Carte d’occupation du sol La carte d’occupation du sol de notre région d’étude a été réalisée à partir de l’image satellitaire Aster. Nous avons pu délimiter chaque zone selon leur nature à partir de l’image, puis la partie du terrain qui nous a permis de connaître les groupements végétaux indicateurs des conditions favorable du terrain celle-ci étant prise de parcelles d’entraînement contrôlées au sol. Cette classification est constituée de quatre classes correspondantes, pour chacune d’entre elles, à un comportement différent vis-à-vis de l’érosion :

105 Analyse et exploitation des données

Groupement_1 : Pin d’Alep ; Quercus 1 ilex ; Thuya ; Eucalyptus ssp

Groupement_2 :Amepelodesma 2 mauritanicum; Stipa tenacissima ; ZizypHus lotus

Groupement_3 : Sol nu + 3 graminées(Dactylis glomerata);

Groupement_4 : Sol nu 4

• Elaboration de la carte représentant l’effet des précipitations suivant l’altitude et l’exposions Cette carte est réalisée par le croisement de deux cartes : la carte des altitude et la carte d’exposition. Dans cette région, la pluviométrie augmente en fonction de l’altitude avec un gradient pratiquement constant Aussi, en l’absence de stations de mesure suffisamment rapprochées pour bien caractériser les variations locales de la pluviométrie, il a été possible de constituer un fichier qui représente, qualitativement, les variations en fonction de l’altitude, à partir du MNT. les zones les plus élevées reçoit une précipitation plus importante, et les versants exposés aux Nord seront plus humide que ceux exposés au Sud.

P < 350 1

350 < P < 415 2

415 < P < 475 3

P > 475 4

106 Analyse et exploitation des données

Alluvions

Grès

Calcaire, marno-calcaire

Marne et banc de grès

Fig. N°43 : Carte lithologique de la zone d’étude

107 Analyse et exploitation des données

Pin d’Alep ; Quercus ilex ; Thuya ; Eucalyptus ssp

Amepelodesma mauritanicum; Stipa tenacissima ; ZizypHus lotus

Sol nu + graminées(Dactylis glomerata);

Sol nu

Fig. N°44 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude

108 Analyse et exploitation des données

P < 350

350 < P < 415

415 < P < 475

P > 475

Fig. N°45 : Carte effet combiné entre Exposions _ Altitude

109 Analyse et exploitation des données

1.3. Principe de croisement des thèmes deux à deux a. La carte de sensibilité au danger d’érosion Cette carte est réalisée par le croisement de deux cartes : la carte des pente et la carte lithologique. Les requêtes formulées suivent le tableau suivant :

Tableau N°45 : Matrice de décision pour la réalisation de la de danger à l’érosion

Pente

1 2 3 4 5

1 1 2 2 4 Lithologie 1 1 2 3 4

1 2 3 3 4 2 3 3 4 4

On résultes 4 classes qui représentes les zone selon leur aptitude

Danger très faible à l’érosion 1 Danger faible à l’érosion 2 Danger modéré à l’érosion 3 Danger fort à l’érosion 4

110 Analyse et exploitation des données

DONNEES DE IMAGE CARTE CARTE BASE LANDSAT+Aster GEOREFERENCE EXOGENE

EXTRACTION DE LA SCANNERISATION ET ZONE D'ETUDE CORRECTION REFERENCEE

TRAITEMEN CORRECTION T NIVEAU I GEOMETRIQUE

DIGITALISATIO N

IMAGE DE LA ZONE M.N.T CARTES TRAITEMENT THEMATIQUES NIVEAU II D'ETUDE

CLASSIFICATION ET FILTRES RECONNAISSANC RASTERISATIO N

PENTE TRAITEMENT OCCUPATION EXPOSITION NIVEAU III DU SOL ALTITUDE PLUVIOMETRI LITHOLOGIE

TRANSFORMATION TRAITEMENT PONCTUELLE NIVEAU IV ET PONDERATION

CROISEMENT DES PLANS ACTIFS

CARTE DE SENSIBILITE DES SOLS A L'EROSION

Fig. N°46:Organigramme de la méthode utilisée pour réaliser la carte de sensibilité à l'érosion

111 Analyse et exploitation des données

Danger très faible à l’érosion

Danger faible à l’érosion

Danger modéré à l’érosion

Danger fort à l’érosion

Fig. N°47 : Carte de danger à l’érosion de la zone d’étude

112 Analyse et exploitation des données

b. réalisation de la carte des aptitude physique à l’aménagement Cette carte est réalisée par le croisement de deux cartes : la carte de danger a l’érosion et la carte pluviométrique. Les requêtes formulées suivent le tableau suivant :

Tableau N°46 : Matrice de décision pour la réalisation de la carte des aptitudes physiques à la mise en valeur des terres Montagneuses

Danger à l’érosion

1 2 3 4

Pluviomé 1 1 3 3 trique 1 1 3 3

2 2 4 4 3 3 4 4

Le résultat comporte cinq classes suivant l’aptitude écologique de la zone à la mise en valeur des terres

Classe de très bonne aptitude 1 Classe d’aptitude bonne 2 Classe d’aptitude moyenne 3 Classe d’aptitude faible 4

113 Analyse et exploitation des données

Aptitude très bonne

Aptitude bonne

Aptitude moyenne

Aptitude mauvaise

Fig. N°48 : Carte des aptitudes physiques à l’aménagement

114 Analyse et exploitation des données

c. Réalisation de la carte des aptitudes écologiques à l’aménagement Cette carte est réalisée par le croisement de deux cartes : la carte des aptitudes physique et celle de l’occupation du sol. Les requêtes formulées suivent le tableau suivant :

Tableau N°47 : Matrice de décision pour la réalisation de la carte des aptitudes écologiques à la mise en valeur des terres Montagneuses

Aptitude physique

1 2 3 4

1 1 1 1 2 Occupatio 2 1 2 2 3

n du sol 3 2 3 3 3

4 3 4 4 4

Tableau N°48 : Les superficies des classes d’écologie d’aménagement de la zone d’étude

Superficie (Km2)

Classe de bonne aptitude 1 196.77

Classe d’aptitude 2 126.43 moyenne

Classe d’aptitude faible 3 121.49

Classe d’aptitude très 4 57.22 faible

Total 502

115 Analyse et exploitation des données

Aptitude très bonne

Aptitude bonne

Aptitude moyenne

Aptitude mauvaise

Fig. N°49 : Carte des aptitudes écologiques à l’aménagement

116 Analyse et exploitation des données

La carte d’aptitude à la mise en valeur des terres de montagne représente la synthèse des différents facteurs qui peuvent influencer l’aménagement. Cette carte fait ressortir cinq classes d’aptitude à la mise en valeur des terres, donc cinq unités spatiales d’aménagement qui présentent chacune des conditions écologiques identiques appelées zones écologiquement homogènes. Il est possible subdiviser ces zones en introduisant d’autres facteurs qui conditionneront l’aménagement des terres montagneuses. 1.4. L’IMPREVISIBILITE ET RISQUE (INCONVENANT) Il est rarement possible d’accéder à une information parfaite par ce que la préparation des données est l’élément clé dans le processus de décision. ,. Cette observation conduit à distinguer deux sources d’incertitude : L’incertitude liée à la base de données (l’information) ; Et celle relative à la règle de décision.
Incertitude de la base de données. Il est possible que des erreurs soient enregistrées lors de la saisie de la base de données (erreur de digitalisation, de calage, l’échelle, la date, la précision de l’information etc.). Ce type d’incertitude agit sur l’évaluation des critères définis dans la règle de décision. L’erreur sur les mesures est la source principale de cette incertitude.
Incertitude de la règle de décision. Ce type d’incertitude découle de la manière dont les critères sont combinés et évalués pour déboucher sur une décision. Une forme simple d’incertitude liée à la règle de décision peut être l’assignation des paramètres et des limites utilisés dans la règle de décision. Ces deux sources d’incertitude peuvent entraîner un effet boule de neige et aboutir à un seuil de risque important en adoptant les résultats. L’attention s’est particulièrement portée sur l’expression de l’erreur (MALING, 1989; BURROUGH, 1986; LEE et al.1987; STOMS, 1987 in EASTMAN, 1993), l’estimation de l’erreur (CONGALTON, 1991 in EASTMAN, 1993), la propagation de l’erreur (BURROUGH, 1986), et sa répercussion sur la qualité des données (MOELLERING et al. SLONECKER et TOSTA, 1992 in EASTMAN, 1993). L’orientation vers des décisions graduelles va nécessiter, en partie, le développement de nouvelles procédures. Cependant, elle va aussi nécessiter des structures de données prenant en compte l’incertitude, et une révision des routines existantes pour propager l’information liée à l’erreur autant que possible. La perspective la plus simple est peut-être, pour apprécier les problèmes d’incertitude et de risque, celle pour laquelle on a un seul objectif et un seul critère. Dans un tel cas, notre décision provient d’un jugement sur la relation entre une preuve (critère) et notre confiance en une hypothèse. Ce couple confiance/hypothèse forme la règle de décision, exprimée typiquement sous forme : “ si vous croyez ceci, alors la chose est vraie ”. En clair, l’incertitude dans nos données (et dans la règle de décision elle-même) va affecter notre confiance dans le résultat projeté.

117 Les propositions d'aménagement

PROPOSITION D'AMENAGEMENT Avant de tracer les orientations d’aménagement , il nous a semblé important de dresser un bilan des actions menées, en matière d'aménagement en Algérie, par l'Etat depuis la période coloniale jusqu'à nos.

1. HISTORIQUE DES ACTIONS D’AMENAGEMENT. a. La période coloniale La DRS de l’époque coloniale (défense et restauration des sols) est née dans les années 1940 avec la prise de conscience de la nécessité de réaliser des travaux de protection des infrastructures et retenues hydrauliques. Elle est traduite d’abord par la réalisation d’un inventaire des régions menacées et des terres à protéger. Elle a fait déjà apparaître que plus de cinq millions d’hectares devraient être traitée et un million d’hectares protégés (archives). En effet, c’est l’enjeu protection des terres de colonisation à l’aval qui est dominant. Le programme était très ambitieux, et au niveau des techniques, trois types d’ouvrages ont été employés: la correction torrentielle, les banquettes d’infiltration, le reboisement sur banquette. Les banquettes d’infiltration ont été les plus employées. L’échec a été presque général et les causes sont multiples: réactions très négatives des populations, inadaptation de la technique principale, approche uniquement technicienne et moyens sans rapport avec l’ambitions. b. Les zones d’organisation rurales Lancées en 1960, elles devaient corriger les insuffisances relevées dans la politique de DRS. Cette opération s’intéressait aux terres productives que l’on veut améliorer au bénéfice des paysans pauvres et de l’économie traditionnelle. Les actions anti-érosives s’accompagnaient de la création d’infrastructures et services, ce qui donnait à l’opération un caractère d’aménagement relativement intégré. c. La DRS de la période post coloniale Après l’indépendance, la DRS a été poursuivie mais c’est le reboisement comme facteur de mobilisation sociale et de moyen de lutte contre l’érosion qui est privilégié. Le statut d’utilité publique est abandonné et les chantiers sont ouverts sur l’ensemble de la montagne déshérité, de façon dispersée, avec des moyens matériels et humains insuffisant. L’Office national des travaux forestiers (ONTF) avait été créé pour rationaliser cette opération avec la mission d’intervenir dans la lutte contre l’érosion, l’aménagement sylvicole et le reboisement. d. Une nouvelle politique de montagne Actuellement, le l’état a renouvelé son intérêt pour la zone de montagne dont l’essentiel se trouve hors des bassins-versants prioritaires visés ci-dessus et qui représentent 60% de la SAU du pays (FAO,1993). Un effort important y a déjà été fait dans le domaine des infrastructures et des services publics, route, eau, écoles, santé etc., mais il est maintenant essentiel de mieux utiliser le potentiel de production existant tout en préservant les ressources naturelles. Le projet emploi rural (PER), en collaboration avec la Banque mondiale, s’inscrit directement dans cette politique. Il a débuté depuis 1996 et touche six périmètres : les Monts de Beni-Chougrane, les Monts du Tessala, les Monts de Tlemcen, les Monts de Sebraa Chioukh, les Monts des Traras et les Monts de Cheurfa II . Après avoir tracé ce bref historique des aménagements en Algérie, il apparaît nettement que l'aménagement du territoire d'une manière générale et l'aménagement des terres de montagne en particulier a toujours été une réelle préoccupation pour l'Etat. Cependant jusqu'à

118 Les propositions d'aménagement

l'heure actuelle le problème de la dégradation des terres reste posé ce qui engendre un disfonctionnement certain des écosystèmes naturels.

2. LA LUTTE ANTI-EROSIVE L’érosion en ravine est très forte : elle atteint 20 à 30 mm/an en moyenne et concerne des milliers de m3 lors des pluies décennales (ROOSE, 1998). Les glissements de terrain ne se manifestent que lors de ces averses exceptionnelles sur sol engorgé ou sur versant déséquilibré par le ravinement ou les oueds. Avec la dégradation des berges, ce sont les sources principales des sédiments qui envasent les précieux barrages. D’un autre côté la perte en terre arable, la diminution de la fertilité pousse la population de montagne à l’exode rural. Donc les objectifs de la lutte anti-érosive doivent être bien définis :  S’il s’agit de fixer des populations à la montagne et d’augmenter leur niveau de vie, il est important de développer à la fois une arboriculture fruitière, une culture associée à un élevage intensif sans dégrader le capital sol. Il s’agit de couvrir les terres fragiles par des pâturages permanents améliorés, de gérer les eaux de surface et de concentrer la production sur des petites surfaces irrigables. Mais, la montagne n’a qu’une capacité d’accueil réduite si les ressources se limite à l’agriculture (intérêt du tourisme et de l’artisanat);  S’il s’agit de protéger la qualité des eaux indispensables aux industries, aux citadins et aux riches agriculteurs des plaines, de protéger les routes, de réduire les inondations et l’envasement des barrages (objectif aval), les méthodes les plus efficaces consistent à stabiliser les ravines et les oueds. Ces techniques de Restauration des Terres de Montagne (RTM) sont très coûteuses et devront être prises en charge par l’Etat et les collectivités régionales. De gros efforts de recherche et de vulgarisation sont nécessaires pour réduire les coûts des aménagements, augmenter leur efficacité et intéresser les communautés rurales à la gestion de leur environnement.

2.1. Choix des techniques anti-érosives Le choix des techniques anti-érosives est fonction des formes et du processus d’érosion. A l’échelle d’une colline, on observe diverses formes d’érosion et divers processus (GRECO, 1966). On distingue :

21.1. Trois processus progressifs (dégradation des matières organiques, érosion en nappe et rigole) : Les risques d’érosion en nappe (tant en milieu naturel que dans les cultures) sont faibles. Elle est estimée à 0.1 à 1.5 mm/an sur un réseau de parcelles d’érosion installées à Mascara (ROOSE, 1998). Mais il peut naître sur les versants un fort ruissellement à l’occasion des longues averses d’hiver tombant sur des sols peu couverts, tassés ou pulvérisés et battants, lequel sera à l’origine des énormes transports solides issus des ravines et sapement des berges. Ces processus progressifs entraîne à terme, la croissance du ruissellement, le décapage de l’horizon humifère et la diminution du potentiel de production (10 à 100 ans). Les causes et les facteurs de ces dégradations peuvent être modifiés par les paysans qui seuls peuvent gérer leur terroir. L’essentiel est de couvrir le sol, réduire la pente et d’augmenter la rugosité du sol. Il faudra donc développer une politique de valorisation de l’eau sur les versants pour augmenter la production de biomasse et réduire ainsi les risques de ruissellement.

119 Les propositions d'aménagement

Le travail du sol, surtout s’il laisse une surface rugueuse, augmente temporairement l’infiltration mais aussi les risques d’érosion s’il survient un fort ruissellement car il réduit la cohésion de la couverture pédologique. En principe, il faudra entretenir la rugosité du sol et effacer les rigoles dés quelles se forment mais par ailleurs, il faut réduire le travail du sol (le localiser) et maintenir un couvert végétal le plus complet possible à la surface du sol. Il faudra donc développer des méthodes de travail du sol sous la litière et promouvoir une politique de gestion des résidus de culture (BERGSMA, 1974).

2.1.2. Trois processus très brutaux (ravinement, glissement de terrain, inondations) Mais localisés et qui ne se manifestent que lors des événements exceptionnels (orage violent, averses ou train d’averses) à la suite d’une mauvaise gestion du terroir, des réseaux routiers et des oueds. Pour maîtriser ces types catastrophiques d’érosion, il faut faire appel à des techniques élaborées, exigeant de gros moyens financiers hors de portée des paysans (reboisements, seuils en gabions).

3. LES STRATEGIES DE LUTTE ANTI-EROSIVE 3.1. Les propositions adressées aux communautés paysannes La lutte anti-érosive ne sera réussie que lorsque les communautés rurales auront pris en charge leurs problèmes d’environnement...avec les encouragements de l’Etat. Il faut leur proposer des actions où elles trouvent leur intérêt immédiat et alléger la pression foncière en créant d’autres pôles d’activités (artisanat, commerce, tourisme, etc.). Ces propositions sont faites à la suite des recherches de E. ROOSE (1991) en Algérie qui a travaillé en collaboration avec l’institut de recherche forestière de Mascara. L’installation de parcelles expérimentales dans la zone des Béni Chougrane leur a permis de tester de nombreuses techniques anti-érosives qui ont donné de bon résultats.  Des structures conservatoires pour intensifier l’agriculture

120 Les propositions d'aménagement

Fig. N°50 : Modèle évolutif de structure anti-érosive perméable en vue de la dissipation de l'énergie du ruissellement (ROOSE, 1991)

1. Des jardins multiétagés (fruitier + potager + fourrager) autour des points d’eau : quelques milliers de m2 où sont concentrés l’eau, la fumure, les produits phytosanitaires sur des espèces sélectionnées qui trouveront acheteurs sur le marché des primeurs. 2. Des talus enherbés en courbe de niveau, structures linéaires où se concentrent les aux, la terre et les nutriments des versants. Leur rôle est double : former des terrasses progressives en cassant l’énergie du ruissellement et diversifier la production en associant des plantations en sillon telles que le palmier nain, agave, cactus (Opuntia) et des cultures arborées (fruit, fourrage, bois) aux cultures traditionnelles d’hiver (céréales et légumes secs). De telles structures existent dans certaines régions du Maghreb qui paraissent stables tant que la motorisation ne bouscule pas les talus. 3. Des zones d’élevage couvertes en permanence (forêts claires, parcours enrichis ou prairies permanentes) dont il faut reconstituer le capital végétal fourrager et réorganiser le mode d’exploitation (bergers professionnels).  Une politique de la gestion de la biomasse, de l’élevage et de la fertilité des sols 1. L’élevage, le fumier et le compost. L’élevage est un moyen remarquable de valoriser la biomasse végétale tout en concentrant les éléments fertilisants sur les terres cultivables. Certains techniciens chargés du développement de l’élevage auraient tendance à considérer que plus il y a de bêtes dans un terroir et plus on assure l’entretien de la fertilité des sols. Or, il y a des limites (la capacité

121 Les propositions d'aménagement

fourragère) à ne pas dépasser sans quoi l’environnement se dégrade par surpâturage du capital végétal entraînant à moyen terme le ruissellement et la dégradation des sols : ce cas est très fréquent sur les parcours et forêts d’Algérie. L’élevage est une source de santé (lait et protéine) et de revenus indispensable pour les petits exploitants. Mais, le passage à travers le tube digestif du bétail ne restitue au sol que 30% de la biomasse et de ses nutriments : il faut donc que le bétail circule en dehors des zones de culture pour que le petit propriétaire puisse fumer tous ses champs cultivés. Le rôle des pâturages communaux est donc vital pour les petits paysans, mais à force d’être surpâturés, la production des parcours devient médiocre et les sols dégradés sont ravinés par le ruissellement. A partir d’un certain seuil, le pâturage extensif pose de graves problèmes d’aménagement : de plus, la divagation du bétail constitue un véritable obstacle à toute tentative de revégétalisation, d’aménagement et d’intensification. Il faut opter pour un élevage intensif. Par ailleurs, en général le fumier n’a pas fermenté si bien que la « poudrette » (déjections animales piétinées et séchées au soleil) contient peu d’azote et une masse de graines d’adventices prêtes à germer ! En Algérie, ces poudrettes sont souvent mal utilisées, déversées sur le bord des ravines où elles vont constituer l’origine de diverses pollutions ! Pour améliorer la qualité et la quantité de ce fumier, il faudrait que le bétail demeure en stabulation (au moins la nuit) sur une litière pailleuse accumulée pendant une période suffisante pour assurer l’imbibition de celle-ci par les urines et l’amélioration du bilan de l’azote. Une fosse « fumière-compostière-poubelle » sous un ombrage arboré : la formation d’un vrai compost demande de disposer d’un volume considérable de biomasse (3 m3), de la hacher, de l’arroser, de la retourner et enfin de la ramener aux champs : c’est un travail important. Au mieux, on ne perd que 60% de la biomasse et des nutriments (surtout la potasse) et il se passe 3 à 6 mois avant qu’on puisse la restituer au champ. C’est pourtant un moyen d’entretenir la fertilité si l’on n’a pas de bétail ; mais, en réalité, les enquêtes montrent que 90% des « compostières » sont vides ! Les seules qui ont une chance de fonctionner correctement sont les fosses situées à l’aval des maisons et qui reçoivent à la fois les déchets végétaux divers, les balayures et les eaux ménagères ainsi que la litière bien imbibée des animaux : certains paysans produisent jusqu’à 5 m3 de ce « compost-fumier » par an. La plantation d’arbres (fruitiers, légumineuses) autour de la fosse permet à la fois de maintenir l’atmosphère humide, de récupérer les nutriments qui s’échappent en solution dans le drainage et de produire une biomasse utile pour améliorer la qualité du compost. 2. La gestion des résidus de culture et le travail du sol. Dans de nombreux pays chauds et humides, le paillage a été utilisé avec succès pour protéger le sol contre l’énergie des pluies et du ruissellement et comme fertilisant organique pour maintenir la structure et la capacité d’infiltration du sol. En effet, le paillage, même à faible dose (2-6 t/ha) peut réduire les problèmes d’érosion de 95% alors que l’enfouissement de la biomasse comme engrais vert ne peut les réduire que de 5% (WICHMEIER et SMITH, 1958-1978 in ROOSE, 1991). De plus, toute la biomasse et les nutriments contenus dans le paillage sont redistribués progressivement au bénéfice des cultures. Comme les litières forestières, le paillage entretien une bonne activité biologique à la surface du sol et accélère le turn-over. Pourtant, il est pratiquement inconnu en Algérie, en dehors des jardins potagers. En Algérie, toute la biomasse disponible est mobilisée pour le bétail : en période de pénurie, il arrive que la paille soit vendue au prix de l’unité fourragère. Le problème revient donc à produire suffisamment de biomasse pour alimenter le bétail et entretenir un niveau satisfaisant

122 Les propositions d'aménagement

de matières organiques dans le sol. Le labour grossier après la récolte est souvent un bon moyen de soustraire les chaumes au feu et au pâturage extensif des troupeaux des nomades. Le semis de plantes fourragères (ou de légumes secs) dans la jachère qui suit traditionnellement la céréale devrait améliorer très nettement la production fourragère et le bilan organique du sol, surtout si un léger apport d’engrais minéraux permet leur développement rapide dés les premières pluies d’automne. Cependant, du point de vue de la lutte anti-érosive, les pailles laissées à la surface du sol sont plus efficaces que celles qui sont enfouies. Il existe maintenant des machines capables de travailler le sol sans enfouir toute la paille (dents ou décompacteuse). On pourrait penser aussi à la semence directe sur sol non labouré, sur les débris des dernières récoltes. C’est une découverte récente d’un certain nombre de chercheurs en France (diffusion au journal télévisé français du 10/10/99), qui préconise un seul passage avec encemenssoir sur les terres non labourées, ce qui permet un gain de temps considérable et un gain d’argent. Le fait est que le sol non remanié renferme un nombre important de micro-organismes et sa structure est en motte, ce qui le rend plus fertile et plus résistant à l’érosion tout donnant un rendement qui ne varie pas d’un sol labouré. Mais, il faut tenir compte de l’importance de cette richesse biologique et ne donner que la quantité nécessaire en engrais pour ne pas créer une asphyxie du sol. Sur les terres argileuses peu perméables, il est conseillé d’effectuer un dernier passage en oblique pour créer un canal en pente douce pour évacuer dés sa naissance le ruissellement superficiel vers la limite de parcelle, sorte de fossé protégé par une végétation permanente (GRECO, 1978 in ROOSE, 1991). 3. Les apports minéraux Les sols de la région sont rarement trop acide mais ils peuvent présenter des excès de sodium (Na), de sels et de carbonate entraînant différents blocages d’assimilation des plantes. Et si les sols sont fortement carencés en certains nutriments (N et P), il est probable que les plantes et la fumure organique le soient aussi. Il faut donc prévoir des apports minéraux complémentaires à la fumure organique et les apporter à petite dose localement à portée des plantes pour assurer leurs besoins physiologiques aux stades cruciaux en tenant compte des risques d’érosion, de lessivage et surtout d’immobilisation dans le sol.

4. L’agroforesterie L’association des arbres/arbustes à enracinement profond aux cultures vivières et fourragères nous parait indispensable en montagne pour augmenter la production de biomasse (perches, bois de feu, fourrage, paillage et fruits) et pour améliorer la sécurité de l’exploitation, car les arbres à objectifs multiples fixent le terrain et constituent une épargne à intérêt composé parfois meilleure que le bétail (s’il existe un marché local), mais plus lent. Le rôle positif des arbres sur l’environnement est bien connu mais beaucoup plus lent à se manifester en zone semi-aride où il a du mal à couvrir le sol et même à survivre en milieu surpâturé. Si le ruissellement issu des « forêts de protection » est à l’origine de ravines, il faudra s’orienter vers d’autres usages des arbres : la valorisation par l’arboriculture fruitière ou fourragère des ravines aménagées, des points d’eau et des talus. L’intérêt pourrait se porter sur des haies vives de fruitiers (amandiers, vigne, opuntia en zone chaude ; cerisiers, poiriers, pommiers, pêchers en altitude) en amont des talus (zone la plus fertile), et sur quelques arbres à fruits ou à bois noble au pied des talus (oliviers, frênes, noyers, cerisiers, amandiers ou figuiers). La présence de ces arbres à enracinement profond et des herbes fourragères assure une bonne fixation des talus. Pour éviter une trop grande compétition entre les arbres et les

123 Les propositions d'aménagement

cultures (bandes de 10 à 20 m), il faudra vulgariser la taille des branches et des racines superficielles dés les premières années. 3.2. Les propositions adressées aux autorités régionales et aux projets Les résultats des recherches ont montré que la majorité des transports solides qui se déposent en amont des barrages proviennent de la divagation des oueds, des glissements de terrain et des ravines. Les travaux de restauration des terrains en montagne, de correction torrentielle et de fixation des berges dépassent largement la compétence des paysans et relèvent des services techniques publics. Pour atteindre une certaine cohérence d’ensemble, il faudrait envisager les propositions suivantes.  Un plan d’occupation des sols La carte de sensibilité à l’érosion en comparaison avec la carte d’occupation du sol permet de définir les zones à risque naturels, les zones à protéger par une couverture végétales permanente (forêt claire ou parcours améliorés), les zones de culture intensive près des points d’eau, les zones cultivables moyennant certaines précaution (talus végétalisés ou cordon de pierres) et les zones d’habitat. De la comparaison des cartes principales (lithologie, pente, couverture végétale et sensibilité à l’érosion) découlent les actions à entreprendre.  Un conseil de gestion des terres Un service de vulgarisation plutôt que de conservations des sols, chargé de conseiller les propriétaires qui demandent ou ceux dont la gestion est si mauvaise qu’elle met en danger les terres voisines (ravines). Il pourrait intervenir sous forme d’encouragements plutôt de coercition : il serait le lieu de dialogue entre la population et l’administration.  Une politique de reboisement ou plutôt de revégétalisation des zones à protéger Elle concernera les pentes trop fortes, les berges de ravines et des oueds, les bords des pistes et des villages. En montagne, l’abondance des pluies est à la fois une richesse et un risque. Les pluies abondantes qui tombent sur les sommets bien protégés par une végétation arbustive s’infiltrent pour réapparaître plus tard au niveau des sources et du débit de base rivières : la forêt peut fonctionner comme un château d’eau (ROOSE, 1991). Mais, en Algérie, nous avons constaté que bien des ravines trouvent leur origine dans les eaux de ruissellement qui s’échappent des plantations forestières de protection (Pin d’Alep) (ROOSE, 1991).A 20 ans, les arbres atteignent à peine 1 à 4 m de haut du sol. Le surpâturage laisse les arbres difformes, invendables, peu de sous-bois, un sol tassé, peu couvert, encroûté. Sur les sentiers parcourus par le bétail, la surface du sol brille dès les premiers millimètres de pluie. Dans les zones où les arbres ont du mal à survivre (P<400 mm), il vaudrait peut-être mieux implanter des arbustes et un sous-bois herbacé qui remplirait mieux le rôle de pâturage permanent. Le problème reste de gérer ce pâturage amélioré communautaire.  Une politique de gestion des eaux et de développement de pôles d’agriculture intense Les eaux des toits, le drainage des pistes, les sources et le ruissellement des zones dénudées ou rocheuses peuvent être captés dans des citernes, des mares ou des petites retenues collinaires et servir à divers usages ménagers ou agricoles au lieu de raviner les versants. En s’appuyant sur les techniques traditionnelles, on peut développer des pôles d’agriculture intensive, sorte de jardins multiétagés où sont associés les arbres fruitiers et toute une série de plantes potagères et fourragères.

124 Les propositions d'aménagement

 Les chemins ruraux et pistes rurales (création, entretien et réhabilitation) Ils sont souvent à l’origine de ravines. Il convient de fixer les talus avec de l’herbe (mottes en losanges) et des eucalyptus menés en taillis pour dessécher l’assiette de piste. Les bordures des chemins, des pistes et même des routes doivent être stabilisées par deux bandes d’herbe rases qui doivent être fauchées, jamais décapées. Le drainage doit être évacué tous les 10-20 m par petites saignées coupant la piste en diagonale (système suisse) ou réuni contre le talus amont (contre-pente), évacué par des buses et accompagné jusqu’au fond de la vallée. Comme les buses coûtent cher, on les écarte souvent trop, si bien que le fossé s’érode, que les buses se bouchent ou que les flots abondants creusent des ravines dans les terres cultivées peu cohérentes en contrebas.  La dissipation de l’énergie du ruissellement étalé en nappe sur les versant grâce à la rugosité de la surface du sol et à des microbarrages perméables Là où l’infiltration totale n’est pas possible (terrains argileux mouvants ou peu perméables), on tente de développer un nouveau système qui consiste à maintenir la vitesse et le niveau d’énergie du ruissellement en-dessous d’un seuil à partir duquel il creuse des rigoles et des ravines (seuil de 25 cm/sec défini par HÜLSTRÖM). En divisant le versant à l’aide de microbarrages perméables (cordon de pierres, bandes enherbées, haies vives, etc.), on ralentit le ruissellement, on le force à s’étaler, à perdre sa charge solide et son énergie. En 5 à 10 ans, il se forme des terrasses progressives concaves à pente réduite, séparées par des talus fixés biologiquement (ROOSE, 1986).  Aménagement des ravines Leur évolution dépend de la masse d’eau qui transite et de sa vitesse. Il faut donc chercher à réduire les sources de ruissellement (surfaces nues), fixer le fond des ravines avec des seuils perméables (pierres sèches, gabions, grillages s’appuyant sur des fers cornières et des tendeurs) et végétaliser les sédiments et les versants en profitant au maximum des microniche écologiques et de la diversité des espèces. Voir en annexe (Annexe4) « les dix règles à respecter pour aménager une ravines » d’après ROOSE, 1991. Actuellement, on utilise des moyens lourds et très coûteux pour aménager les ravines. Il faut compter 2567 DA/m3 pour stabiliser une ravine à l’aide de gabions. Des recherches sont en cours pour mettre au point des méthodes bien moins coûteuses (les seuils en grillage de fer tendu sur cornière coûte 3 fois moins cher, ROOSE, 1991), pour permettre l’installation rapide d’une végétation fixatrice diversifiée permettant non seulement d’arrêter les transport solides mais de valoriser l’aménagement et d’intéresser les paysans voisins à son entretien.  Correction des oueds et aménagement des petites vallées Il s’agit de réduire la vitesse du courant dans les zones où il creuse : le fond du lit (seuils empierrés en travers) ou les berges (épis en gabion et végétalisation au ras de l’eau). En principe, les techniques sont bien connues, mais en pratique, on constate beaucoup d’interventions maladroites aboutissant à l’anéantissement des champs cultivés dans les vallées. Le lit majeur devrait être gardé en culture pérenne (arboriculture fruitière avec couverture fourragère).

125 Les propositions d'aménagement

4. PROPOSITION D’AMENAGEMENT Aujourd’hui le gouvernement algérien propose le retour à la terre, l’intensification de l’agriculture de montagne, mais il espère que cela pourra se faire sans accélérer la dégradation des montagnes et l’envasement des réservoirs d’eau si indispensables au développement de l’irrigation et au développement tentaculaire des villes. Pour intéresser le paysan à préserver sa terre, il semble indispensable de répondre d’abord aux problème immédiats des paysans : comment améliorer leurs revenus et leur sécurité en améliorant la gestion de l’eau et des nutriments sur les terres en production ? L’intervention prioritaire reste de fixer les terres ravinées, mais aussi d’analyser et d’améliorer les systèmes de production et l’équilibre hydrique et minéral des meilleures terres. La restauration des forêts et l’aménagement des versants ravinés étant la préoccupation majeure de l’administration des forêts. Selon cette nouvelle approche, nous proposons des actions qui s’appuies sur l’idée d’un modèle intégré, agro-sylvo-pastorale et l’approche participative (participation du paysan et du riverain). A partir de l’analyse du milieu, à l’aide notamment de la télédétection et des systèmes d’information géographique, et en tenant compte des données exogènes (climat et socio- économique), quelques orientations d’aménagement peuvent être suggérées.

4.1. Les grands traits de l’aménagement des terres de montagne La carte de la sensibilité à l’érosion et la carte d’aptitude écologique à la mise en valeur des terres de la zone d’étude permettent d’orienter l’aménagement des terres de montagne en identifiant les unités spatiales d’aménagement. Mais néanmoins, cette première approche permet seulement d’identifier les grandes unités en fonction des facteurs qui ont été pris en considération et il appartient dés lors à l’aménagiste de compléter cette étude par une analyse plus fine sur le terrain de chaque unité spatiale d’aménagement en fonction des orientations qui seront projetées. Les orientations générales à retenir au niveau de cette zone compte tenu des problèmes qu’elle présente et des contraintes d’ordre physique et socio-économiques existantes, sont les suivantes :  Unité spatiale présentant une aptitude à la mise en valeur maximale (classe 1): intensification de l’agriculture au niveau des piémonts dans les communes à forte densité de population où les forêts ont été éliminées pour faire place aux cultures et quelques vergers. L’intensification doit tenir compte des techniques adaptées aux zones de montagne pour limiter la dégradation des sols et les risques d’instabilité des versants.  Deuxième classe d’aptitude : maintien du système de production extensif à caractère agro- pastoral sur les terres situées en haut des piémonts et de montagne ne présentant pas de caractères de dégradation et de surexploitations excessifs. Ce maintien de cette activité agro-pastorale doit s’accompagner de la recherche d’un meilleur équilibre et de protection des superficies plus sensibles à l’érosion et ce à travers : - les techniques culturales adaptées - le contrôle du pâturage.

126 Les propositions d'aménagement

 Troisième classe d’aptitude : sur fortes pentes, reconversion progressive des terres labourées en plantation arboricole en recourant surtout aux espèces rustiques. Sur sol profond à micro-climat protégé en présence de ressources en eau, le choix se portera sur les noyaux à pépins et la vigne de table devra également réussir. A moyenne altitude où la tranche pluviométrique est favorable, la création et l’amélioration des prairies permanentes par semis et la plantation des espèces fourragères contribuera indéniablement au développement de l’élevage  Quatrième classe d’aptitude où les potentialité sont très faibles : avec une forte pente sont le domaine de la forêt ainsi ces efforts seront axés sur le reboisement et la mise en place d’un couvert végétal permanent en installant des techniques anti-érosive adéquates.

Ces reboisements serviront à densifier les forêts claires et contribueront à la stabilisation des superficies sensibles à l’érosion et à la protection des bassins versants. Comparaison entre l'utilisation actuelle des terres et l'utilisation potentielle : Il est possible de comparer la carte de l'utilisation actuelle des terres de la zone d'étude à celle qui résulte de l'étude des aptitudes écologiques de mise en valeur des terres.

5. LES SOUS-UNITES ET LES ORIENTATIONS D’AMENAGEMENTS Les orientations et les options d’aménagement ne peuvent être définies qu’en fonction de l’état d’un milieu donné, à un moment donné. Peu de milieux sont isolés et peuvent être traités comme tels, en eux mêmes et pour eux mêmes. Leur potentialités ou leur contraintes définies dans l’absolu dans un premier temps au moins, le sont seulement dans le but d’établir une hiérarchie dans l’ensemble de la zone pour pouvoir définir des orientations et faire un choix dans les priorités. L’unité de base ou sous-unité dont il est question est difficile à délimiter (carte de sensibilité d’érosion et carte d’aptitude à la mise en valeur), elle ne peut être qu’arbitraire et peut paraître comme non fonctionnelle. Elle est non fonctionnelle effectivement si elle n’est pas replacée dans un environnement plus large. Cet environnement n’est plus seulement physique, localisable, quantifiable. Il est socio-spatial caractérisé par ses éléments intrinsèques et exogènes. Les monts des Béni Chougrane sont très diversifiés, ils renferment des milieux opposés. Des milieux dégradés, dont l’avenir est problématique et incertain (érosion sévère et très sévère), et qui constituent une menace pour les terres environnantes ou à l’aval. Des milieux au contraire dont les potentialités réelles sont importantes et n’attendent qu’à être développées. Dans ce qui suit nous allons essayer de faire ressortir ses sous-unités qui présentent les mêmes potentialités ou les mêmes contraintes mais suivant leur occupation du sol actuel. On les appelle « sous-unités homogènes ou équipotentielles ». Leurs caractères essentiels sont définis ici surtout sur la base de leurs éléments constitutifs et la dynamique du milieu. Les orientations d’aménagement seront donc définies dans un premier temps en relation avec le potentiel de ce milieu et les possibilités d’en tirer le meilleur profit sans l’hypothéquer pour l’avenir. Ces orientations sont dictées par l’état du milieu très déséquilibré et dont les potentialités sont en de ça des besoins des communautés qui l’exploitent.

127 Les propositions d'aménagement

L’analyse des différents éléments du milieu et leurs interactions nous ont permis de dégager des sous-unités aux caractéristiques variables (carte de suceptibilité à l’érosion). Nous avons retenu ici les faits les plus marquant de chaque sous-unité dont l’occurrence spatiale est la plus dominante. 5.1. Les zones agricoles Ce sont surtout des terres défrichées depuis longtemps qui sont aujourd’hui cultivées, malheureusement cette utilisation du sol n’est pas toujours adéquate et continue de menacer la pérennité de ces superficie agricoles, le potentiel sol étant menacé et non renouvelable. Ce type d’espace est limité en surface et ne constitue pas d’unité de grandes tailles ce qui rend leur prise en charge difficile, que ce soit pour une intensification agricole ou la reconstitution d’espaces forestiers. En générale les populations se localisent sur les lisières des espaces encore non défrichées, ou bien des centres qui grandissent de plus en plus se sont installées sur les terrains agricoles. a- Les sous-unités à potentiel agricole réel qui mérite d’être maintenu voire développé Dans cette catégorie nous avons retenu toutes les unités qui ont un potentiel sol certain, qu’ils soient utilisé par un système d’exploitation adéquat ou non. Nous jugeons les contraintes faibles et les investissements limités. Elles correspondent à de petites surfaces, très localisées sur des sites bien définis. Elles présentent un potentiel réel parfois déjà utilisé, mais demande à être intensifié ou étendu en surface. Les investissements sont relativement minimes et les effets attendus peuvent être perçus dans un avenir immédiat. Cette orientation se défini dans le renforcement d’une dynamique existante, dont l’infrastructure est à entretenir à remettre en état ou à étendre. L’assise sociale, le potentiel humain qu’il faudrait mieux connaître, mieux identifier et qu’il faut intégrer en le faisant participer (rôle du vulgarisateur de l’agriculture). Dans cette catégories, nous retiendrons les aires irriguées ou irrigables qui se trouvent sur les terrasses le long des principaux oueds. Actuellement l’eau de l’oued El Hammam qui alimente par des lâchés le barrage du Fergoug est interceptée par les irriguants ne semble pas correctement identifiés et organisée dans un plan de développement réel de cette aire. Il va sans dire que l’avenir de cette aire doit être lié à un arbitrage judicieux de la répartition de l’eau. De plus il serait souhaitable dans le même sens de continuer de revoir ou de développer un programme lancé il y a 50 ans pour la protection des versants dominant cette aire, qui menacent ces terres et le barrage du Fergoug. Dans cette sous-unité nous pouvons aussi inclure l’arboriculture en sec, la vigne et les cultures annuelles à intensifier. Ces espaces se présentent rarement en grandes parcelles d’un seul tenant. Ils sont souvent isolés à l’intérieur de milieux instables voire dégradés (érosion très sévère). L’identification précise ainsi que les actions à mener ne se fera ici qu’au cas par cas. b - Les sous-unités ou l’activité agricole doit être limitée parce qu’elle menace le milieu (érosion très sévère) Ces sous-unités regroupent des milieux où l’agriculture est pratiquée, mais en général les façons et les pratiques culturales sont inadaptées, voire archaïques. Ce sont toutes les collines marneuses aux pentes modérées, utilisées par une céréaliculture extensives,

128 Les propositions d'aménagement

mécanisée et dont les façons culturales ne ménagent nullement le sol. La jachère travaillée ou non qui fragilise le sol et l’expose à l’agressivité des pluies, pas d’assolement, labours dans le sens de la pente... La contribution de ces milieux au ruissellement concentré vient activer les chenaux en contrebas, qui se multiplient et s’agrandissent à un rythme accéléré et viennent par une érosion régressive, réduire cet espace même qui les alimente régulièrement. Pour ces zones l’orientation serait plutôt vers une intensification de certaines spéculations, avec un système de culture plus adapté, mais sur des surfaces plus limitées et une reconversion progressive des terres labourées en plantation arboricole en recourant surtout aux espèces rustiques et maintenir une activité agro-pastorale. En parallèle mettre en place des aménagements de protection sur les impluviums des petites chabets qui n’attendent qu’a se développer. c - Les sous-unités où l’activité agricole est inadaptée, la protection du milieu étant la seule priorité Il est inconcevable de continuer à utiliser cet espace de la même manière. Il faut des orientations plus raisonnables pour réduire la pression humaine sur ces milieux, pour leur permettre de se reconstituer. Ces milieux sont caractérisés par des lambeaux de versants labourés, à l’intérieur d’un milieu déstabilisé voir dégradé. Certaines parcelles correspondent à des interfluves entre deux ravins d’un bad land. Il parait illusoire, voire démagogique de parler de développement, fut-il intégré dans ces milieux. Ce sont des milieux à vider et tous les investissements ici ne peuvent être affectés qu’à la protection. Les meilleurs exemples sont représentés par les bassins versants de oued Fergoug dans leur totalité, exceptés les restes de forêts et de maquis. 5.2. Les zones naturelles La vocation première des Béni Chougrane étaient un milieu forestier qui couronnait toutes ses hauteurs de Pin d’Alep, Thuya et Chêne vert. Quelques reste para-climatique ou climacique subsistent encore. Leur existence est de plus en plus menacé par la hache ou la charrue et encore plus par les incendies. a - Sous-unité où la forêt a laissé place à la garrigue et l’erme C’est une sous-unité où l’érosion est importane à modérée étant donné la dégradation du milieu. Ces zones sont assez importantes et elles sont bien différenciées. Dans ces zones nous pouvons préconiser un aménagement sylvo-pastorale, la forêt doit recolonniser ces espaces avec des reboisements d’espèces performantes et nous tenterons l’introduction d’espèces fourragères. La création et l’amélioration des prairies permanentes par semis et la plantation des espèces fourragères contribuera indéniablement au développement de l’élevage. b - Sous-unité où la forêt est encore présente ou maquis dégradé et garrigue dense Dans cette sous-unité l’érosion est beaucoup moins importante, la présence d’un bois permet la protection du sol avec un couvert végétal d’environ 80%. Le sol est bien protégé, mais la forêt reste victime du surpâturage. Nous préconisons un retour à leur vocation initiale de réserve biophysique, domaine de la forêt, au rôle de réservoir hydraulique. La forêt actuelle doit être complété par des reboisements pour favoriser la réinstallation d’un écosystème équilibré. Le surpâturage doit être rigoureusement contrôlé surtout lors des jeunes plantation, une mise en défend doit être imposée.

129 Les propositions d'aménagement

6. CONCLUSION Les Monts de Beni Chougrane juxtapose des secteurs relativement différenciés aussi bien sur le plan de leur constitution physique que sur celui de leur évolution dynamique dans le contexte climatique et d'exploitation par l'homme. Le degré atteint par la dégradation du couvert végétal explique en grande partie le degré d'instabilité morphodynamique de chaque milieu. Ces contraintes d'ordre morphodynamique s'ajoutent aux contraintes naturelles du milieu et amplifient les difficultés de recolonisations par la végétation spontanée. Des processus de dégradation des sols et de l’environnement socio-économique. Trop longtemps on s’est contenté d’appliquer les méthodes nous venant d’autres pays mises au point par des chercheurs étrangers. Devant les échecs qui s’accumulent, une nouvelle stratégie participative régionalisée doit être proposée qui tient mieux compte du milieu et des besoins immédiats des paysans. Tout l’art consiste :  à formuler un diagnostic sur les pistes réelles de dégradation des sols, sur leur perception par les gestionnaires des terres, sur les facteurs sur lesquels jouer pour réduire les problèmes d’environnement tout en intensifiant la production;  à intervenir que là où la population est fortement sensibilisée au problème et à l’aider à prendre elle-même en charge son environnement. L'homme doit donc intervenir différemment pour sauvegarder chaque milieu et pour empêcher une dégradation accélérée du sol et de la végétation; si l'intervention ne se fait pas par des techniques adéquates, on obtiendra une dégradation irréversible des derniers îlots de végétations.

130 Conclusion générale

CONCLUSION GENERALE L'étude d'une zone montagneuse est basée sur la connaissance des caractéristiques, car est un système très difficile à gérer, et toute exploitation irraisonnée des ressources biologiques, hydriques et édaphiques entraîne un déséquilibre de plus en plus important sur les plans écologiques et socio-économique. la zone des Monts de Béni chougrane est caractérisé par un relief très accidenté un climat agressif, sol sensible à l'érosion connaisse une grande perte en terre et en matière organique, dégradation avancé du couvert végétal et la faiblesse des ressources superficielles. La caractérisation floristique des monts de Béni chougrane confirme la typologie propre aux paysages marqués de plus en plus par la sécheresse, et confrontes à une pression de plus en plus forte. Pour la protection de cette zone, il est indispensable d'identifier et d'analyses les potentialités et les stratégies. L’objectif principal de notre recherche consistait en une approche analytique des facteurs du milieu débouchant sur un modèle d’aménagement des terres de montagne. Cette grande masse d'information sur une étendue aussi vaste ne peut être gérer d'une manière efficace que par l'emploi d'un Système d'Information de Gestion de Base de Données assistée d'un S.I.G, sa réussite demande que son développement et son application se fassent dans un cadre organisatif pour atteindre des objectifs déterminés. A cet effet, le Modèle Conceptuel de Données établi, nous a permis de modéliser notre zone d'étude sous forme de couches d'informations séparées, relatives à différents thèmes (carte des pentes, carte d'exposition, carte lithologique, carte d’occupation du sol, carte pluviométrique), puis de les superposer afin de nous fournir un document de base pour la constitution de notre base de données. Ce travail nous a fait investir un domaine de connaissance nouveau et de maîtriser des outils et techniques nouvelles. Il nous a également permis de maîtriser l'emploi de divers logiciels. Devant la complexité de ce phénomène et le nombre de paramètres qui interviennent, nous avons adopté une méthodologie fondée sur l’analyse de l’imagerie des défirent satellitaire (Landsat, SPOT, Aster etc.) et l’intégration des données du milieu tant physiques que biologiques dans un SIG afin de dégager d’une part les zones présentant des conditions favorables, et d’autre part de délimiter les différentes unités spatiales d’aménagement (USA) pour pouvoir proposer des orientations d’aménagement. Notre travail vise à exploiter toute une série de cartes thématiques élémentaires grâce à un SIG, puis à les croiser pour déboucher sur quelques cartes synthétiques qui pourront servir de base à la réflexion et à la prise de décision des responsables. Les SIG apparaissent comme des outils souples qui permettent de numériser et d’analyser des données par croisement de constantes et de variables. Il est important de noter que dans une telle démarche, la carte n’est pas un outil réglementaire. Elle se veut uniquement outil de négociations permettant à chacun de disposer d’un maximum d’informations objectives, d’accès et de lisibilité (MARIEL, 1995). Quelques difficultés méritent d’être signalées dans notre comme notamment l’échelle, la date et les précision des informations contenues dans les documents thématiques, puisque la

131 Conclusion générale

validation des résultats a été réalisée sur des cartes existante déjà et sur les critères de notre choix en fonction des hypothèses que nous avons émises. Ces nouvelles techniques permettent d’identifier des zones homogènes suivant le risque ou l’aptitude envisagé d’une manière objective sur l’ensemble du territoire considéré, travail considérable qu’il serait difficile de réaliser sans l’aide de tels outils , surtout dans les régions les plus enclavées et accidentées difficilement pénétrables. De plus, la puissance de ces outils permet d’analyser tout l’espace, de répéter l’analyse dès que cet espace se trouve modifié et de simuler les effets de l’implantation de nouvelles structure ou la considération de nouveaux critères. Pour atteindre le bute, il serait intéressant dans le cadre des programmes nationaux de recherche scientifique et de développement en éco-aménagement des systèmes écologiques fragilisées de tenter :  Appliquer les techniques de télédétection et de cartographie simples, peu coûteuses et adaptées aux besoins du terrain tout en assurant le développement scientifique et technique;  D’expérimenter, s’il est possible de modéliser, et d’expliquer la progression de la dégradation du milieu;  D’intensifier les recherches et les études dans ce domaine et d’impliquer plusieurs laboratoires de recherches spécialisées, tant au niveau national qu’international;  D’établir un groupe pluridisciplinaire (écologistes, pédologues, forestiers, agronomes, sociologues...) puissent travailler en collaboration et étendre cette méthodologie à l’ensemble des régions de montagnes.  De développer des solutions communes pour la recherche, la collecte, l’accès, le partage et l’utilisation des données géospatiales en réponse aux besoins des différentes préoccupations;

132 Référence bibliographique

RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE

• ANAT (Agence National de l’Aménagement du Territoire), 1992 - Plan d’aménagement de la wilaya de Mascara. Rapport d’orientation. • ANRH (Agence Nationale des Recherches Hydraulique) ,2002. • B.N.E.D.E.R. (Bureau National d’Etudes pour le Développement Rural), 1981 - Etude de développement intégré des monts Béni Chougrane. Rapport sur le projet type d'exécution des collines centrales des Béni Chougrane. • BARBAULT R., 1995. Écologie générale : structure et fonctionnement de la biosphère, Masson, Paris, 275 p. • BARBERO M., 1990 - Diversité biologique du genevrier commun, espèce collective flavoniquement polymorphe. Ecol. M., dit. (volume jubilaire du Pr. P. QUEZEL), XVI 1990. P13-39. • BARIOU R., 1978 - Manuel d’utilisation de télédétection .2° partie : les applications de la photo-interprétation dans le domaine des sciences de la terre. III Les sols. • Bonn F. & Rochon G., 1992. Précis de télédétection : principes et méthodes, Presses de l’université du Québec, Québec, 485 p. • BONN F. et ROCHON G., 1993 - Précis de la télédétection. Principes et méthodes, Presses de l’université du Québec, Québec, 485 p. • COMITE, 1988. « Glossaire des termes officiels de la télédétection aérospatiale », Bulletin de la Société française de photogrammétrie et télédétection, no 112, p. 1-63. • DPAT (Direction de la Planification et de l’Aménagement du Territoire), 1999 - La wilaya de Mascara en quelques chiffres. Annuaire 2005. • DSA (Direction du Secteur Agricole), 2004 - Bilan de la wilaya de Mascara 1990- 2005. • DUBUCQ M., 1989 - Reconnaissance des sols par télédétection et de leur comportement par rapport à l’érosion dans le Lauragais, Thèse de Doctorat, Université Paul SABATIER, Toulouse. • EMBERGER L., 1939 - A perçu général sur la végétation du Maroc. Veroff. géobot. inst. RUbel in Zurich, Suisse. • EMBERGER L., 1942 - Un projet de classification du climat du point de vue phytogéôgraphie. Brell. Soc. Hist. Nat. Toulouse, France. • EMBERGER L., 1955- Une classification biogéographique des climats. Revue Tr. Lab. Bot. Géol. Zool., Fac. Sc. Montpellier. • ENVI Version 3.5 October 8, 2001.The Environment for Visualizing Images Copyright (C) 2001, Research Systems, Inc.4990 Pearl, East Circle.Boulder, CO 80301, USA • ESCADAFAL R., 1989 - Caractérisation de la surface des sols arides par observations de terrain et par télédétection. Application : Exemple de la région de Tataouine (Tunisie). Etudes et thèses, ORSTOM, Paris.

133 Référence bibliographique

• FAO (Organisation des nations unies pour l’alimentation et l’agriculture), 1993 - Projet pilote de développement des monts Béni Chougrane. • GIRARD M.C. et GIRARD C.M., 1975 - Application de la télédétection à la biosphère. Collection sc. agronomique. Edition Masson, Paris. • GIRARD M.C. et GIRARD C.M., 1977 - Télédétection de la surface du sol Rapport du 1er colloque pédologie-télédétection à Rome (1977); AISS. • GIRARD M.C., AUROUSSEAU P., KING D., LEGTOS J.P., 1989 - Apport de l’informatique à l’analyse spatiale de la couverture pédologique et à l’exploitation des cartes. Science du sol, vol. 27(4). • GUYOT J. Y., 1988 - Propriétés spectrales des sols et de la végétation. Ecole d’été internationale de physique spatiale. Toulouse. • INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), 1991 - Gestion de l’espace rural et système d’information géographique. • INRF (Institut de Recherche Forestière), 1988 - Bilan des travaux de groupe. • KING D., 1994 - Apport de la télédétection à l’étude de la couverture pédologique. Revue des travaux menés au service d’étude des sols et de la carte pédologique de France. • LONG G., 1975 - Diagnostic phytoécologique et aménagement du territoire: Principes généraux et méthodes. Collection Ecologie, Edition Masson. • LULLA K. & MAUSEL P., 1983. « Ecological applications of remotely sensedmultispectral data », In : Introduction to remote sensing of the environment, 2nd ed., Richason Jr B.F. (ed.), p. 354-377, Kendal. • Mapinfow professional, Version 6.5 .Copyright c 1985-1998.Mapinfo Corporation. • MEDERBAL K., 1983- La télédétection aérospatiale et la phytoécologie. Application à deux régions naturelles d'Algérie: le littoral (Mostaganem) et l'Atlas saharien (Djelfa). Thèse 3ème cycle, Université d'Aix-Marseille III. • MEDERBAL K., 1992: Compréhension des mécanismes de transformation du tapis végétal: approches phytoécologiques par télédétection aérospatiale et analyse dendroécoloqique de Pinus halepensis Mill., dans l'ouest Algérien. Thèse d'Etat Es- Sciences, Université d'Aix-Marseille III, 229p. • MEDERBAL K., 1996 - Recherches écologiques sur les zones arides et semi-arides : cartographie écologique, une base nécessaire pour l'écodéveloppement. Congrès International Eco Dev. 96 "Evaluation des méthodes d'approche de l'écodéveloppement des zones arides et semi-arides", Adrar 13-16 Novembre. • Microsoft Exel 2000,copyright c 1985-1999. Microsoft corporation. • ONM, mascara. ; - (Office Nationale de Météorologie), 2005 - Recueil de données de pluviométrie sur la wilaya de Mascara. • OZENDA (P), 1982- Les végétaux dans la biosphEre Doin, Paris, 432p • QUATTROCHI D.A. & PELLETIER R.E., 1990. « Remote sensing for analysis of landscapes : an introduction » In : Quantitative methods in landscape ecology : the

134 Référence bibliographique

analysis and interpretation of landscape heterogeneity, Turner M.G. & Gardner R.H. (eds), no 82, p. 51-76, Springer-Verlag, New York. • QUEZEL P., 1974 - Les forêts du pourtour méditerranéen. UNESCO, Programme Homme et biosphère. • REGAGBA Z - Mise au point d’une méthode d’étude et d’aménagement des systèmes écologiques de l’Atlas Saharien méridional : Cas du bassin versant et des terres irrigables du barrage de Brézina (El Bayadh). • RiverTools Version 2.4,Build date:3/23/01,IDL version :R.4 Systèm: Win32 (x86). Copyright c 1999-2001,Rivix LLC,USA. • ROOSE E., 1986 - Terrasses de diversion ou microbarrages perméables ? Cah. ORSTOM Pédol. 22(2), p.197-208. • ROOSE E., 1987 - Evolution des stratégies de lutte antiérosive en Algérie ; nouvelle démarche : la GCES. Séminaire INRF de Médéa Algérie. Bull. Réseau érosion 7, p.91-96. • ROOSE E., 1991 - Conservation des sols en zone méditerranéennes; Synthèse et proposition d’une nouvelle stratégie de lutte antiérosive : la GCES. Cah. ORSTOM, sér. Pédol., vol. XXVI, n°2, 1991, p.145-181 • ROOSE E. et al., 1998 - Spécial érosion. Institut français de recherche scientifique pour le développement en coopération. Revue ORSTOM, actualités, n°56, p. 26-27. • SCANVIC J.Y., 1983 - Utilisation de la télédétection dans les sciences de la terre. Manuels et méthodes. BRGM. 1983, France. • SCANVIC J.Y., 1986 - Télédétection aérospatiale et informations géologiques. Manuel & méthodes. Editions BRGM. • SELTZER R., 1946 - Le climat de l’Algérie, Alger, Carbonnel. • Stoms D.M. & Estes J.E., 1993. « A remote sensing research agenda for mapping and monitoring biodiversity », International Journal of Remote Sensing, no 14, p. 1839- 1860. • STONNER E.R. and BAUGARDNER M.F., 1981 - Characteristic variations in reflectance of surface soils. Journal paper n°8460, Pordue univ. Agric., 16 march 1981. • Vertical Mapper Version 1.51.Copyright 1995-97. Northwood Geoscience Ltd.Ottawa-Canada. • VOGT T., 1988 - Utilisation de traitements numériques en télédétection de l’environnement. Application à deux secteurs de la Jeffara (Sud tunisien). Actes Sémin. UNESCO, Paris.

135 Annexe

ANNEXE 1 : FICHES SIGNALETIQUES DES COMMUNE DE LA ZONE D’ETUDE (DPAT 2005)

1. BOU HANIFIA

I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 134 - Agglomérations secondaires : * SIDI SLIMANE : 1.950 Hab. * GRAIA : 1.714 Hab. * GRARA (V.S.A) : 902 Hab. * SIDI AHMED DRONI : 759 Hab. - Nombre de douars : 32 - Population RGPH 1998 : 16.955 Hab. - Population 31-12-2005 : 19.176 Hab. Dont chef lieu : 12.156 Hab. - Population agglomérée : 91 % Population éparse : 09 %

II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 8.548 dont irriguée : 412 - Superficie forestière (H.A) : 9.421 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 29 Superficie (H.A) : 1.706 - Nombre d’EAI+ Concessions : 70 Superficie (H.A) : 449 2- Production agricole

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 211 1.400 Fourrages 166 3.350 Arboriculture 266 1.379 Céréales 3.084 40.306 Légumes Secs 100 1.120

136 Annexe

3- Elevage (Nombre têtes) - Ovins : 12.000 - Bovins : 347 - Caprins : 1.600 - Equins : 195

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 100 % - Assainissement: 100 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 100

C/ROUTES : - Routes Nationales : 20,314 Kms - Chemins de wilaya : --- KMs - Chemins Communaux : 16,400 KMs

2. HACINE

I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 138 - Agglomérations secondaires : * OULED AISSA : 1.623 Hab. - Nombre de douars : 13 - Population RGPH 1998 : 9.142 Hab. - Population 31-12-2005 : 10.237 Hab. Dont chef lieu : 7.904 Hab. - Population agglomérée : 92 % Population éparse : 08 %

II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 4.870 dont irriguée : 340 - Superficie forestière (H.A) : 3.857 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 21 Superficie (H.A) : 449

137 Annexe

- Nombre d’EAI+ Concessions : 38 Superficie (H.A) : 230

2- Production agricole

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 98 1.200 Fourrages 60 1.200 Arboriculture 49 276 Céréales 1.360 17.050 Légumes Secs 42 410

3- Elevage (Nombre têtes) - Ovins : 5.000 - Bovins : 251 - Caprins : 910 - Equins : 132

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 100 % - Assainissement: 100 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 80

C/ROUTES : - Routes Nationales : 22,785 Kms - Chemins de wilaya : 1,990 KMs - Chemins Communaux : 19,350 Kms

3. El_GUETNA

I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 64 - Agglomérations secondaires : * SIDI MAHIEDDINE : 1.001 Hab. - Nombre de douars : 14

138 Annexe

- Population RGPH 1998 : 2.236 Hab. - Population 31-12-2005 : 2.533 Hab. Dont chef lieu : 1.380 Hab. - Population agglomérée : 94 % Population éparse : 06 %

II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 3.655 dont irriguée : 690 - Superficie forestière (H.A) : 2.079 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 28 Superficie (H.A) : 588 - Nombre d’EAI+ Concessions : 48 Superficie (H.A) : 231

2- Production agricole

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 314 4.000 Fourrages 60 1.200 Arboriculture 54 236 Céréales 470 6.250 Légumes Secs 33 320

3- Elevage (Nombre têtes) - Ovins : 3.040 - Bovins : 140 - Caprins : 660 - Equins : 61

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 100 % - Assainissement: 100 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 100

C/ROUTES :

139 Annexe

- Routes Nationales : 11,900 Kms - Chemins de wilaya : ---- KMs - Chemins Communaux : 30,600 Kms

4. TIZI

I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 116 - Agglomérations secondaires : Néant - Nombre de douars : 08 - Population RGPH 1998 : 10.808 Hab. - Population 31-12-2005 : 12.347 Hab. Dont chef lieu : 9.782 Hab. - Population agglomérée : 79 % Population éparse : 21 %

II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 7.705 dont irriguée : 931 - Superficie forestière (H.A) : 1.000 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 232 Superficie (H.A) : 3.944 - Nombre d’EAI+ Concessions : 140 Superficie (H.A) : 534

2- Production agricole

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 110 1.010 Fourrages 1.290 47.450 Arboriculture 142 1.395 Céréales 3.460 45.596 Légumes Secs 37 326

3- Elevage (Nombre têtes)

140 Annexe

- Ovins : 12.644 - Bovins : 1.611 - Caprins : 695 - Equins : 98

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 100 % - Assainissement: 100 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 90

C/ROUTES : - Routes Nationales : 21,650 Kms - Chemins de wilaya : 6.418 KMs - Chemins Communaux : 11,700 Kms

5. EL_KEURT I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 35 - Agglomérations secondaires : Néant - Nombre de douars : 10 - Population RGPH 1998 : 3.531 Hab. - Population 31-12-2005 : 4.000 Hab. Dont chef lieu : 3.186 Hab. - Population agglomérée : 80 % Population éparse : 20 % II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 1.667 dont irriguée : 11 - Superficie forestière (H.A) : 250 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 33 Superficie (H.A) : 782 - Nombre d’EAI+ Concessions : 15 Superficie (H.A) : 101

2- Production agricole

141 Annexe

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 42 510 Fourrages 70 4.500 Arboriculture 179 850 Céréales 820 10.632 Légumes Secs 75 580

3- Elevage (Nombre têtes) - Ovins : 970 - Bovins : 130 - Caprins : 163 - Equins : 72

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 100 % - Assainissement: 100 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 100

C/ROUTES : - Routes Nationales : 10,100 Kms - Chemins de wilaya : ---- KMs - Chemins Communaux : 26,550 Kms

6. El_CHORFA

I - PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNE: - Superficie Totale (Km2) : 177 - Agglomérations secondaires : * BARRAGE : 448 Hab. * ANATRA : 137 Hab. * SIDI ALI CHERIF : 572 Hab. - Nombre de douars : 05 - Population RGPH 1998 : 2.031 Hab. - Population 31-12-2005 : 2.315 Hab.

142 Annexe

Dont chef lieu : 745 Hab. - Population agglomérée : 82 % Population éparse : 18 %

II- PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES

A) AGRICULTURE : - S.A.U totale (H.A) : 5.827,50 dont irriguée : 42,50 - Superficie forestière (H.A) : 21.615 1- Exploitations Agricoles - Nombre d’EAC : 19 Superficie (H.A) : 1.243 - Nombre d’EAI+ Concessions : 13 Superficie (H.A) : 137

2- Production agricole

Superficie cultivée (Ha) Production (Qx)

Oléiculture 162,50 5.373 Fourrages 100 1.700 Arboriculture 30 2.556 Céréales 1.040 9.812

3- Elevage (Nombre têtes) - Ovins : 2.280 - Bovins : 325 - Caprins : 445 - Equins : 105

B/ HYDRAULIQUE : - Taux de branchement AEP : 94 % - Assainissement: 85 % - Dotation moyenne (L.J/HAB) en AEP : 95

C/ROUTES : - Routes Nationales : 22,100 Kms - Chemins de wilaya : 37,560 KMs

143 Annexe

- Chemins Communaux : 8,200 KMs

144 Annexe

ANEXE 2 : REPARTITION GENERALE DES TERRES PAR COMMUNE 123+56

COMMUNE S.A.U ( Ha ) PACAGES TERRES TERRES SUPERFICIE TOTAL SUPER ET IMPRODUC IMPRODUC FORES DE LA COM. PARCOURS DES NON AFFECT EXPLOIT A L'AGRT

MASCARA 4 994 100 161 2 370 79,30 7 655 TOTAL DAIRA 4 994 100 161 2 370 79,30 7 655 BOU-HANIFIA 8 548 220 227 2 987 9421 22 380 HACINE 4 871 250 160 1 340 3857 13 821 EL GUEITHNA 3 655 300 88 934 2079 6 437 TOTAL DAIRA 17 074 770 475 5 261 15357 42 638 AIN FARES 6 551 950 468 436 400 8 485 MAMOUNIA 3 528 970 624 500 614 9 715 TOTAL DAIRA 10 079 1 920 1 092 936 1014 18 200 TIZI 7 706 1 000 623 383 1000 11 632 El KEURT 1 667 500 500 850 250 3 517 FROHA 4 318 21 246 445 --- 6 075 TOTAL DAIRA 13 691 1 521 1 369 1 678 1250 21 224 TIGHENNIF 10 088 0 233 546 6 10 867 SEHAILIA 5 097 150 85 200 100 5 532 SIDI KADA 8 026 1 850 25 301 --- 10 202 TOTAL DAIRA 23 211 2 000 343 1 047 106 26 601 HACHEM 9 484 410 1 026 4 422 --- 26 357 ZELAMTA 4 067 180 453 28 10902 25 350 NESMOTH 4 145 50 60 90 3058 9 530

147 Annexe

TOTAL DAIRA 17 696 640 1 539 4 540 13960 61 237 EL BORDJ 8 715 0 92 300 --- 9 240 KHALOUIA 1 760 0 20 101 34,40 1 990 EL MENAOUER 8 790 0 35 200 556 9 375 TOTAL DAIRA 19 265 0 147 601 590,40 20 605 O/ EL ABTAL 13 022 1 134 200 180 7968 22 062 S/A/DJEBAR 5 444 200 891 60 334 6 595 AIN FERAH 9 377 1 008 80 807 1806 23 090 TOTAL DAIRA 27 843 2 342 1 171 1 047 10108 51 747 GHRISS 8 790 100 222 2 150 46,57 11 612 MAOUSSA 7 259 50 225 188 --- 7 722 MATEMORE 3 900 930 30 125 350 4 985 SIDI BOUSSAID 2 245 1 751 400 1 590 1251 7 506 MAKDHA 6 645 108 520 547 4248 10 420 TOTAL DAIRA 28 839 2 939 1 397 4 600 5896 42 245 OUED TARIA 14 567 1 000 632 1 161 4000 17 500 GHERDJOUM 3 038 50 792 132 --- 4 012 TOTAL DAIRA 17 605 1 050 1 424 1 293 4000 21 512 AOUF 11 000 240 186 1 986 4098 15 847 BENIANE 7 082 480 206 200 --- 11 437 GHARROUSS 8 428 1 000 115 1 530 6200 16 562 TOTAL DAIRA 26 510 1 720 507 3 716 10298 43 846 AIN FEKAN 12 469 1 300 1 288 702 3158 18 250 AIN FRASS 6 428 1 750 200 589 --- 17 412 TOTAL DAIRA 18 897 3 050 1 488 1 291 3158 35 662 SIG 4 250 0 1 579 800 4200 12 547 BOUHENNI 7 886 630 20 1 748 8135 13 535

148 Annexe

CHORFA 5 828 649 60 264 21615 21 784 TOTAL DAIRA 17 964 1 279 1 659 2 812 33950 47 865 OGGAZ 4 799 0 70 2 083 6530 14 067 ALAIMIA 4 116 141 178 2 859 40 8 260 R/A/AMIROUCHE 3 536 614 443 2 007 50 11 810 TOTAL DAIRA 12 451 755 691 6 949 6620 34 137 ZAHANA 12 894 225 262 1 000 350 18 251 EL GAADA 7 516 100 190 300 50 12 547 TOTAL DAIRA 20 410 325 452 1 300 400 30 797 MOHAMMADIA 7 974 795 1 157 3 420 995 16 200 EL GHOMRI 7 722 2 910 1 577 4 696 --- 17 155 MOCTA DOUZ 5 646 2 320 50 11 334 --- 19 350 SEDJERARA 6 552 1 692 874 439 422 9 787 FERRAGUIG 4 550 1 625 675 400 1085 9 315 S/A/EL 3 776 1 077 1 412 3 434 --- 11 135 MOUMENE TOTAL DAIRA 36 220 10 419 5 745 23 723 2502 82 942 Total Wilaya 312 747 30 830 19 660 63 164 109 288,27 588 911

149 Annexe

ANNEXE 3 : LISTE FLORISTIQUE

ESPECE FAMILLE ESPECE FAMILLE Festuca ssp Graminées Posralea americana Papilionacées Aristidia acutiflora Graminées Vicia villosa Papilionacées Hordeum murinum Graminées Melilotus Papilionacées Alopecurus pratensis Graminées Melilotus ssp Papilionacées Lagurus ovatus Graminées Ononis ssp Papilionacées Vulpia bromoides Graminées Calycotome ssp Papilionacées Poa bulbosa Graminées Trifolium tomentosum Papilionacées Koeleria ssp Graminées Trifolium campestre Papilionacées Lamarckia aurea Graminées Trifolium stellatum Papilionacées Eragrostis ssp Graminées Trifolium cheleri Papilionacées Aegilops triuncialis Graminées Trifolium arvense Papilionacées Brachypodium Graminées Trifolium squarosum Papilionacées distachyon Pollypogon ssp Graminées Trifolium spumosus Papilionacées Dactylis glomerata Graminées Trifilium pratens Papilionacées Bromus racemosus Graminées Medicago truncatula Papilionacées Bromus sterilis Graminées Medicago orbicularis Papilionacées Bromus rigidus Graminées Medicago italica Papilionacées Bromus madritensis Gr aminées Medicago celiaris Papilionacées Bromus lanceolatus Graminées Medicago minima Papilionacées Pleum ssp Graminées Medicago tuberculata Papilionacées Apera spica-venti Graminées Medicago rigidula Papilionacées Cyperus rotundus Graminées Medicago arabica Papilionacées Echinocloa crus- Graminées Anagyris foetida Papilionacées gallis Amepelodesma Graminées Acacia cyanophila Mimosacées mauritanicum Stipa tenacissima Graminées Acacia retinodes Mimosacées Lotus corniculatus Papilionacées Ceratonia siliqua Cesalpinées Astragalis seasameus Papilionacées Alium roseum Liliacées Astragalis glaux Papilionacées Muscar comosum Liliacées Astragalis epiglottis Papilionacées Ornithogalum Liliacées umbellatum Astragalis Papilionacées Dipcadi serotinum Liliacées monspessuulanus Trigonella ssp Papilionacées Urginea maritime Liliacées Hippocrepis Papilionacées Scilla automnalis Liliacées unisiliquosa Scorpiurus muricatus Papilionacées Scilla lingulata Liliacées Anthullis montana Papilionacées Merendera filifolia Liliacées Anthyllis tetraohylla Papilionacées AspHodelus Liliacées microcarpus Thymelea hursita Thymeliacées Asparagus acutifolius Liliacées DapHne gnidium Thymeliacées Agave Americana Amarryllidacée

150 Annexe

EupHorbia facata EupHorbiacées Narcissus elegans Amarryllidacée EupHorbia ssp EupHorbiacées Narcissus serotinus Amarryllidacée s Ruta chalepensis Rutacées Convovulus Convolvulacées althoeoides Pistacia lentiscus Anacardiacées Convovulus tricolor Convolvulacées Pistacia atlantica Anacardiacées Convovulus arvensis Convolvulacées Fumana thymifolia Cristacées Cuscuta epithmum Convolvulacées Helianthemum Cristacées Orobanchus minor Orobanchacées helianthemoides Helianthemum ssp Cristacées Orobanchus Orobanchacées reticulata Chamaerops humilis Palmées Cistanche pHelipea Orobanchacées Quercus ilex Fagacées Malva syvestris Malvacées Olea europaea Oleacées Malva neglecta Malvacées Myrthus communis Myrtacées Paronychia argentea CaryopHyllacée s Eucalyptus ssp Myrtacées Dianthus ssp CaryopHyllacée s ZizypHus lotus Rhamnacées Silene ssp CaryopHyllacée s Rhamnus alaternus Rhamnacées Agrostema gitago CaryopHyllacée s Pinus halepensis Pinacées Scleranthus annuus CaryopHyllacée s Sanguisorba minor Rosacées Linum corymbiferum Linacées Cratoegus monogyna Rosacées Linum campanulatum Linacées Tamarix ssp Tamaricacées Erodium cicutarium Géraniacées Nerium oleander Apocynacées Geranium Géraniacées robertianum Globularia alypum Globlariacées Echium plantaginum Borraginacées Eryngium maritimum Ombellifères Echium italicum Borraginacées Eryngium pratense Ombellifères Solenanthus lanatus Borraginacées Foeniculum vulgar Ombellifères Borago officinalis Borraginacées Thapsia garganica Ombellifères Anchusa azurea Borraginacées AdonisDaucus aestivalis carota RenonculacéesOmbellifères AtriplexCynogllossum halimus chenopodiacéesBorraginacées Papaver rhoeas Papaverracées Polygonumcheirifilium Polygonacées Ammi majus Ombellifères ampHibiumMyosotis ssp Borraginacées PapaverPlantago argemone lanceolata PapaverracéesPlantaginacées CodrylocarpusLithospermum ssp CrucifèresBorraginacées Plantago coronopus Plantaginacées muricatusHeliotropium ssp Borraginacées PapaverPlantago argemone albicans PapaverracéesPlantaginacées MoricandiaResida alba arvensis CrucifèresRésédacées PapaverBryonia dioïcahybridum PapaverracéesCurcurbitacées SisnapisResida lutea arvens CrucifèresRésédacées BellisRanunculus annua bullatus ComposéesRenonculacées RapHanusRresida luteola CrucifèresRésédacées Myosurs minimus Renonculacées rapHanistrumChenopodium alba chenopodiacées GnapHaliumDelpHinium ssp ComposéesRenonculacées CapsellaChenopodium bursa Crucifèreschenopodiacées perigrinum pastorispolyspermum ChrysanthymumAdonis annua ComposéesRenonculacées CardariaAmaranthus draba Crucifèreschenopodiacées coronarium retroflexus

151 Annexe

Serratula tinctoria Composées Psychine stlosq Crucifères Inula viscose Composées Lobularia maritima Crucifères Pallenis spinosa Composées Lavandula multifida Labiées Pallenis ssp Composées Lavandula dentata Labiées Ormenis mixta Composées Lavandula stoechas Labiées Centauea vulpHarea Composées Thymus ciliatus Labiées Centauea calcitrapa Composées Galeodolon luteum Labiées Centauea calcitrapa Composées PHlomis herba-venti Labiées Centauea solstitialis Composées Origanum compactum Labiées Carlina lanata Composées Mentha pulegium Labiées Composées Helmiinthia echioides Carthamus lanatus Composées Scolumys ssp Composées Cichorium intybus Composées Artemisia inculata Composées Artemisia inculta Composées Atractylis humilis Composées Atractylis cancellata Composées Carthamus calvus Composées Carthamus lanatus Composées Echinops spinosus Composées

152 Annexe

ANNEXE 4 : PHOTOS DE LA ZONE D’ETUDE PRISES LE 20 Mai 2005

Photo N°1 : Vue d’ensemble de la zone d’étude (Nord-Est)

Photo N°2 : Effet d’érosion

153 Annexe

Photo N°3 : D’une partie de la zone d’étude

Photo N°4 : Vue d’ensemble de la zone d’étude (Sud)

Photo N°5 : Vue d’ensemble de la zone d’étude

154 Annexe

Photo N°6 : Vue d’ensemble de la zone d’étude Sol_Nu

Photo N°7 : Vue d’ensemble de la zone d’étude (Nord-Sud)

Photo N°8 : Vue d’ensemble de l’oued El_Hamam

155 Liste de figues

LISTE DES TABLEAUX

Tableau N°1 : Fréquence des vents station de Mascara (1913-1938) SELTZER. Tableau N°2 : Nombre de jour de gelées pour la station de Mascara (1938-1946) SELTZER. Tableau N°3 : Nombre de jours de sirocco à la station de Mascara (1913 - 1938): SELTZER. Tableau N°4 : Humidité relative pour la station de Mascara (1913 - 1938) SELTZER. Tableau N°5 : Caractéristiques des stations pluviométriques (O. N. M d’Oran). Tableau N°6 Les précipitations annuelles (Station matmour 2004) Tableau : N°7: Les valeurs des précipitations moyennes mensuelles des trois stations (1982-2004). Tableau N°8: Les précipitations moyennes saisonnières. (St. Météo Matemore 2004) Tableau N°9 : Pluie torrentielle observées de 1913 à 1938 (SELTZER, 1946). Tableau N°10 : Températures moyennes mensuelles à la station de Mascara 1986-2004 Tableau N°11 : Précipitations et températures moyennes mensuelles (O.N.M d’Oran) Tableau N°12 : Indices mensuels de De Moral Tableau N°13 : présente la classification des mois selon De Moral. Tableau N° 14: Compétence des natures lithologiques Tableau N°15 : Répartition des classes de pente dans la zone d’étude Tableau N° 16 : Fiche signalétique des vertisols gris (INRF de Mascara). Tableau N°17 : Fiche signalétique des sols rouge fersialitiques (INRF de Mascara) Tableau N°18: Fiche signalétique des sols bruns calcaires (INRF de Mascara). Tableau N°19 : Fiche signalétique des sols peu évolués d’érosion (INRF, 1988). Tableau N°20 : Association à base de Calycotome et de Diss (INRF de Mascara) Tableau N°21 : Association à base de Diss et de Calycotome (INRF de Mascara) Tableau N°22 Evolution de la population dans la wilaya de Mascara (DPAT de Mascara, 1999) Tableau N°23 Répartition de la population dans les Monts des Béni-Chougrane (ANAT, 1992) Tableau N°24 : Evolution de la population par strate dans les monts Béni Chougrane (ANAT, 1992) Tableau N°25 : Structure de la population par tranche d’âge (en %) (ANAT, 1992) Tableau N°26 : Le taux de fécondité suivant la zone (ANAT, 1992) Tableau N°27 : Superficie et population par commune de la zone d’étude (DPAT, 2004) Tableau N°28 : Cheptel dans la région d’étude et dans la wilaya de Mascara Tableau N°29 Estimation de la production fourragère en année moyenne (FAO, 1993) Tableau N°30 : Besoins énergétiques du cheptel (DSA, 2004) Tableau N°31 : Production agricole de Bouhanifia et Hacine Tableau N°32 : Production agricole de Tizi p_Guetna Tableau N°33 : Production agricole de Chorfa et El_Keurt

156 Liste de figues

Tableau N°34 : Caractéristiques des capteurs MSS et TM de LANDSAT et HVR de SPOT Tableau N°35 : Composition colorée Tableau N°36 : Conversion du RVB en ITS Tableau N°37 : Inconvénients et avantages de chaque mode. Tableau N°38 : Domaines d’application (C. CLARAMUNT in INRA, 1991) Tableau N°39 : Combinaison des canaux du visible.(GIRARD M.C. ; 1997) Tableau N°40 : Estimation des superficies et des pourcentages des sept classes pour la zone pilote de l’image Aster 2005 Tableau N°41 : Information utilisées en recherche et gestion environnementale Tableau N°42 : Représentation des différentes couches d'informations géographiques et leurs données descriptives. Tableau N°43 : Surface des classes des expositions da la région d’étude Tableau N°44 : Surface des classes des pentes da la région d’étude Tableau N°45 : Matrice de décision pour la réalisation de la de danger à l’érosion Tableau N°46 : Matrice de décision pour la réalisation de la carte des aptitudes physiques à la mise en valeur des terres Montagneuses Tableau N°47 : Matrice de décision pour la réalisation de la carte des aptitudes écologiques à la mise en valeur des terres Montagneuses Tableau N°48 : Les superficies des classes d’écologie d’aménagement

157 Liste de figures

LISTE DE FIGURES

Fig. N°1 : Représentation le MNT des Monts e Benichougrane Fig. N°2 : Représentation les Monts de Benichougrane en 3D Fig. N°3 : localisation de la zonte pilote (UTM zone,30) Fig. N°5 : Variation de nombre de gelée pour la station de Mascara (1938-1946) SELTZER. Fig. N°4 : Fréquence des vents de chaque direction des monts de Beni chougrane Fig. N°6 : Variabilité des précipitations annuelles St_ Mascara St_ Fergoug St_ Bouhanifia (1985-2004) Fig. N°7 : Précipitations moyennes mensuelles des trois Stations (Matemore ; 2004) Fig. N°8 : Précipitations moyennes saisonnières des trois station ( Matmore 2004) Fig. N°9 : Température Max, Min et Moy (Station Matmore, 1986-2004) Fig. N°10 : Diagramme Ombrothèrmique de la station de Mascara période (1977-2002) Fig. N°11 : Localisation de la St_Mascara sur le climagramme d’EMBERGIER 1986-2004 Fig. N°12 : La succession typique conduisant de la forêt méditerranéenne à la steppe suite à l'intensité d'utilisation (selon TOMASELLI, 1981, modifié in GTZ, 1987) Fig. N°13 : Evolution de la population dans la wilaya de Mascara (1966-2005) Fig. N°14 : Répartition de la population dans les Monts des Béni-Chougrane (1977-2010) Fig. N°15: Spectre électromagnétique (fenêtres de transmission de l’atmosphère Fig. N° 16 : Le concept de la réflectance bidirectionnelle (GIRARD et al. 1977). Fig. N°17 : Schéma des principales interactions du rayonnement solaire avec l’atmosphère et de leurs effets sur la luminance mesurée par les satellites. Fig. N°18 : Absorption, réflexion, transmission (source BONN et ROCHON, 1993). Fig. N°19 : Réflectance spectrale d’un sol sableux et d’un sol argileux en fonction de leur teneur en eau (d’après GIRARD C. M et GIRARD M. C., 1975) Fig. N°20 : Evolution des propriétés optiques d’une feuille de blé en fonction de la longueur d’onde (D’après GUYOT G., 1989) Fig. N°21 : Représentation schématique du sens de l’évolution de la réflectance d’un couvert végétal au cours de la phase active de croissance et de la sénescence (d’après GUYOT G., 1989 Fig. N°22 : Représentation de l’image Fig. N°23 : Fonctionnalité d’un SIG Fig. N°24 : Modes de représentation : raster (à gauche) et vecteur (à droite). Fig. N°25 : Conversion : a) rastérisation ; b) vectorisation Fig. N°26 : Couche d’information dans un SIG Fig. N°27 : Utilisation et superposition des couches d’information par les SIG. Fig. N°28 : Interaction des facteurs du milieu (DUBOURDIEU, 1997) Fig. N°29 : Canaux spectraux des capteurs Landsat7 ETM+ et ASTER illustrés en superposition

158 Liste de figures

des fenêtres atmosphériques (transmission de la lumière à travers l'atmosphère pour les différentes longueurs d'ondes) (A. Kaeaeb). Fig. N°30 : Image Aster, du Août 2005 en composition colorée (3, 2,1) de la zone d’étude Fig. N°31 : Classification non_supervisée de l’image Aster 2005 Projection UTM Zone 30 Fig. N°32 : Schéma méthodique d’une classification non supervisée (GILLIOT.2000) Fig. N°33 : Schéma méthodique de une classification supervisée (GILLIOT. 2000) Fig. N°34 : Classification supervisée de la zone pilot (Aster 2005) Projection UTM Zone 30 Fig. N°35 : Le pourcentage des différentes unités d’occupation du sol dans la zone d’étude Fig. N°36 : Carte de courbe de niveau de la zone d’étude Fig. N°37 : MNT de la zone d’étude Fig. N°38 : Carte d’altitudes de la zone d’étude Fig. N°39 : Carte des expositions de la zone d’étude Fig. N°40 : Carte des pentes de la zone Fig. N°41: Carte du réseau hydrologique de la zone d’étude Fig. N °42 : Schéma conceptuel du système d'information géographique MapInfo Fig. N° 43 : Carte lithologique de la zone d’étude Fig. N°44 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude Fig. N°45 : Carte effet combiné entre Exposions _ Altitude Fig. N°46 : Organigramme de la méthode utilisée pour réaliser la carte de sensibilité à l'érosion Fig. N°47 : Carte de danger à l’érosion de la zone d’étude Fig. N°48 : Carte des aptitudes physiques à l’aménagement Fig. N°49 : Carte des aptitudes écologiques à l’aménagement Fig. N°50 : Modèle évolutif de structure anti-érosive perméable en vue de la dissipation de l'énergie du ruissellement (ROOSE, 1991).

159 Sommaire

Sommaire

INTRODUCTION & PROBLEMATIQUE………………….….………………………………1

I. ANALYSE DES FACTEURS PHYSIQUES ET BIOLOGIQUES DU MILIEU

1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE DE LA REGION……………………………………..4

1.1. Cadre générale……………………………………………………………………….4 1.2. Présentation de la zone pilote………………………..……..………………………..5

2. ETUDE CLIMATIQUE……………………………………………………………………….7 2.1. Le vent……………………………………………………………………………….8 2.2. Les gelées……………………………………………………………………….……8 2.3. Le sirocco………………………………………………………………………….....8 2.4. L’humidité relative……………………………………………………………….…..9 2.5. Etude des précipitations……………………………………………………………...9 2.5.1. Collecte des données……………………………………………………………9 2.5.2. Choix des stations utilisées…………………………………………………...... 9 2.5.3. Précipitation annuelles………………………………………………………...10 2.5.4. Précipitation mensuelles………………………………………………………11 2.5.5. Les précipitations saisonnières………………………………………………..12 2.5.6. Les précipitations torrentielles intenses et fréquentes………………………...13 2.6. Etude des températures……………………………………………………………..14 2.7. Classification du climat de la région…………………………………………….….15

2.7.1. Les indices climatiques généraux …………………………………………….16 2.8. Conclusion………………………………………………………………………….18

3. L’HYDROGRAPHIE………..…………………………………………………………….....19 3.1. Le réseau hydrographique…………………………………………………………..19 3.2. L’écoulement des eaux……………………………………………………………..19

4. LA GEOMORPHOLOGIE…..……………………………………………………………….19

5. LA LITHOLOGIE……………………………………………………………………………20

Sommaire

6. LA TOPOGRAPHIE…………………………………………………………………………22

7. LA PEDOLOGIE…………………………………………………………………………….23

8. ETUDE DE LA VEGETATION………………………………………..……………………26

8.1. L’analyse du terrain………………………………………………………………...26 8.2. Description des formations végétales et des formes d’utilisation du sol au Monts de Beni chougrane………………………………………………………………….27 8.3. Conclusion………………………………………………………………………….30

9. ANALYSE SOCIO –ECONOMIQUE…………………………………………………….....32 9.1 Introduction……...... ……………………………………………………….32 9.2 L’accroissement de la population……………….…………………………………..32 9.3. La répartition de la population……………………………………………………...33 9.4. La conséquence de la pyramide des âges sur le pourcentage de la population active……………………………………………...……………………………..34 9.5. La zone rurale…………………………………………………………...... 35 9.6. L’occupation de la population……………………………………………………...36 9.7. Conclusion………………………………………………………………………….39

II. PRESENTATION BIBLIOGRAPHIQUE DE L’OUTIL DE TRAVAIL TELEDETECTION ET SIG

I. PRESENTATION DE L’OUTIL TELEDETECTION………………………………….. 41

1. HISTORIQUE………………………………………………………………………………..41

2. DEFINITIONS DE LA TELEDETECTION ………………………………………………..42

3. OBJECTIF DE LA TELEDETECTION…………………………………………………...... 42

4. SYSTEMES DE LA TELEDETECTION SPATIALE…………………………………...... 42 4.1. Les Satellites utilisés en télédétection spatiale……………………………………...42

5. BASES PHYSIQUES ET TECHNOLOGIQUES…………………………………………....44 5.1. Le rayonnement électromagnétique………………………………………………...44 5.2. Sources d’énergie électromagnétique………………………………………………46 5.3. Notion de réflectance……………………………………………………………….46 5.3.1. Définition de la réflectance……………………………………………………46 5.3.2. Compréhension du phénomène………………………………………………..48

6. QUELQUES EXEMPLES DE SIGNATURE SPECTRALE………………………………..49

Sommaire

6.1. Signature spectrale des sols…………………………………………………...... 49 6.2. Signature spectrale de la végétation………………………………………...... 51

7. METHODES DE TRAITEMENT D’IMAGE…………………………………………….….52 7.1. L’image numérique en télédétection……………………………...………………...52 7.2. Signification thématique des canaux……………………………………………….53 7.2.1. Indice de brillance……………………………………………….…………….53 7.2.2. Indice de végétation…………………………………………………………...53 7.2.3. Traitement des données………………………………………………...……..53 7.2.3.1. Les prétraitements…………………………………………………...... 54 7.2.3.2. Les traitements d’améliorations……………………………………………..54 7.2.3.3. Les traitements d’optimisations……………………………………………..55 7.2.3.4. Les traitements spécifiques………………………………………………….55 7.2.3.5. L’interprétation……………………………………………………………...56 7.2.3.6. Restitutions des données…………………………………………………….57

II. LES SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG)……………………...58

1. QUE RECOUVRE UN SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE ?...... 58 1.1. Définitions d’un SIG………………………………………………………………..58 1.2. Le concept du SIG…………………………………………………………………..59

2. FONCTIONNALITE D’UN SIG……………………………………………………………..62 2.1. Acquisition de la base de données………………………………………………….62 2.2. Système de gestion de la BDG……………………………………………………...62 2.3. Système d'analyse spatiale………………………………………………………….63 2.4. Système de restitution cartographique……………………………………………...64

3. REPRESENTATION des données à caractéristique spatiale………………………………...63 3.1. Mode objet (structure vecteur)…………………………………………..………….65 3.2. Mode image (structure raster)………………………………………………………66 3.3. Approche image ou objet…………………………………………………………...66

4. CONCEPTS DE BASE DE DONNEES GEOGRAPHIQUE…………………...…………...69 4.1. Organisation………………………………………………………………………...69 4.2. Géoréférence………………………………………………………………………..71

5. ANALYSE A L’AIDE DES SIG…………………………………………………………….71

6. ORGANIGRAMME D’UN SIG……………………………………………………………..72

Sommaire

6.1. La collecte des données…………………………………………………………….73 6.2. Les prétraitements…………………………………………………………………..73 6.3. Les traitements……………………………………………………………………...73 6.4. La notion d’échelle…………………………………………………………………74

7. ASPECTS FONDAMENTAUX D’UN SIG………………………………………………...74

8. LES AVANTAGES ET LES INCONVENIENTS D’UN SIG………………………………75

9. APPORTS DES S.I.G A LA TELEDETECTION ET L’APPORTS DE LA TELEDETECTION AUX S.I.G………………………………………………………………...76 9.1 Apports des S.I.G à la télédétection…………………………………………………76 9.2 Apports de la télédétection aux S.I.G………………………………………………77

III. APPROCHE METHODOLOGIQUE POUR L’ANALYSE DE LA ZONE D’ETUDE EN UTILISANT L’IMAGERIE SATELLITAIRE ET SIG

1. UTILISATION DE LA TELEDETECTION………………………………………………...79 1.1. Méthode d'approche………………………………………………………………...79 1.2. Analyse des systèmes écologiques………………………………………………….80 1.2.1. Cartographie thématique………………………………………………………81 1.2.1.1. Procédé d'élaboration des cartes thématiques……………………………….82 1.2.1.2. Choix de l'image…………………………………………………………….82 1.2.1.3. Traitement des images-satellites……………………………………………83 A. Extraction de la fenêtre………………………………………………………..83

B. Correction géométrique………………………………………………………..83

C. Création de compositions colorées…………………………………………….84

1.3. Classification……………………………………………………………………….86 1.3.1. Mode non supervisé…………………………………………………………..86 1.3.2. Mode supervisé……………………………………………………………….89 A. Confirmation sur le terrain…………………………………………………….91

B. Finalisation au bureau………………………………………………………….91

1.4. Résultats…………………………………………………………………………….93

2. UTILISATION DU SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE…………………..94 2.1. La base de données…………………………………………………………………94 A. Acquisition des données descriptives…………………………………………….94 B. Constitution des bases de données………………………………………………..94

Sommaire

2.1.1. Couche des courbes de Niveaux……………………………………………...95 2.1. 2. Le modèle numérique du terrain……………………………………………..97 2.1.3. La carte d'exposition…………………………………………………………..99 2.1.4. Carte des pentes……………………………………………………………...100 2.1.5. La carte du réseau hydrologique…..…………………………………………101 2.2. Analyse et croisement des données………………………………………………..103

3. LES MOYENS UTILISES………………………………………………………………….103 3.1. Le modèle de données……………………………………………………………..105

4. OBJECTIFS METHODOLOGIQUE……………………………………………………….106

IV. ANALYSE ET EXPLOITATION DES DONNEES

1. LA CARTE DES ZONES ÉCOLOGIQUEMENT HOMOGÈNES (UNITÉ SPATIALE D’AMÉNAGEMENT)...... …………………………………………………………………..107 1.1. Principe……………………………………………………………………………107 1.2. La cartographiques produits……………………………………………………….108 1.3. Principe de croisement des thèmes deux à deux…………………………………..113 A. La carte de sensibilité au danger d’érosion……………………………………...113 B. réalisation de la carte des aptitude physique à l’aménagement………………….116 C. Réalisation de la carte des aptitudes écologiques à l’aménagement……………118 1.4. L’IMPREVISIBILITE ET RISQUE (INCONVENANT)………………………...120

V. PROPOSITION D'AMENAGEMENT

1. Historique des actions d’amenagement. ……………………………………………………121 a. La période coloniale…………………………………………………………...... 121 b. Les zones d’organisation urales…………………………………………………….121 c. La DRS de la période post coloniale…………………………………………...... 121 d. Une nouvelle politique de montagne………………………………………………...121

2. LA LUTTE ANTI-EROSIVE………………………………………………………………122 2.1. Choix des techniques anti-érosives………………………………………………..122 2.1.1. Trois processus progressifs……………………………………………...…...122 2.1.2. Trois processus très brutaux………………………………………………….123

3. LES STRATEGIES DE LUTTE ANTI-EROSIVE……………………………………...... 123 3.1. Les propositions adressées aux communautés paysannes………………………....123

Sommaire

3.2. Les propositions adressées aux autorités régionales et aux projets…………….….126

4. PROPOSITION D’AMENAGEMENT……………………………………………………..129 4.1. Les grands traits de l’aménagement des terres de montagne……………………...129

5. LES SOUS-UNITES ET LES ORIENTATIONS D’AMENAGEMENTS………………....130 5.1. Les zones agricoles………………………………………………………………..131 5.2. Les zones naturelles……………………………………………………………….132

6.CONCLUSION……………………………………………………………………………....132

CONCLUSION GENERALE ………………..……………………………………………...134

RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE…...………………………………………………….136

ANNEXE……………………………………………………………………………………....139

LISTE DES TABLEAUX………………………………………………………………….....156

LISTE DE FIGURES………………………………………………………………………...158