apport des données satellitaires pour la caractérisation et la cartographie des états de surface...

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Groupement pour le Développement de la Télédétection Aérospatiale ***** Ecole Nationale des Sciences Géographiques CETEL 1989 - 1990 Apport des données satellitaires pour la caractérisation et la cartographie des états de surface en régions arides méditerranéennes. (La région de Menzel-Habib, Tunisie) Mémoire présenté par Abderrazak BELGIDTH pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Supérieures Spécialisées de Télédétection. Méthodes et Applications Copyright GDTA 1990 tous droits réservés

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Groupement pour le Développement de la Télédétection Aérospatiale

*****

Ecole Nationale des Sciences Géographiques

CETEL 1989 - 1990

Apport des données satellitaires pour la caractérisation

et la cartographie des états de surface en régions arides

méditerranéennes. (La région de Menzel-Habib, Tunisie)

Mémoire présenté par

Abderrazak BELGIDTH

pour l'obtention du

Diplôme d'Etudes Supérieures Spécialisées

de Télédétection. Méthodes et Applications

Copyright GDTA 1990tous droits réservés

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Mémoire présenté les 9 & 10 juillet 1990 à

l'Université P. et M. Curie (Paris VI)

par

Abderrazak BELGHITH

à l'issue d'un stage d'application à

l'ORSTOM

devant le Jury d'examen composé de :

Président: Prof. J. CHOROWICZ Paris VI

Mlle M.C. COMBES E.N.S.G.

Mr J.M. BRUSTET Toulouse III

Mr F. LAVENU LERTS

Mr G. WEILL G.D.T.A.

Rapporteur: Mr M. POUGET ORSTOM

Ce mémoire est un rapport personnel de stage: en conséquence, il n'engage que lerédacteur à l'exclusion du GDTA. du Laboratoire d'accueil ou du Jury d'examen.

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du personnel enseignant du CETELune année d'étude extrêmementété assumées par une équipe despécialisés. En particulier à

LOPEZ qui nous ont consacré des·aider à comprendre les mécanismes

remercier tout le personnell'informatique appliquée, descientifique et matérieI~au

·f

AVAN'T-PRO:z?OS

Ce travail a pu être réalisé et mené à son terme grâce .ausoutien, à l'aide et aux encouragements de nombreuses personnesqu'il m'est agréable de remercier ici.

Mes remerciements à Monsieur MARCEL POUGET Directeur derecherche, Responsable de l'unité de Télédétection dulaboratoire d'informatique appliquée du centre O. R. S. T. O. M deBondy, qui a bien voulu me prendre en charge, malgré sesintensès obligations professionnelles. Il a été à la fois lemaître et le guide par sa grande connaissance en matière detélédétection appliquée aux ~ols.

Mes respectueux remerciements s'adressent au Colonel MOHAMEDGAMMAR Directeur Général du Centre National de TélédétectionTunisien, pour l'appui moral et matériel qu'il m'a apporté.

Mes remerciements à l'ensemblequi m'ont permis de passerenrichissante, ces études ontprofesseurs et d'ingénieursMessieurs J.M. BRUSTET et A.séances entières afin de nousde la Télédétection.

Mes remerciements vont également au personnel administratif etde formation de G.D.T.A en particulier à Messieurs R. NADAL etD. LAMY. et à Madame L. LE COMTE ainsi que tous mes camaradesde promotion qui ont su créer et préserver une atmosphèresympathique de travail.

Mes vifs remerciements, vont.également à tout le personnel del'Institut National du Génie Rural et de Forêt de Montpellieret en particulier à Messieurs P. VINE, C. PUE~I. et B. NAERT.pour leur assistance scientifique et matérie~ au cours del'oPftion.

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Ces 'lignes sont aussi l'occasion deet les chercheurs du laboratoire del'O.R.S.T.O.M de Bondy, pour l'aidecours du st~ge pratique.

Enfin, que toutes les personnes qui de près ou· d~ loin m'ontapporté leur soutien moral et matériel' trouvent ici,l'expression de toute ma reconnaissance.

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SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE

- CONTEXTE ET OBJECTIF DE L'ETUDE

I. CONTEXTE PHYSIQUE, BIOCLIMATIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE DE LAZONE n'ETUDE

1. SITUATION GEOGRAPHIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE DE LA REGION

1.1. LOCALISATION GEOGRAPHIE1.2. L'EVOLUTION SOCIO-ECONOMIQUE DE LA REGION

2. LE CADRE PHYSIQUE

2.1. LE CONTEXTE EDAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE2.2. L'HYDROGRAPHIE DE LA ZONE

3. LE CADRE BIOCLIMATIQUE

3.1. SITUATION CLIMATIQUE DE LA ZONE3.2. LE CONTEXTE PHYTO-ECOLOGIQUE

II. LES DONNEES ET LES METHODES UTILISEES

1. LES DONNEES UTILISEES

1.1. LES DONNEES SATELLITAIRES

1.1.1. Choix du capteur1.1.2. Choix de la scène

1.2. LES DONNEES CARTOGRAPHIQUES DISPONIBLES

2. LES METHODES UTILISEES

2.1. ANALYSE DE L'INFORMATION SPECTRALE

2.1.1. Analyse préliminaire.2.1.2. Sélection des parcelles d'entraînement2.1.3. Création des néocanaux et caractérisation

radiométrique des parcelles d'entraînement2.1.4. Analyse et choix des classes2.1.5. Classification des deux images2.1.6. Carte des états de surface

2.2. ANALYSE DE L'INFORMATION SPATIALE

2.2.1. Réhaussement des contrastes locaux2.2.2. Filtre multidirectionnel (Gabarit)2.2.3. Filtres directionnels

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2.3. ANALYSE MULTIDATE

2.3.1. Recalage géométrique des deux images2.3.2. Analyse et découpage de l'histogramme

bidimensionnel

:III. PRESENTATION, ANALYSE ET ESTIMATION DES RESULTATSOBTENUS

1. CARACTERISATION ET CARTOGRAPHIE DES ETATS DE SURFACE

1.1. IMAGE DU 21 - 06 - 881.2. IMAGE DU 04 - 02 - 90

2. CARTOGRAPHIE DES STRUCTURES DE TERRAIN

3. CARTOGRAPHIE DES UNITES STABLES ET DES UNITES VARIANTES

IV. CONCLUSION (PERSPECTIVES)

BIBLIOGRAPHIE

ANNEXES

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AUTEUR BELGHITH Abderazak

TITRE: APPORT DES DONNEES SATELLITAIRES POUR LA CARACTERI­SATION ET LA CARTOGRAPHIE DES ETATS DE SURFACE EN REGIONSARIDES MEDITERRANEENNES. (LA REGION DE MENZEL-HABIB, TUNISIE)

RESUME

La plupart des travaux consacrés à la région aride, ontsouligné l'importance de la surface des sols dans l'évaluationdu processus de désertification et de dégradation du milieuécologique

En prenant comme exemple une région du Sud Tunisien, l'objectifde cette étude est d'identifier et de cartographier les étatsde surface à partir des données satellitaires SPOT (2 dates).L'objectif final étant une évaluation et un suivi de ladésertification mais aussi des travaux de réhabilitation encours de réalisation.

Dans une première partie la présentation du milieu naturel etdes changements socio-économiques permettiJ.nt de préciser lesprincipaux facteurs favorables ou responsables de ce phénomènede désertification.

Le second chapitre est consacré aux donnéesutilisées: analyse de l'information spectrale,mation spatiale et analyse multitemporelle.

et ' méthodesde l' infor-

Les résultats sont présentés et discutés dans la troisièmepartie en essayant de montrer dans quelle mesure ces donnéesradiométriques peuvent répondre à nos objectifs qui se résume~en trois grands volets :

La caractérisation des états de surface en vue odecartographier les surfaces dégradées dans la région d'étude.- La cartographie des unités variantes dans la zone.- Le comportement des bassins endoreïques pendant deux saisonsdifférentes.

wTrois doc~ents cartographiques sont obtenus à l'issue de tousces traitements:- Une carte des états de surface de la région de MENZEL-HABIB ;- Une carte des structures anthropiques et naturelles dans larégion ;- Une carte des unités variantes et des unités stables entredeux saisons différentes.

Le bilan de l'étude montre la richesse de l'informationapportée par les données SPOT pour la caractérisation des étatsde surface et l'étude de la désertification dans la régionaride.

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SUMMARY

Most of the works devoted to the arid regions have enphasizedthe importance of the soil sourface in the estimation of theprocess of desertification and degradation of the ecologicalenvironment.

Taking the south Tunisia region as an example, the purpose ofthis beainwork is the identify and to make the cartography ofthe states of soil surface from the SPOT satellite data(2 dates). The final objective is an evalution and a consistentanalysis of the desertification process, and also of therestoration workes in hand.

In the first part, the presentation of the natural environmentand the socioeconomic changes, permit to precise the mainfactors favorable to or responsible for the desertificationphenomenon.

The second chapter is divoted to the data and methods usedanalysis of the spectral information, analysis of the spatialinformation and multitemporel analysis.

The results are presented and discussed in the third part withan attempt to show to what extent these radiometrical data canresponds to our obgective which amounts to the following threefacets :- The characterization of the states of soil surface with aview to making the cartography of the degraded surfaces in theregion.- The cartography of the varying units in the zone.- The behavour of the endoreic basins duering two differentseasons.

Three cartographie documents are the results of aIl thesestudies.

- A map of the state of soil surface in MENZEL-HABIB region.- A map of the (anthropic) and natural structures in the region- A map of the varying units and of the stable ones between twodifferent seasons.The assessment of thework displays the richness of the SPOTdata for the caracterization of the states of soil surface andfor the study of the desertification process in the aridregion.

MOTS CLES

Désertification,Etat de surface,SPOT,Tunisie,Zone arride,Erosion éolienne.

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INTRODUCTION GENERALE

La désertification accélérée est un phénomène dont l' homme estsouvent l'unique responsable en raison d'une mauvaise gestion dusol : la céréaliculture marginale, le surpâturage, l'éradicationdes espèces végétales ligneuses pour servir de combustible, lasalinisation du sol à la suite de mauvaises techniquesdi irrigation, toutes ces causes ajoutées à l' aridité du climatconduisent souvent à une baisse irréversible du niveau deproductivité de l'écosystéme, ou bien on peut dire simplement à ladésertification.

Ce fléau a été défini pa~ plusieurs spécialistes comme unprocessus qui entraine unë diminution de la productivitébiologique et, partant, une réduction de la biomasse végétale,dela capacité utile des terres et une dégradation des conditions devie poür-rf-nomme.--

D'autre part ce phénomène de désertification est trés extensif etsa gravité réside dans son caractère trés évolutif.H.N.LE HOUEROU, (1959) le définit comme "un ensemble d'actions quise traduisent par une réduction plus ou moins irréversible ducouvert végétal aboutissant à l'extension de paysages désertiquesnouveaux à des zones qui n'en présentaient pas les caractères. Cespaysages sont caractérisés par la présence de regs, de hamadas etd'ensembles dunaires".

--Ces phénomènes désastreux prennent des allures catastrophiques àun moment où l'accroissement démographique ne cesse de sedévelopper et la demande sur les ressources non renouvelables necesse de croître.

D'où la nécessité de disposer, d'inventaires synchroniques etdiachroniques des ressources naturelles qui s'appuient sur unebonne connaissance des territoires considérés.

Les méthodes traditionnelles d'investigation permettent uneapproche quantifiée des phénoménes mais leurs résultats restentpartiels et n'intègrent pas toutes les composantes. De plus, ni lecoût, ni la rapidité des études exigées par une telle action, niles moyens existants ne favorisent une telle investigation quidoit être rapide, efficace et bien localisée.

L'imagerie satellitaire peut apporter une contribution nonnégligeable et aider le thématicien a effectuer une analysesynchronique et diachronique des systémes écologiques sur devastes territoires. Ceci peut permettre de résoudre le problème dedélais de réalisation d'un inventaire à jour précis et moinscoûteux.

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Depuis quinze ans, de nombreuses études ont été realisées à petiteéchelle à partir des données LANDSAT-MSS, NOAA et METEOSAT. Ellesont porté sur des reconnaissances ou des inventaires divers, maisaussi sur des essais de suivre des milieux et de contrôle de ladésertification. Le faible pouvoir de résolution au sol de cessatellites ne permet pas un bon repèrage sur le terrain. Parcontre avec les données de la nouvelle géneration (LANDSAT-TM etSPOT) il est possible de se situer à un niveau de perception(moyenne échelle 1:50 000) tel que "les variablesgéomorphologiques, la couverture végétale et d'une façon plusgénérale les états de surface sont discernables non seulement parleur signature spectrale mais egalement par leur structure(chenaux: de ruissellement, formations dunaires, implantationshumaines). Que peut apporter la télédétection spatiale et enparticulier SPOT à l'étude de la désertification dans une régionaride du Sud-Tunisien ? Telle est la q~estion posée.

- CONTEXTE ET OBJECTIF DE L'ETUDE

Compte tenu de l'ampleur des effets négatifs de la déserti­fication sur le milieu et les activités humaines d'importantsefforts de lutte contre ce fléau sont déployés depuis troisdécennies afin de protéger une partie importante du territoirenational tunisien. Selon les sources F.A.O les 4/5 du territoiretunisien, se trouvent en zone aride, soit 120.000 km 2 ; cettesurface peut être subdivisée en deux zones : une zone dite "aride"avec une pluviomètrie annuelle comprise entre 350 et 100 mm, quicouvre 55. 000 km 2 , :. et une zone dite "désertique" avec une moyenneannuelle inférieure à 100 mm et qui s'étend sur 65.000 km 2 :

(F.A.O,1977.).

Une action de lutte contre la désertification, doit s'appuyer surdes études de base solides et être intégrée dans tout un programmesocio-économique et une bonne connaissance du contexte physique etbioclimatique de la zone.

Dans un tel contexte, la télédétection peut apporter unecontribution non négligeable aussi b:!.-en pour établir unecartographie des états de surface que pour en faire le suivi graceà la forme numérique des données qui autorise la mise en placed'une banque de données susceptibles d'être archivées et géréesfacilement dans un système d'information géocodée. Cette banqueintègre des données multiscalaires et multitemporelles d'originesdiverses permettant de faire l'évaluation des évolutions à long,moyen et court terme, permettant de dresser des scénariosprospectifs, pour l'aménagement de cette zone.

La zone de MENZEL-HABIB (ZOUGRATA) a fait l'objet de nombreuxtravaux en particulier l'expérience "ARZOTU" ( C. N. R. S; 1975­1977) dont l'objectif était de voir l'apport des données spatialesLANDSAT-MSS pour réaliser l'inventaire des ressources naturellesen régions arides.

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Récemment R. ESCADAFAL (1989) a essayé à travers sa thèse demontrer parmi les caractéristiques des états de surface celles quiont une influence sur les mesures radiométriques réalisées par lescapteurs MSS et TM des satellites LANDSAT.

Trois variables s'avèrent prépondérantes

- La rugosité qui diminue la réfléctance générale en relation avecl'abondance des éléments grossiers (cailloux, blocs) les travauxagricoles (labours) et les touffes de végétation.

La couleur du sol qui est fortement correlée à la réflectancedans les longueurs d'ondes correspondant au visible (bleu, vert,rouge). ::

- La dominante minéralogique avec en particuler la teneur en gypse(canal 7 de TM).

Dans cette étude il s'agit d'étudier quel est l'apport des donnéesSPOT avec seulement trois canaux (deux dans le visible et un dansle proche infrarouge), mais par contre une bonne résolution·spatiale (20 metres en mode multispectral et 10 metres en modepanchromatique) pour caracteriser et cartographier les états desurface en vu d'évaluer la désertification.

Avec SPOT, les v?riables rugosité et couleur, seront le plusimportantes et donc susceptibles d'être perçues avec précision. Aces deux variables s'ajoutent bien évidemment l'humidité et"l'activité" de la végétation, à certaines saisons et en certainsendroits bien localisés.

En prenant comme exemple la zone de MENZEL-HABIB (Sud Tunisien)notre objectif est donc d'analyser en détail les données SPOT,acquises à deux dates différentes, pour étudier les relations quiexistent entre l'image et ces variables, c'est-à-dire en fait lesétats de surface eux mêmes "indicateurs" de désertification. Ils'agit d'élaborer à partir des données satellitaires et desdonnées annexes existantes un ensemble de documentscartographiques à moyenne échelle pour guider et orienter lesindispensables observations et mesures de terrain.

Cette étude comprend trois grands chapitres :

- Dans le premier chapitre et en se basant essentiellement sur lestravaux et les études déjà effectuées (R. PONTANIER C. FLORET,E. LE FLOC'H, M. POUGET et R. ESCADAFAL), nous présenterons lecontexte physique et bio-climatique de la zone de MENZEL-HABIB enessayant de dégager les caractéristiques de la surface des solssusceptibles d'être détectées par satellite en essayant au mêmemoment de voir comment ces caractéristiques peuvent être desindicateurs de désertification.

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- Le second chapitre comprend deux parties, une première présenteles données et les documents utilisés dans l'analyse etl'interprétation des données satellitaires. Une seconde partieprésente les méthodes utilisées pour extraire l'inforLmationutile, dans le but de caractériser et de cartographier des étatsde surface (analyse spectrale, analyse spatiale, analysemultidate) .

_. Le troisième chapitre présente les résultats obtenus en essayantde répondre aux questions suivantes :

1- Dans quelle mesure peut-on caractériser et cartographierdes états de surface à partir des données SPOT.?

2- Quelle est la possibilité d'identifier des formationssableuses mobiles à part~r de l'information radiométriqueet structurale contenue dans l'imagerie satellitaire(SPOT) ?

3- Quel est l'apport de cette imagerie pour caracteriser lesconditions de remplissage et de vidange des réservoirsd'eau libre dans la zone d'étude: "SEBKHAT, GARAAT".

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CARTE DES REGIONS NATURElLES DU CENTRE ET DU SUD DE LA TUNISIE

FIG: 1

LOCAllSATION DE LA ZONE D'ETUDE" MENZEL-HABIS" (ZOUGRATA)

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I. LE CONTEXTE PHYSIQUE, BIOCLIMATIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE DELA ZONE D'ETUDE

Cette zone a été choisie en fonction de la disponibilité desdonnées numériques et cartographiques, sachant que la région deMENZEL-HABIB a fait l'objet de plusieurs travaux de recherche etdéveloppement, et d'une cartographie des systèmes écolo~giques

intéressante (carte des systèmes écologiques de la région deZOUGRATA, (C.FLORET et al, 1979).

En plus cette zone est représentative de l'aire du bioclimatméditerranéen de l'aride inférieur.

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La région aride se présente d'une façon très particulière par laprésence des espèces végétales, des organisations édaphiques,géomorphologiques, hydrographiques et climatologiquesparticulières où l' homme n'est pas indifférent. On le retrouvesouvent comme unique responsable en raison d'une mauvaise gestionde ce milieu .

1. SITUATION GEOGRAPHIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE DE LA REGION

1.1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE DE LA ZONE D'ETUDE

La zone d'étude se situe dans la délégation de MENZEL-HABIBgouvernorat de GABES, dans la TUNISIE MERIDIONALE ARIDE. (fig1)

Notre fenêtre de travail représente une superficie de 27.112 ha,soit 271,12 km 2 • Cette région est comprise entre les parallèles37°92'et 38°07'NORD et les méridiens 8°08'et 8°33'EST. (fig2)

La zone de "MENZEL-HABIB" (zougrata) est limitée:

Au Nord, par la ligne de partage des eaux de la sebkhatEN NOUEL.

- A l'Ouest, par la ligne de partage des eaux de la sebkhat SIDIMANSOUR .

- Au Sud et à l'Est, par la ligne de partage des eaux rejoignantCHOTT EL FEJEJ : cette limite est matérialisée par la ligne decrête d'une succession de montagnes (DJ . HAIRA DJ. ESSMAI,DJ.HAIDOUDI, DJ.ZEMLET EL BEIDA, DJ.TEBAGA FATNASSA).

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~CARTE TOPONYMIQUE DE LA ZONE D'ETUDE

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Entièrement incluse dans la région naturelle des "BASSES PLAINESMERIDIONALES", cette zone est inserrée dans un couloir entre deuxalignements de relief NORD-EST/SUD-OUEST constituant un site trésfavorable pour le déplacement des vents surtout pendant la saisonsèche.

1.2. L'EVOLUTION ECONOMIQUE ET SOCIALE DE LA REGION

Depuis le début des années 70, on assiste à une rapidetransformation du paysage à cause de la sédentarisation de lapopulation nomade sur les piedmonts ou à proximité des garâats.

Ce changement dans le mode dk vie s'accompagne de modificationsdans l'utilisation qualitative et quantitative des ressourcesnaturelles (R. PONTANIER, C. FLORET, E. LE FLOC'H, F. ROMANE1978) .

Avant la sédentarisation l'activité principale était l'élevage. Lacéréaliculture restait concentrée dans les talwegs etglacis bénéficiant d'apports d'eau de ruissellement, sousculture de décrue; les glacis encroûtés et lesmontagneux, aussi bien que les zones plates sableuses,réservées au pâturage.

sur lesforme dereliefsétaient

Une arboriculture ge petits jardins s'est développée au voisinagedes habitations ou bien derrière les "Jessours et les Tabias".

La mécanisation et l'introduction de la charruesteppes sur sols sableux, autrefois peuattrayantes pour la céréaliculture extensiverapidement.

à disque, rénd lesaccessibles, trésqui s ' y développe

Toutes ces mutations économiques et sociales ont contribué à lafragilisation des écosystèmes; en particulier les steppes quicouvraient les sols des glacis sont maintenant défrichées etl'érosion hydrique et éolienne n'y est pas négligeable.

2. LE CADRE PHYSIQUE

2.1. LE CONTEXTE EDAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE

La zone d'étude se présente sous forme d'un ensemble de plaines etde plateaux mis en place au cours du quatérnaire reposant sur lapuissante série sablo-argileuse du miopliocène.

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CARTE PEDOLOG 1QUE DE LA ZONE' D'ETUDE

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( D'APRES FLORET et al, 1978 l

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FIG: 5 LEGENDE DE LA CARTE PEDOLOGIQUE

2

SOLS ~rrNERAUX BRUTS - non climatiques

- Bruts d'érosion

Lithosols sur roche dure calcaire et sur croûte calcaire (montagneset témoins du Villafranchien.Régosols sur marnes, associés à des lithosols. et des sols calcomagné-simorphes à croûtes gypseuses (montagnes)

Bruts d'apport;

3 Eoliens (champs de dunes)

~

fr, 4'

SOLS PEU EVOLUES - non climatiques

- Peu t§vol~s d't§rosùm

Régosoliques. Sur matériau à nodules calcaires. Sols isohumiques tronqués.ou série d'Hamilet El Babouch et des glacis d'érosion

56

78

Peu évolws d'apport

Alluviaux limono-sableux modaux ou légèreme~t salés en profondèurColluviaux des' glacis d'accumulation limoneux souvent sur encroûtementgypseux. Série Enfidet Sidi Ali Ben AounAssociation des. sols 4 et 6 . o" :';'

Eoliens sableux' steppisés sur enciôût'ement gypseux .

et 999

4 et 9l, 46 et8 et

A croûte et encré~tementgypseuses du WealdAssociation des solsAssociation d~s solsAssociation des solsAssociation des sols

SOLS CALCOMAGNESIMORPHES - gypseux

- A accumulation gypseuse locàlis~e

gypseux sur Miopliocène gypseux ou marnes9

10

111213

SOLS ISORUMIQUES - A complexe saturé. Pédoclimat frais pendant lapériode humide

- Sierozems

14 Typiques et profonds sablo-limoneux reposant sur matériau limoneux ànodules calcaires et sur encroûtement calcaro-gypseux. Série Zougrata.Km 52.

15 idem 14. mais légèrement tronqués.16 Association des so~s 9 et 15 •

SOLS RALOMORPHES. à structure non dégradée

Sols salins

17 A horizon superficiel friable. A encroûtement gypseux de na~pe. Bas­fonds alluviaux des zones les plus basses (Oueds R'mel et Melah)

SOLS RYDROMORPHES - minéraux

- A remise en mouvement des se l5 de calciwn

18 A remise en mouv~ment du gypse. Sols des garaets submergés temporairement.

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Comme il est classique en zone aride méditerranéene ladistribution des sols est en étroite relation avec la situationgéomorphologique de la région.

sur la carte pédologique (fig 5) et le schéma montrant larépartition des matériaux et des unités '(fig 8) on peut distinguerles principales unités suivantes:

* Montagnes, haut piedmont· et niveaux témoins de l'anciennesurface villafranchienne

Unité l ~ Lithosols sur calcaire dur et sur croûte calcaire. Tréscaillouteux en surface, ces sols se caractérisent donc par uneforte rugosité (pierrosité, 1:10uffes de végétation steppique) etcorrespondent respectivement aux systèmes écologiques SD et GD.

* Glacis d'érosion à croûte ou encroutement gypseux:

Unité 9 sols calcimagnesimorphes gypseux sur miopliocènegypseux. En surface les affleurements de croûte gypseuse (blanc­grisâtre) sont trés caractéristiques et correspondent au systèmeécologique AZ

* Plateaux et glacis d'érosion sur matériaux à nodulescalcaires :

Uni té 4 = sols isohumiques tronqués, le matériau rouge sablo­argileux à nodules calcaires affleure en surface (plateau HAMILETEL-BABOUCH) et cor~espondent au système écologique AA

* Plaine à accumulation sableuse :

Uni tés 14 et 15 = sols isohumiques ( sierozems ) , avec un horizonsablo-limoneux rougeâtre plus ou moins épais en surface etreposant sur le matériau rouge sablo-limoneux à nodules calcaireset correspondent au système écologique RK

* Zone d'épandage des oueds:

Unité 5 = sols alluviaux limono-sableux pouvant être légèrementsalés en profondeur à proximité des garâats. Ils reçoivent unegrande quantité d'eau de ruissellement et correspondent au systèmeécologique ZR

* Dépressions (Garâats) :

Unité 18 = sols de couleur grisâtre plus ou moins foncée et detexture fine à moyenne, parfois hydromorphes et salés. Les eaux deruissellement s'accumulent dans les dépressions à l'occasion defortes précipitations (cf.Image de février 1990) et correspondentau système écologique pv

* Reliefs dunaires plus ou moins fixés : (dunes, microdunes)

Unité 3 = sols bruts d'apport éolien trés sableux et correspondentau système écologique AR. (fig 7)

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Dans les zones où la pression anthropique est trés forte, lefaciés morpho-pédologique est marqué par une forte érosionéolienne notamment dans les plaines sableuses aux sols tréssensibles, une forte érosion hydrique sur les glacis, dégageant lesubstrat gypseux, s'accompagnant d'un. fort alluvionnement desgarâats et des zones d'épandage.

2.2. Le réseau hydrographique de la région

Le réseau hydrographique, bien marqué à proximité des j ebels, atendance as' estomper vers l'aval, et se termine en général pardes zones d'épandages, ou dan~ des dépressions fermées (GARAATS) =ZOUGRATA , FATNASSA , HAJRI / .. qui peuvent étre en eau lors desannées pluvieuses (VOIR :IMAGE fevrier 1990). Cependant, dans lapartie nord-est de la région, l'endoreïsme est rompu par le réseaubien organisé de l'oued R'MEL qui rejoint la mer.

3. LE CADRE BIOCLIMATIQUE DE LA ZONE

3.1. SITUATION CLIMATIQUE DE LA ZONE

Avec un déficit hydrique compris entre 1200 et 1300 mm par an:(faible pluviosité et forte évaporation) , la région de MENZEL­HABIB comme toute_la zone aride, se caractérise par:

- Une irrégularité(fig. 3.a)

intra et inter-annuelle des précipittations :

D'aprés les données enregistrées par l'Institut MétéorologiqueTunisien pendant ces 30 derniéres années , on remarque que lapluviométrie annuelle moyenne est de 200 mm avec un minimumobservé de 97 mm en 1961 et un maximum de 427.4 mm en 1975(reste à pondérer ces chiffres en ajoutant un coefficent decontinentalité car ces enregistrements ont été faits dans lastation de GABES, à défaut d'une station a MENZEL-HABIB).

A partir de la distribution intra-annuelle, on remarque qu'iln'existe pas une saison de pluie bien distincte.

Par contre on peut distinguer une saison séche et longue allant dudébut de mois de mai, jusqu'à la fin du mois d'août et qui peut seprolonger jusqu'en décembre (fig. 3.b).

La variabilité des précipitations est aussi une cause qui peutaccentuer la dégradation du milieu après une succession d'annéesséches, ou bien par des répartitions trés aléatoires des quantitésde pluie. Il n'est pas rare d'observer en 24 heures 60 à 70 % desprécipitations annuelles (cf à l'image du 04-02-90).

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CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES DE LA ZONE D'ETUDE

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Ces précipitations tombent souvent sous forme d'averses marquéespar leurs violences pouvant atteindre 150 mm/h provoquant descrues catastrophiques, favorisant le ruissellement et l'érosionsur des zones déj à très vulnérables aècentuant ainsi le déficithydrique général de la région.

Notons qu'une hauteur annuelle des précipitations supérieure à500 mm peut être considérée comme un événement cinquantenaire demême qu'une pluviosité inférieure à 50 mm. (LE FLOC'H,l978).

Il faut prendre en compte Qussi la variabilité du début de lasaison des pluies, car un dé~ut tardif de saison des pluies peutaccélérer les processus de désertification par surpâturage.

- Des amplitudes thermiques trés marquées :

L'amplitude thermique journalière dépasse souvent les 20 °C ainsique l'amplitude annuelle avec une température maximale moyenne desmois les plus chauds de 32 oc et une température minimale moyennedes mois les plus froids de 7°C.

Notons qu'une telle température provoque une évapo~transpirationélevée et aggrave le déficit hydrique de la région

E ETR / E ETP = 0.85 %

- Des vents trés violents et fréquents surtout pendant la saisonsèche :(fig4.a)

La prédominance des vents désséchants et violents de secteur Est ­Nord-Est en été et Ouest - Sud-Ouest en hiver agrave encore lasituation hydrique, édaphique et végétale.

Ces vents, sont souvent d'origine saharienne, chauds et secs(Sirocco), leur fréquence annuelle est de 40 jours, qui marquentfortement le modelé des steppes sableuses par des accumulationssableuses de tout genre (voile éolien, nebkas dunes, ergs,etc ... ) ces formations sableuses donnent une réflectance trésélevée dans toutes les longueurs d'ondes surtout lorsque lavégétation devient trés cla.irsemée.

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LES PRINCIPAUH COULOIRS EOLIENS DANS LA REGION'DE MENZEL-HABIB

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LES UENTS DANS LA ZONE D'ETUDE

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3.2. LE CONTEXTE PHYTO-ECOLOGIQUE :

c'est une steppe à RHANTHERIUM ( arfej) qui montre une grandeuniformité physionomique due à la dominance du petit buissontouffu et grisâtre, correspondant à l'étage bioclimatiqueméditerranéen aride inférieur avec un minima du mois le plus froidde SoC et un maxima du mois le plus chaud de 35°C, ce quicorrespond bien au coefficient pluviothermique de L.EMBERGER :

Q == 2000P == entre 17 et 20M2-m2

Cette steppe à chamaephytes se développe depuis la limite du sous­étage aride supérieur jusqu'à II l'étage saharien. Elle recouvre dessols trés différents.

La répartition actuelle des groupements végéteaux est trèsinfluencée par l'action de l'homme. Certaines surfaces, enparticulier les bas-fonds, les talwegs ainsi que les dépressions,sont cultivées en période de décrue.

La plaine centrale avec ses steppes sur sols profonds est le lie~

d'une évolution actuelle très importante sous l'effet d'uneattractivité très grande pour la céréaliculture.

Notons bien que cette végétation est trés peu couvrante et que laréponse spectrale concerne presque à son intégralité le substratqu'il soit gypseux, sableux, calcaire ou bien marneux.

En définitive on peut distinguer 8 principaux systèmes écologiquesavec pour certains une grande' variété en fonction du degré dedégradation, en particulier densité du couvert végétal

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SYSTEMESECOLOGIQUES

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PRo~crl~ANNUaLEAnnu.II•• ):~t : :' ': ~ 1: ~: '~ ~~,~~~O~+__'~,:~~_~~;~;o_+~'~:~:~+_~~~~~~:~:_+_~:~:~~_~:~:~~__I~:~:~+_~:~:~o_~~'~~~:~~_~~~:~o_+~:~:~:~~_~~~:~o_~_DE 1111"::':". tlOO 100 100 SOO 100 300 ~OO .~o 1~0 '000 liDO 100 )'0 Iso 200 .00 UO )000 "SO ZOon '200 •

ILA PA RTl E AER 1ENN E P' rann.. ·;;·~·1'f''''"'I----;'~o~o_+-~';;o;.;O;-+_'~O;;:O;-+_~';;.'O~~_-7l>;.:O:--+---.:'~I:;:O~+_-7'='O~~_--;.'~O_+_.:,'o~O=--_+_.;..'::.'O~~_-:I:.:O::O~+_:-'~o~o_+-----:'~'-::O~+_.;.Io~o=-+_.;'-='_~_-:I-::O~O~+~.;;o~_I-~I'-:'~O~O~~~'~o;;o~-+~'';;.';;o;;:o~+~.~o~o;--t---:;J.""::,.. ..~o 100 )00 100 .~o ,~ IDa ~o )0 ,~o "00 )00 ZOO "00 )0 ·)00 ~O SaD '~O '00 tOO

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38G

FIG 7 CRRTE DES SYSTEI'-1ES ECOlOG 1QUES DE LR ZONE D'ETUDE

20'

o ..1,5 ~

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11.

II. LES DONNEES ET LES METHODES UTILISEES

1. LES DONNEES UTILISEES

1.1. LES DONNEES SATELLITAIRES

1.1.1. choix du capteur:

Les données sur lesquelles repose ce travail proviennent dusatellite SPOT-l Satellite héliosynchrone dont le cycle derotation est de 26 jours pouvant être réduit à 7 jours si on prend

~ en considération les images de: visée latérale.

Le satellite, équipé de deux radiomètres (HRV-1 etvisant latéralement avec un angle de 27°, nouspossibilité d'avoir des visions stéréoscopiques.

HRV-2)donne

quila

Ces radiomètres mesurent la luminance énergétique provenant de lacible observée. Le HRV de SPOT capte la radiométrie provenant desurfaces élémentaires (pixels) de 20 x 20 métres en modemultispectral et de 10 x 10 métres en mode panchromatique. Leradiométre de SPOT enregistre en mode multispectral l'énergieprovenant de la cible dans trois bandes différentes, deux dans levisible et une dans le proche infra-rouge :

XS1 = 0.50 à 0.59 pm (vert)XS2 = 0.61 à 0.68 pm (rouge)XS3 = 0.79 à 0.89 pm (proche infra-rouge)

Plusieurs travaux ont souligné l'intérêt des images SPOT, pour lacartographie de la végétation. Nous allons tester ce type dedonnées pour la cartographie des surfaces dégradées dans notrezone d'étude.

1.1.2. Choix des dates :

L'objectif initial était d'analyser et de cartographier des étatsde surface et des mouvements de sable, par la suite decaractériser les conditions de remplissage et de vidange desréservoirs d'eau libre dans la région de MENZEL-HABIB. Il étaitdonc nécessaire de disposer au minimum de deux images à despériodes propices.

A cet effet, deux images ont été choisies en fonction du cycleclimatique et végétal de la région :

- L'image de JUIN 1988, qui se situe pendant la saison séche et laplus venteuse de l'année.

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SPOT 1 TU N1SIE

DU::21-06-88

NIUEAU: S2

K-064J-281

ECHELLE - 1i 240 000

CANRL : HSt

LOCRL! SRTI ON DE LR ZONE D'ETUDE SUR L'I MAGE

SPOT

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DONNEES ET DOCUMENTS

CARTOGRAPHIQUES

DISPONIBLES

DEmaRCHE mETHODOLOGIQUE

ceT ••- 21 -06-88- 04-02-9.0

:IDENTIFICATIO~

o. ORIENTATIONS

•,BT CONTOUR~.·... ...-- .... ---

:ëARACTERISATION '00

DES ETATS :-----.......• DE SURFACE ., .

-. 1--· --

A.NALYSE PRELIM INA 1RE

CARACTERISATION DES ISOPHENES

SUR LA COMPOSITION COLORÉE !

SELECTION DES PARCELLES

D'ENTRAINEMENT

~ CARACTERISATION

'.qES CHANGEM:::N~SO

-, --f- .0

RECALAGE GEOMETRIQUE

DES DEUM 1MAGES

CARACTER ISATION RAD 1OMETRIQUEDES PARCELLES D'ENTRA INEMENT

- CANAUM BRUTS- INDICES RADIOMETRIQUES

ANALYSE ET CHO UI DES CLASSES

1---"""" -C.A.H

- DIAGRAMMES :IB.IUG.IC

CLASS 1F1CATION DES DEUM

IMAGES: D. EUCLIDIENNE

tiSSAGE

caRTE DES ETaTS

DE SURFaCE

CREATION DES NEO-

- CANAUH : IB.IUG.IC

REHAUSSEMENT

DE CONTRASTE

FILTRAGE:

- MliLTIDIRECTIONNEL- DIRECTIONNEL

caRTE DESconTOURS

CREATION- DE L'IMAGE

MULTIDATE

ANALYSE ET DECOUPAGEDE L'HISTOGRAMME ­BIDIMENSIONNEL

caRTE DES:- UNITES UARIANTES- UNITES STABLES

FfG: 10

ORGAN 1GRAMME DE LA DEMARCHE

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- L'image de FEVRIER 1990, qui se situe quelques j ours après unepériode d'inondations. Les réservoirs d'eau libre sont à leurmaximum et l'humidité des sols élevée.

D'autre part, l'élévation solaire n'est" pas la même pour les deuxprises de vues. Ceci induit l' existance d'ombre portée, en plusgrande proportion sur l'image de février 1990 et devrait permettrede mieux distinguer la rugosité du terrain.

Le tableau suivant nous donne les caractéristiques relatives auxdeux images :

,

SPOT KJ Date et Heure Incidence Elévation NiveauHRV 1 de prise de vue Angle de vise solaire

Image 21 - 06 - 88du 65- à R 02 . 4 070.3 52

21-6-88 281 10h 13 ' 20"

Image 04 - 02 - 88du 65- à R 07 . 7 035.4 lB

04-2-90 281 10h 10' 37"

1.2. LES DONNEES CARTOGRAPHIQUES DISPONIBLES

Cette région bénéficie d'une documentation, importante contrai­rement à beaucoup d'autres zones arides :

La carte des systèmes écologiques: (zone de ZOUGRATA) àl'échelle du 1:50 000, dressée par (E. LE FLOC 'H et al, 1978)

- La carte topographique: feuille de MEHAMLA et feuille d'ELHAMMAà l'échelle du 1:100 000.

- La carte pédologique : dréssée par (M. 50URDAT, 1962 - M.POUGET,1963) à l'échélle du 1:100 000.

- Une carte des aménagements effectués, dans le cadre de la luttecontre la désertification dans la région sur un fond topographiqueà l'échelle du 1:100 000.

En plus de cette documentation cartographique, on peut citer

- Les données statistiques (climatologiques, agricoles ... ).- Une bibliographie abondante citée en annexe.

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13

2. LES METHODES UTILISEES

La démarche générale se refère à l'approche "état de surface".L'état de surface étant la composition et l'organisation de lasurface du ..........sol à un moment donné (ESCADAFAL, 1989) . Dans desconditions ou les effets atmosphériques {brumes, aérosols, etc) etles effets dus au relief restent .faibles on peut établir desrelations entre les caractéristiques de la surface du sol(rugosité, couleur, humidité, végétation active, etc) et lesvaleurs radiométriques mesurées par le satellite. L'approche "étatde surface" privilégie donc l'analyse de l'information spectrale.L'organigramme de la (fig 10) présente l'ensemble de la démarche àpartir des données SPOT (image du 21-06-88 et image du 04-02-90)et des données annexes qui aident à l'interprétation. Sur cetorganigramme on distingue en f~it 3 types de démarches

- L'analyse de l'information spectrale contenue dans chacune desimages avec pour résultat une carte des états de surface obtenue àpartir d'une classification (démarche dirigée basée sur lesconnaissances déjà acquises sur la zone et les données annexes).

- L'analyse de l'information spatiale relative à la texture et lastructure, plus précisement la recherche des contours quipourraient souligner les formations éoliennes.

L'analyse multidate pourévidence et cartographierthématiquement.

étudier lesdes unités

changements, mettre envariantes ou stables

Les analyses ont été effectuées en utilisanttraitement d'images de l'unité de télédétectionBONDY (station SUN et videorestituteur THETASCAN)PLANETES (RAKOTO~/

2.1. ANALYSE DE L'INFORMATION SPECTRALE

le système dede l' ORSTOM àet le logiciel

L'étude, réalisée de la même façon pour les deux images de juin etfévrier, comporte en fait 6 étapes :

2.1.1. 1ere étape: Analyse préliminaire

et analyse' visuelle des compositions colorées avec mise enévidence et caracterisation des isophénes.

Une composition colorée a été réalisée au laboratoire detraitement photochimique à l'échelle 1:100 000, en plus destirages papier pour chaque canal.

Ensuite une analyse visuelle des deux compositions colorées (juin1988 et février 1990), nous a conduit à délimiter des isophénesque l'on distingue par la teinte de la couleur dominante enprécisant les teintes secondaires, et enfin par leur organisationspatiale (texture et structure à l'intérieur de l'isophéne).

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TABLEAU: N°LISOPHENES IDENTIFIES SUR LA COMPOSITION COLOREE

"IMAGE DU 21 - 06 - 1988"

TEINTE ET IDENTIFICATIQN LOCALISATIONNUMERO DE SUR LA CARTE DES GEOGRAPHIQUEL'ISOPHENE . HOMOGENITE SYSTEMES ECOLOGIQUES DES ISOPHENES

1 Noirfoncé

Bleu2 grisatre

blanc3 grisatre

tréshomogéne

homogéne

homogéne

garâats ( p.v )

zone occupée par garâatel.hajri et zougrata enperiode pluvieuse (p.v)

glacis d'érosion àcroûteet encroûtement gypseuxcouvert végétal trés

dégradé (A.Z)

GAT zougrata~T fatnassa

~T fatnassa+les borduresde Gatzougrat

-entre <;ATzougrata etfatnassa etEST el hajri

4

5

6

7

jauneorange

Vertintercalde jauneet de

marron

Jauneavec peude vertet demarron

Marronfoncé

tréshomogéne

peuhétérogéne

peuhomogéne

peuhétérogéne

- glacis d'érosion àcroûte gypseuse avecvoile de sable rouge

- plateau et glacisd'érosion sur matériau à

nodules calcaires- couvert végétal trésdégradé ( A.Z et R.K )

- Plaine d'accumulationsableuse au pieddes glacis

- Zone d'épandage desoueds avec dunes fixées- couvert végétaldégradé ( RK, rk, zr )

- Plaine à accumulationsableuse

-Zone d'épandage desoueds avec dunes fixées- couvert végétal peudégradé à bon état.

( RK et zr )

- Glacis d'érosion- plaine à accumulation

sableuse au pieddes glacis

- couvert végétalimportant ( RK3, AZ )

-Nd-Est de lazone d'étude

-Nd-Ouest deGAT zougrata-Plateau de

Hamilet elbabouch

- Au Centrea l'Est et

au Sud de lazone d'étude

- Sud de GATel-hajri

- A l'Est deGAT fatnassa

-Nord de lazone d'étude

- Piedmont deDj el-Hira

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Marron

8

Marronpeu

foncé9 intercal

de jaunede vert

Noir etmarrontrés

lO foncé

homogéne

peuhomogéne

assezhomogéne

- Plaine à accumulationsableuse au pieddes glacis

- Couvert végétal peudégradé ( RK2; RKI )

- Plaine à accumulationsableuse au pied desglacis.

- Zone d'épandage desoueds.

-Couvert végétal impor­tant, zones protégées et

zones aménagées (RK,ZK)

- Plateau et glacisd'érosion sur matériau

à nodules calcaires- Montagne calcaire à

relief disséqué- couvert végétal peudégradé ( SD, GD, AZ )

- Sud de GATzougrata

- S.Ouest dela route

GABES-GAFSA-Nord de BLED

ET-TARBIA

- Sanit BOU­CNANA et BLED

EL-HITA.au Centre etau Sud de la

zone d'étude.

-DJ EL-HlRA- Piednomt de

DJ TEBAGA

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FIG; 13 CARTE DES ISOPHENES

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-,

TABLEAU: N°2ISOPHENES IDENTIFIES SUR LA COMPOSITION COLOREE

"IMAGE DU 04 - 02 - 1990"

NUMERO ET INTERPRETATION LOCALISATIONTEINTE DE A PARTIR DE LA CARTE DES GEOGRAPHIQUEL'ISOPHENE HOMOGENITE SYSTEMES ECOLOGIQUES DES ISOPHENE

Marronfoncé

intercal1 du jaune

et dublanc

Rougefoncé

2 avec destachesmarron

tréshétérogéne

Homogéne

- Plaine à accumulationsableuse au pied des

glacis et zone d'épandagedes oueds.

- zone aménagée ( champs )- reéouvrement trés variéde 5 à 50% ( RK, rk, zr )

- Plaine à accumulationsableuse au pieddes glacis

- végétation en bon état( RK )

- Henchirzougrata et

Od EL BATOUMOd ZITOUN àl'Est de GAT

zougrata

- Br KHRAIFAet SANIT BOU

CNANA Nordde zougrataet fatnassa

Magentatrés peu

foncé3 avec des

tachesmarronfoncé

Marronpeu

4 foncéavec du

rouge

hétérogéne - Plaine à accumulationsableuse au pied

, des glacis- zone protégée- végétation peu degradée

( RK3 )

Hétérogéne - Plaine à accumulationsableuse au pieddes glacis

- Végétation importante( RK2 )

BLED EL-HITANd Ouest de

zougrata

- A l'Est deGAT EL HAJRI- Au Nord et

Sud de GATFATNASSA

Noir5 foncé

Trés - Eauhomogéne

( pv ) - GAT HAJRIZOUGRATAFATNASSA

des oued - Nd Ouestpetites de GAT

FATNASSA

Jaune peuavec des hétérogéne

6 tachesnoires

- Zone d'épandageavec presence de

dépressions- couvert végétal peu

dégradé (RK)

Blancavec

7 trés peude jaune

Homogéne -Glacis d'érosion à croûtegypseuse avec recouvrementsableux ( rouge )- couvert végétal trésdégradé (AZ, RK )

- Nd Ouestde garâatZOUGRATA

- Nord deFATNASSA

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Blancavec

8 trés peude

magenta

Jauneavec

9 dumagenta

Peuhétérogéne

Peuhétérogéne

-Glacis d'érosion à croûteoù encroûtement gypseux- Couvert végétal trés

dégradé (AZ">

- Plaine à accumulationsableuse au pied

des glacis- Couvert végétal peudégradé (RK2, RKI )

-Hr EL-HAJRI- Sud-Estentre GAT

FATNASSA etZOUGRATA

- Partoutdans l'image( surfaceimportante)

Jauneavec

du10 marron

et duvert

clair

Trés -Zone: d'épandage des ouedshétérogéne - plaine à accumulation

sableuse au pieddes glacis

- Végétation dégradée( zr, rk )

-Plateau deHAMILET EL­BABOUCH

Magentapeu

foncé

Peuhétérogéne

- Plaine à accumulationsableuse au pied

des glacis- Végétation peu dégradée

( RK3, rk2 )

- A l'Est deGAT EL-HAJRI- Au Nord deGAT FATNASSA

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Al' issue de cette démarche traditione11e, on a essayéd'interpréter ces isophénes, en se basant sur la documentationcartographique existante et la connaissance du terrain, sachantque l'on ne dispose pas de vérité terrain correspondant au momentdes prises de vue.

A l'issue de cette photo-interprétation, on a établi un tableau dedonnées : "isophènes - états. de surface", qui va guider le choixdes parcelles d' entrainement nécessaires à la classifi-cation del'image. (cf.tab1eau 1 et 2)

2.1.2. 2eme étape: Sélection de parcelles d'entraînement:

comme dans l'étape précédente mais avec beaucoup plus de précisionon délimite avec le marqueur sur la composition colorée standard( écran SUN) les parcellesl d'entraînement qui apparaîssenthomogènes par leur couleur et leur texture et pour lesquelles onpeut déjà faire des hypothèses quant à leur significationthématique (couleur rouge correspondant à la végétation active,etc) . La taille des parcelles varie d'une dizaine de pixels àquelques dizaines.

2.2.3. 3eme étape Caracterisation radiometrique des parcellesd'entrainement et création de néocanaux :

Pour chaque parcelle, l'extraction des caractéristiquesradiométriques se fait en calculant les minima, maxima moyenneset écart-types pour chacun des 3 canaux d'origine (XSl, XS2, XS3)et pour chacun des 3 néocanaux (Indice de brillance = lB, Indicede végétation IVG, Indice de couleur = IC) . On retient pourchaque parcelle la moyenne des valeurs radiométriques dans les 3néocanaux.

En effet la création de néo-canaux, pour extraire l'informationutile, s'est avérée nécessaire, dans la mesure où ils sont descombinaisons mathématiques réalisées à partir des canauxoriginaux. Ils font mieux ressortir les caractéristiquesphysiques, chimiques et biologiques du substrat ." Il s'agit deratios ou de combinaisons linéaires, qui permettent l'extractionde l'information utile à fin de discriminer les thèmes du milieuétudié" (MALEK, 1989).

- L'indice de brillance (lB) :

Le recouvrement végétal dans les zones arides est de moindreimportance, la réponse spectrale dans ces régions dépendessentiellement du sol et de la rugosité liée à la végétation. Parailleurs divers travaux ont montré que dans le cas desrecouvrements végétaux verts inférieur à 25 %, "L'indice debrillance" offrait une meilleure corrélation que l'indice devégétation (SAINT, 1987).

lB = I(XSl)2 + (XS2)2 + (XS3)2 / 3

- L'indice de végétation (lVG) :

Cet indice de végétation permet de distinguer la biomasse activedu reste (sol ou végétation sèche).

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'O~"","""",,,~~~l~"':""- -:-------,

10

••

2.

••• ••• 100 10•• 1:1 DO .... ,.oa "'0

eL 1

2000 .

~~'cnNl"'''''J

Réf. couleur granulométrie CaC03 Fer matièreMunsell A L S total organ.

BL1 5 YR 6/8 2 6 92 1,5 0,3 0BL2 5 YR 5,5/8 5 l~ 81- 2,9 0,8 0DEK6 10 YR 6/~ 10 18 73 7,8 1.1 0.35E.F. 10 YR 8/2 (gypse : 73 ) 3,0 0 0,35

A: &rq11e. L: lirlOn.,. $: ....ble~ Ct.N.ture des ich..ncl11olU':BL1: sable tin quart.zeux 'o11en (ESE.t:)·,.BL2: .01 nu .&blo-l1Ja.oneux " nodule. calca.1re.l (ESE.n)·,.DEK6: .01 nu l1J1ono-.l&bleux .ur ...me. (ESE.n'·,.E.F.: eroo.te qyp.eu.e a!!leurante (ESEqy)-"

FIG: 11

EHEMPLE DE COURBES DE REFlECTANCE DIFFUSE OBTENUES AU LRBORATOIRE

POLIR 4 ECHANTillONS DE SOLS DU SUD TUNISIEN.

(AUEe TABLEAU DE LEURS CARRCTERISTIQUES ANALYTIQUES)

in: R. ESCADAFAL, 1989 )

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La courbe générale de réflectance des végétaux montre que l'écartentre le rouge (XS2, dans le cas de SPOT) et le proche infra-rouge(XS3 pour SPOT), constitue une variable hyper-sensible à laprésence de biomasse phytosynthétiquement active. "Ceci est dû àla forte corrélation qui existe entre la réponse spectrale durouge caractérisée par une forte absorption, et la concentratione~ chlorophyle, et la réponse dans le proche infra-rouge,caractérisée par une forte réflectance, et l'indice foliaire oudensité de végétation verte" (BARIOU et al 1985)

IVG = XS3 - XS2 / XS3 + XS2

- L'indice de couleur (I.C) :

Rappelons que la réflectance des sols résulte directement de leurcomposition et de leur couleur, cette dernière dépend étroitementde la teneur en matière organique et de la nature des constituantsminéraux (oxydes de fer, calcaire, gypse, etc•.. ).

Ainsi une terre rouge indiquera une forte teneur en fer, une terrenoire une teneur élevée en matière organique.

A cet effet la couleur est un des critères importants lors de ladescription et de l'identification d'un sol aride.

La figure 10 illustre, pour 4 types de sols du sud Tunisien, lecomportement spectral en fonction des caractéristiques physico­chimiques et en particulier de la couleur. ESCADAFAL et POUGET( 1989) ont montré .. que le rapport entre MSS 5 (rouge) et MSS 4(vert) augmente assez sensiblement lorsque la couleur de lasurface des sols est plus saturée, c'est-à-dire plus rouge. Dansle cas 'l/de~ sols de ces régions les travaux récents de MADEIRA(1990 eft a paraitre) confirment ces resultats.

1/'

IC = XS2 - XSl / XS2 + XSl

2.2.4. 4eme étape : Analyse et choix des classes :

Il s'agit de regrouper les parcelles d'entraînement sur la base deleurs caractéristiques radiométriques (moyenne des valeursradiométriques dans les 3 néocanaux) pour obtenir des classes quiserviront à initialiser la classification dans l'étape suivante.Ce regroupement s'effectue selon deux critères complémentairesmais de nature différente :

Sur une base statistique en utilisant une classificationascendante hiérarchique C.A.H qui nous a permis de voir ladistibution des classes dans un espace multidimensionel (tous lescanaux retenus), ainsi que leur mode de regroupement.

Cet algorithme revient à réunir à chaque pas les deux classes(fixées auparavant par leurs moyennes) les plus proches au sens dela plus grande valeur de la similarité observée entre deuxéléments appartenant respectivement aux deux classes.

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TABLEAU ET ARBRE

HIERARCHIQUE

ErG: 14 DE LA CLRSSlflCRTlON RSCENDRNTE

CRRRCTERISTIQUES RRO/ONETRIOUES

DES PHRcnLES D'ENTRHINEMENT (ImflGE DU 21 - 06 - 1988 )

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FIG: 15

110 120 130 140

1 B

150

IMRGE DU 21 - 06 - 1988

DI STR 1BUTI ON DES PARCELLES D'ENTRA 1NEMENT

SUR LE DIAGRAMME (1 B -~--

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FIG: 16

110 120 130 140

1 B

IMRGE DU 21 - 06 - 1988

DI STR 1BUTI ON DES PARCELL ES D'ENTRA 1NEMENT

SUR LE DIAGRRMME (1 B - IUG )

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16

La proximité peut ne faire intervenir qu~ une classe et sa voisinela plus proche, c'est-à-dire l'appartenance des pixels à l'une deces deux classes la plus proche il s'agira alors d'un algorithmed'optimisation d'un critère local. Cette proximité peut comprendrela distribution de la totalité des classes dans cet espacemultidimensionel, il s'agira donc d'un c~itère global de jugementde toute la partition. (C.F I.C. LERMAN,1981).

L'analyse de la classification ascendante hiérarchique nous apermis d'observer les grandes structures hiérarchiques du paysagesur cette classification. (fig 14)

Sur une base thématique ( interprétative) endistribution des parcelles dans les diagrammesconstruits avec les néocanaux :

* diagramme lB - IC (fig 15)* diagramme lB - IVG (fig 16)

visualisant labidimensionnels

Les parcelles trop hétérogénes sont exclues (écart-type élevé).Les parcelles proches statistiquement et thématiquement, sontregroupées. Avec cette méthode le thématicien fixe le nombre declasses ainsi que leur centre (valeur radiométrique moyenne pourles trois néocanaux). Par ailleurs, la signification thématique deces classes est définie de manière relativement précise à l'aidedes diagrammes bidimensionnels (cf.fig 17 et 18).

2.2.5. Seme étape: Classification des deux images

La classification de l'ensemble des deux images consiste aaffecter aux classes thématiques les pixels appartenant aux mêmeclasses spectrales prédéfinies par les parcellesd'entraînement. "Le traitement consiste donc à étendre à l'ensemblede l'image la relation préétablie à partir des parcelles test enregroupant les pixels selon une hypothèse donnée" (G.FLOUZAT,1987) .

La méthode consiste à affecter le pixel à classer à la classe laplus proche, au sens de LA DISTANCE EUCLIDIENNE. Cette méthode detype barycentrique où chaque pixel de l'image à classer estaffecté à la classe la plus proche selon le critère de distanceminimum ( distance euclidienne). Tous les pixels de l'image sontclassés, sans classe de rejet. Il est donc nécessaire quel ' échantillonage des parcelles d'entraînement soit effectué avecbeaucoup de soin et le plus exhaustif possible

dji = ( k 1 xik - Xjk 1 p) l/pk = dimenssion de l'espace.i, j individus

2.2.6. 6eme étape: Carte des états de surface:

En définitive on obtient une image classée qu'il est possible devisualiser, de lisser éventuellement et de tracer (cf. fig 18 et22) en proposant une interpretation thématique des différentesclasses sous forme de tableau (cf tableau 3 et 4)

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17

2.2. ANALYSE DE L'INFORMATION SPATIALE

Plusieurs types d'objets au sol sont identifiés sur l'imagesatellitaire en fonction du mode d'organisation spatiale de leursréponses radiométriques."L'analyse spatiale privilégie dansl'image l'information texturale et structurale dans le but depercevoir des indicateurs morphologiques" (M. POUGET, 1989). Notrepremier objectif consiste à caractériser le type et l'organisationdes formations sableuses dans la région.

Sur l'image, les structures sont soulignées par des contrasteslocaux de brillance. Il convient donc tout d'abord de prendre uneimage la plus contrastée possible. De ce point de vue le néocanalIndice de brillance iritégre Itensemble de la gamme des brillances.Il en est de mî~Üx avec la première composante'pr1hcipale (A.C.P1)calculée à par~i~ des 3 canaux XS1, XS2, XS3 (voir annexe).

2 . 2 . 1. Une premièrelocaux qui prend en(matrice 3 x 3).

- --~ ..._--étape va être de réhausser les contrastesconsideration le voisinage de chaque pixel

Le résultat de la convolution d'une image par cette matrice est la·combinaison linéaire des 9 voisins auxquels on a affecté lescoefficients de la matrice.

On obtient aussi un réhaussement des contrastes locaux enutilisant le filtre de type Laplacien

-1 -1 -1-1 12 -1-1 -1 -1

--_.- -. .-.....

Une~troisième étape va être d'isoler les lignes de structure enutilisant des filtres qui en s'exerçant aussi sur une maille 3 x 3traitent le gradient local.

2.2.2. Une deuxième étape consiste à appliquer un filtremultidirectionnel Gabarit (Robinson), renforce la valeur dugradient la plus élevée localement quelque soit son orientation.

121000

-1 -2 -1

Il effectue 8 rotations du masque ci-dessus et garde le maximumdes 8 valeurs, on obtient une image des contours où les plusfortes différences locales de gradient et donc de brillance sonttraduites par des valeurs élevées et les zones homogènes par desvaleurs faibles.

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l!1!

18

Un seuillage de cette image en 2 classes conduit à individualiserles contours (fig 23 et 24).

2.2.3. La troisième étape consiste a appliquer des fi1tresdirectionnels qui permettent de souligner les contrastes dans unedirection que l'on choisit.Exemple:

-1 1Est -1 -2

-1 1

111

1 1N.Est -1 -2

-1 -1

111

-1 -15.Est -1 -2

1 1

111

2.3. ANALYSE MULTIDATE

2.3.1. Recalage geometrique des deux images

Dans une preml.ere étape il importe tout d'abord d'effectuer unreca1age géometrique des deux images.

En effet les deux images n'étant pas directement superposables unrecalage géométrique est indispensable pour créer une imagemultidate.

Ce recalage est fai t à l'aide d'un programme de recalagegéométrique classique (degré 1). I1 consiste à choisir des pointsde recalage (amers), bien distincts et bien repérés sur les deuximages, ces points sont au nombre de trois pour un recalage dedegré 1 et de cinq pour le degré 2.

L'image de juin (Niveau 52) a été prise comme référence pourrecaler l'image de février (méthode du plus proche voisin).

Le recalage géométrique des deux images (juin 1988 et février1990) permet la superposition de l'information des deux datesdans le but de distinguer les changements résultants entre lesdeux prises de vue.

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Précisons qu'on ne peut jamais comparer dans l'absolu deux imagesprises à deux dates différentes. On ne peut jamais dire que lesunités radiométriques stables apparues aux deux dates constituentles unités réelles du paysage. D'une part qu'on est en présencedes données qui dépendent étroitement des caractéristiquestechniques des capteurs utilisés et d'autre part des conditions deluminance, de l'angle de visée, . de la transparence del ' atmosphère, etc. . . Deschamps et al. ( 1984 ) proposent uneformulation approchée du signal mesuré en haut de l'atmosphère parun système satellitaire :

p' = réflectance équivalente.tg(o. Ou) = transmission par les gaz.es = angle zénithal d'éclairement.ev = angle zénithal d'observation.pa = réOectance atmosphériquep = réflectance bidirectionnelle de la cible visée.T (Os) = e(-t/cos O.) + id (es) = facteur de transmission total.e (-./cos Ou) = facteur de transmission direct pour une épaisseur optique de

diffusion.p = réflectance moyenne de l'environnement de la cible.s = albédo sphérique de l'atmosphère. .id (Ov) = facteur de transmission diffus.

Mais en prenant en considération tous ces facteurs exogènes onpeut dans certaines limites, faire des' comparaisons' entre--les deuximages et faire une analyse en multidate.

2.3.2. Analyse et découpage de ~'histogramme bidimensionnel:

Pour mettre en évidence des changements entre ces deux dates ilconvient de faire une comparaison relative en prenant par exempleles variations relatives de l'indice de brillance. Une méthodetrés simple, consiste à combiner les deux néocanaux IB dans unhistogramme bidimensionnel que l'on peut ensuite découper:

Les zones qui thématiquement sont restées identiques (unitésstables) correspondent à la partie du nuage localisée de part etd'autre d'une diagonale.

Les zones qui ont changé thématiquement (unités variantes) etdont le changement se traduit par un indice de brillance trésdifférent se retrouvent excentrées par rapport à cette diagonale.

Exemple: les zones inondées en février 1990. (cf.fig 25, 26, 27)

Cette procédure reste une approche qualitative qui peut être utiledans une phase préliminaire d'analyse multitemporelle.

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20

III. PRESENTATION, ANALYSE ET ESTIMATIONS DES RESULTATS:

1. CARACTERISATION ET CARTOGRAPHIE DES ETATS DE SURFACE(analyse de l'information spectralE)

1.1. IMAGE DU 21 - 06 - 88

L'analyse préliminaire, c'est-à-dire en fait l'analyse visuelle dela composition colorée, conduit à mettre en évidence et àdélimiter 10 isophènes (fig 12 - tableau 1).

On sélectionne sur l'image 41 parcelles d'entraînement dont oncalcule les principales caractéristiques radiométriques, enparticulier les moyennes des valeurs radiométriques pour les 3néocanaux (lB, IVG, IC). Après analyse statistique (C.A.H,fig. 14) et sur une base thématique (fig. 15, 16, 17, 18) ondétermine le nombre de classes (16 classes) ainsi que leurscaractéristiques radiométriques qui vont permettre d' initialiserla classification (distance euclidienne) par l'ensemble de l'image(fig 19 et tableau 3).

La superposition du calque "carte des systèmes écologiques"(fig. 7) facilite l'interprétation des classes ainsi obtenues.

On distingue 5 ensembles principaux mais d'importance différente:

- Les surfaces les plus sombres (classes 1 - 2)correspondent à 2 systèmes écologiques bien distincts SD montagnesavec forte rugosité et pv zone centrale des garâats Zougrata etFatnassa (sols de couleur sombre, labour).

- Les surfaces sombres (classes 3 - 4 - 5)GD = Hauts piedmonts et glacis à croûte calcairepv = Periphérie des garâats

- Une séquence caractéristique des plaines à accumulation sableuseDepuis des steppes peu dégradées à couvert relativement dense(RK3) correspondant aux (classes 6 et 7), jusqu'aux zones trèsdégradées à très faible couvert (classe 15).

Le diagramme IB/IC (fig. 17) montre que ces classes secaractérisent par les indices de couleur les plus élevés (sablesrougeâtres) .

- Une séquence caractéristique des surfaces de couleur grisâtre àblanchâtre (classes 10, 14, 16).

Sols de bordure de garâat et surfaces à croûte gypseuse (systèmeécologique pv et AZ).

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- 1 5 SA ~LE ROUGEA TRE

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140

138

134

132

130100

FIG: 17 I/!tIIRGE DU 21- 06 - 1988

DISTRIBUTION DES 16 CLRSSES SUR LE DIRGRRMME

(1 B - 1 C)

.-

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LE. SOLS LES PLUSDEGRADES

~ 4 7 11~1" 1~le

~5 ellb lŒIee\ ~A 0/e 101213

lB•15014013012n110

130

120100

lOG

150

140

FIG: 18 I/!tIIRGE DU 21 - 06 - 1988

DI $lR 1BUTI ON DES 16 CLRSSES SUR LE DI RGRAMME

(1 B - IUG)

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TABLEAU N °3INTERPRETATION DE LA CLASSIFICATION

"IMAGE DU 21 - 06 - 1988"

NO DES NO DES COULEUR LES ETATS MOYENNES DES CLASCLASSES PARCELLES DE LA DE SURFACE

1 IVG 1D'ENTRAIN CLASSE IB IC

1 30 - 25 Vert - Sebkhets FATNA- 108.6 123.5 131.222 foncé SSA et ZOUGRATA

- Ombre portéhaut piedmont

de Dj EL-HAIRA" p.v GD SD .., ,

2 21 Gris - Les versants 110.1 125.3 133.1de Dj EL-HAIRA.. SD "

23 - 24 Vert - Bas piedmont 119.4 122.0 131. 729 clair de Dj EL-HAIRA S-

3 .OUEST de l'ima~e

-Bordures des G TZOUGRATA et

FATNASSA "GD, pv"

28 - 26 Rouge -Terres labourées 122.7 125.0 137.44 foncé -Zones d'épandage

des oueds " ZR "

23 - 8 Cyan - Zones les plus 131.3 123.0 135.316 - 18 claires du bas40 - 5 piedmont de

5 Dj EL-HAIRA-La frange externede ~T ZOUGRATA.. GD, pv "

6 9 - 37 Marron -Steppe relative- 131.4 124.3 137.741 foncé ment dense "RK2"

12 - 31 Marron -Steppe relative- 132.6 124.0 139.47 33 clair ment dense sur

sols plus rouges

10 - 13 Orange - Steppe moins 136.7 125.3 136.98 2 - 3 dense sur limons

rouges à nodulescalcaires

9 27 Rouge - Végétation 109.0 141.0 130.6vif active dans les

zones irriguées

10 6 - 34 Violet - Sols gypseux 133.2 123.5 134.9foncé grisatre

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7 - 38 Violet - Sols gypseux 135.4 124.2 136.511 grisatres plus

clairs

Il - 14 Jaune - Couvert végétal 136.1 124.1 138.712 32 dégradé sur sols

plus rouges I r k1"

17 - 20 Jaune - Zones trés 137.0 123.8 136.913 19 - 39 clair dégradées

- Affleurement dela croûte calcaire

4 Vert -sols plus clairs 140.5 123.9 136.014 grisa- - Affleurement de

tre la croûte gypseuse

15 - 35 Orange - Zones trés 138.2 124.0 140.015 clair dégradées

chatin - Limons rougesdénudés" AA, aa Il

1 Blanc -Sols trés clairs 143.9 123.9 135.016 - Affleurement de

la croûte gypseus7

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FIG .. 19 CARTE DES ETATS DE SURFACE

4

2

8

6

9

1 1

10

1 2

14

113

Il'

115Il"

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IMAGE DU 21-06-88

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FIG; 19 BtS

2

4

,

5

3

1 SURFACES TRESDEGRADEES

6

7 SURFACES STABLE:

LEGENOE

ECHELLE: 1/ 70 000

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CARTE DES SURFACES DEGRADEES DANS LA ZONE D'ETUDE••.•- ·'_'·.n " .. ' " ".. . ( __ ri

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21

Les classes (11 et 13) constituent des unités intermédiaires entreles deux ensembles.

- Les zones irriguées (classe 9)

s'individualisent sans aucune ambiguïté à cause de la signaturespectrale de la végétation active (fig 18).

En définitive il est possible de rattacher les classes auxprincipaux systèmes écologiques (surtout les ensembles morpho­pédologiques) et de mettre en évidence les zones les plusdégradées qui se distribuent en deux séquences assez bienindividualisées en fonction de la couleur et de la nature de lasurface des sols.

1.2. IMAGE DU 04 - 02 - 90

L'analyse visuelle de la composition colorée permet de délimiter11 isophènes (fig 13, tableau 2). L'image est beaucoup pluscontrastée et structurée.

La même démarche que précedemment permet d'obtenir uneclassification en 13 classes (fig 20, 21, 22 et tableau 4).

On distingue nettement plusieurs ensembles :

Les surfaces inondées (classes l, 2, 3) correspondant auxgarâats (pv) avec des eaux plus ou moins profondes et/ou turbides.

- Les surfaces humides à moins humides ( classes 4, 5,localisent dans les zones d'épandage des ouedsréflectances sont encore faibles dans tous les canaux.

8) qui se(ZR), les

- La séquence caractéristique des plaines à accumulation sableusedepuis des steppes à végétation dense peu dégradée (RK3 )(classe 6) jusqu'aux surfaces trés claires (sables rougeâtres peucouverts) correspondant à la classe 10.

- La séquence caractéristique des surfaces de couleur grisâtre àblanchâtres (classes Il, 12, 13) avec dominante de surfaces àcroûte gypseuse, mais aussi de sables mobiles très peu fixés.

Les montagnes et lesreprésentés sur cettescéne SPOT plus au sud.

glacis à croûte calcaireimage (zone Sud-Ouest) car

ne sont passitués sur la

On retrouve par ailleurs les mêmes grands ensembles avec en plusles zones inondées et les zones d'épandages qui apparaîssent trèsclairement en raison de leur réflectance plus faibles et aussi duparcellaire.

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11!

22

Dans la séquence caractéristique des plaines sableuses on note deslimites géométriques qui semblent correspondre à des mises endéfense ou des travaux de lutte contre la déserti fication. Leurréflectance plus faible est à mettre en relation avec une rugositéplus forte (touffes de végétation steppique).

La classe 13 souligne les surfaces les plus brillantes (sablesblancs mobiles sans végétation, surfaces trés battantes).

2. CARTOGRAPHIE DES STRUCTURES DE TERRAIN

Les cartes des contours sont donc obtenues à partir des néocanaux(Indice de Brillance), et 1 après réhaussement de contraste,filtrage multidimensinnel (Gabarit), et seuillage (fig 23 et 24).

Sur l'image de juin 88, on ne distingue que très peu de contours,le tracé de la route nationale Gabes Gafsa et surtout les"fléches sableuses" orientées Est-Ouest qui envahissent la garâatZougrata. Elles se distinguent bien en raison du contraste quiexiste entre leur couleur claire sur fond sombre de la garâat(cf. fig 19). La bordure Nord-Est de la garâat Fatnassa estégalement très visible (contraste bordures claires et solssombres).

On peut aussi matérialiser un couloir de forte érosion éolienneentre les deux garâats.

Sur l'image de février 90, les flèches sableuses ont disparu sousl'eau qui remplit à cette date l'ensemble de la garâat dont lescontours sont bien délimités. Il en est de même pour garâatFatnassa et El-Hajri qui était très difficilement "visible" surl'image de juin.

On distingue très nettement le parcellaire dans les zonesd'épandage mais aussi dans la plaine d'accumulation sableuse oùl'eau a été retenue par les Tabias qui entourent les parcelles.Les sols ont conservé une plus forte humidité aprés les crues desdeux semaines précédentes.

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Les limitesclairement.

de mise en défense apparaissent aussi assez

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TABLEAU: N°4INTERPRETATION DE LA CLASSIFICATION

IMAGE DU 04 - 02 - 1990

NO DES NO DES COULEUR INTERPRETATION MOYEN ES DES CLASCLASSES PARCELLES DE LA DES ETATS

IVG 1D'ENTRAIN CLASSE DE SURFACE IB IC

1 Bleu Eau profonde 50.5 47.2 106.9trés - GAT ZOUGRATA

1 foncé - quelques zonesde GAT FATNASSA

Il pv Il

17 Bleu Eau moins profonde 52.0 60.1 113.32 foncé Jeu turbide

- T FATNASSA"pv"

22 Cyan Eau turbide ou 57.6 55.9 119.9peu profonde

3 - GAT EL-HAJRI- Bordures de GAT

ZOUGRATA etfatnassa " pv "

21 - 2 Violet Sols trés humides 68.1 112.9 133.5foncé - Zone d'épandage

des oueds4 - Champs labourés

" zr "

3 - 4 Violet Sols humides 77.0 118.2 131.8avec végétation

5 active- zone d'épandage

. des oueds" zr, rk2 "

5 - 6 Vert Sols peu humides 89.8 114.2 135.16 20 - 23 foncé -végétation rela-

24 tivement dense" RK3 "

7 - 10 Vert Plaines à accumu- 95.7 113.7 135.9Il - 12 lation sableuse

7 15 au pied de glacis- Steppe en bonétat "RK2, RK3"

8 - 9 Violet Zone d'épandage 76.4 114.9 137.2clair des oueds ( sols

8 humides de sablesou limons rouges)- Végétation pastrés couvrante"zr

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13 - 14 Orange Plaine à accumu- 99.7 112.3 138.516 - 19 lation sapleuse

9 25 au pied de glacis- Steppe dégradéesur sables rouges

" rk1 "

27 - 26 Jaune Plaine à accumu- 103.9 111.5 138.3lation sableuse

au pied de glacis- Sable rouge

10 tronqué jusqu'aumatériau à

nodules calcaires- Végétation trésdégradée " rk1 "

18 Gris Glacis d'érosion 97.3 112.4 134.8à croûte gypseuse

11 - Voile de sablesclairs

- Végétationdégradée "AZ2-AZ1"

29 Gris Glacis d'érosion 102.1 111. 7 134.8... clair à crôute gypseuse

12 - Voile de sablesplus clairs

- Végétation trésdégradée"AZ1,rk1"

28 Blanc Affleurement de 106.7 111.4 136.2la croûte gypseuse

13 -Sable trés clair- Végétation trésdégradée" AZ1 "

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23

3. CARTOGRAPHIE DES UNITES VARIANTES ET DES UNITES STABLES

On rappelle que l'analyse multidate a porté sur deux prises devues en deux périodes climatiques contrastées.

Le fait qu'on dispose d'une image pendant la saison sèche, et uneautre située pendant une période très humide, permet lacaractérisation des conditions de remplissage et de vidange desréservoirs d'eau libre dans la région, mais vu que la période destraitements est courte, on était limité à caractériser lessurfaces inondées ainsi que les unités qui sont restées stablespendant ces deux dates.

L'analyse des données cro1sees, nous montre que les surfaces desunités stables centrées sur l'axe diagonal alors que leschangements se localisent de part et d'autre de cet axe.(fig,25).

La classification de cette image multidate a donné des résultatstrés satisfaisant~s, on remarque essentiellement à partir de cetteclassification les changements résultants au niveau des troisgarâats, comme on peut distinguer les limites de ces troisréservoirs pendant chaque saison. (fig, 26)

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FIG: 23CARTE DES CONTOURS ET DES ORIENTATIONS

IMAGE DU 21-06-88

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FIG: 24CARTE DES CONTOURS ET DES ORIENTATIONS

IMAGE DU 04-02-90

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CARTE DES UNITES VARIANTES

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GARAAT EL-HAJRI GARAAT FATNA55A

111111111PROfONDEUR

~

4TURBIDITE

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Surface Surface XCl

en ixels en "hagaraatet-h a l r l 5602 224 ha 0.00 0.24

garaatzou rata 9319 372 ha 0.00 0.33

ga r a a tfatnassa 4368 174 ha 0.02 0.57

GARAAT ZOUGRATA

FIG; 27CARTE DES TROIS BASSINS ENDOREIQUES DANS LA REGION

IMAGE DU 04-02-90

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24

IV. CONCLUSION

~En zone aridé, compte tenu du faible recouvrement végétal, lesflux énerg~t{ques captés par les radiomètres proviennentessentiellement des sols. A cet effet la description d'un état des~rface en zone aride se. limite essentiellement à descaractéristiques édaphiques: de rugosité de teinte et d'humidité.Ces caractéristiques sont des révélateurs potentiels de l'état dedégradation des surfaces en zone aride.

On constate une assez grande différence entre les deux dates.L'image de février 90, c'est-à-dire en hiver et après de trèsfortes pluies, apporte beaucdup d'informations sur le remplissagedes réservoirs (garâats ) , les zones d'épandages des oueds et lecomportement des aménagements hydrauliques. Par contre les zonesde parcours, depuis les steppes denses jusqu'aux zones trèsdégradées, se distinguent sur les deux images, avec la mêmedistinction en fonction de la couleur des sols: séquence sursable ou matériau rougeâtre et séquence sur matériau moins coloré,grisâtre à blanchâtre (gypse, sols hydromorphes de fonds degarâats) .

Les précipitations diluviennes étaient focalisées sur une périodetrés restreinte provoquant des inondations et un engorgement dessols légers (image février 1990), se faisant sentir sur lesvaleurs radiométri_ques qui ont diminué dans tous les canaux parrapport à l'image de juin 1988.

Nous retiendrons finalement que les données SPOT se sont révéléesêtre d'une grande richesse d'informations pour produire la cartedes états de surface. Il s'avère aussi que ces zones aridess'accordent parfaitement avec l'échelle des données SPOT, avec unerésolution de 20 métres en mode multispectral.

Quoiqu'il en soit cette cartographie des états de surface neconstitue qu'un document qui sera validé ultérieurement par uneprospection de terrain qui permettra de vérifier les résultats etvalider les hypothèses.

Les données acquises en hiver, début printemps semblentparticulièrement intéressantes, pour deux raisons: la première àcause de la végétation car il apparaît souhaitable de tenir comptede son bon développement. La seconde, à cause de la position dusoleil.

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25

La télédétection s'oriente de plus en plus vers la combinaison dedonnées de sources multiples.

A cet effet, l'introduction des données RADAR avec celles descapteurs passifs (optiques), semble apporter des informations trésutiles pour dégager des textures et des structures toujoursrecherchées par les thématiciens ..

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La bibliographie indiquée ici est constituée des documentsutilisés pour l'étude, et des documents non utilisés, maisinteressant le sujet:

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ANNEXES

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1 LEGENDE

FIG: 6CRRTE DES SEQUENCES DE UEGETRTION DE LR ZONE D'ETUDE "PAR E. LE FLOC'H"

CJ $éQ.v..~nce à RhantherilDT1. suaveoZens

~lséquence à Stipa

tenaoi8/3i411a'

~~~ESéquence à PulicariaZaoiniata

~7Séquence à Ziziphua

Zotus

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ZiziphuB ïo tUB

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herba-alba

1~~~J'Séquence à AnarrhinlDT1

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Anarrhinum brevifo"liwn

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VALEURS DES CRITERES D'EVALUATION DES PARTITIONS FORHEES PM LA CLASSIFIC"'TlOH--------------------------------------------------------------------------ILEB NIVEAUr SIOHIFIC",TIFB AU REO"'-"p DE CHA.QUE CRITERE GONT ENC"'OfIES P"" DES ETOILESI

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OES PRRCELLES O'ENTRI1INEMENT ( IffiRGE DU 'i - 2 - 1990 )

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IMRGE OU 4 - 2 - 1990

DISTRIBUTION DES PARCELLES D'ENTRAINEMENT

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IMRGE OU 4 - 2 - 1990

DI STR 1BUTI ON DES PARCELLES D'ENTRA 1NEMENT

SUR LE DIAGRAMME (lB - IUG)

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Steppe d'alfa en. montagne (SD)

Parcouru sur croûte ca laaùre (GD) Dunes eolonùeëee. par ARISTIDA PUNGENS(AR)

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Steppe (-'H !JOI1 étatSUI' soL gypseux

(AZ n)G

steppe très àégradéeGLU' croûte gYPsel,se

(AZ])

Friche pos t.cu Lt.uru l cSUI' so L Lim0I1!.-71lX

(Ml)

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Steppe à RHANTHERI0NSUAVEOLENSen éon é t.at:SlU' sierozem sableuxet profond (RD

3)

Défriche d'une steppe en bon étatsur siel'ozem (RK

3l'k

2)

Début de dégradationde ra steppe àRHANTHERIUM SUA VEOLEt/S

(RK2)