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Montpellier : AgroParisTech (2012)

Analyse de la dynamique de la production végétale en lien avec le climat en Afrique de l’ouest (2002-2011) par la télédétection satellitaire

Lara Lopez Diana Alexandra

Titre : Analyse de la dynamique de la production végétale en lien avec le climat en Afrique de l’ouest (2002-2011) par la télédétection satellitaire

Auteur : Lara Lopez Diana Alexandra

Etablissement de soutenance : Montpellier : AgroParisTech

Grade : Master 2 : Gestion environnementale des écosystèmes et forêts tropicales 2012

Résumé
La sécurité alimentaire reste un sujet d’actualité en Afrique de l’Ouest. La définition des bassins de production ou de paysages homogènes est l’un des principaux points de départ pour la réalisation de notre objectif qui est d’analyser la dynamique des surfaces végétales et agricoles en lien avec le climat notamment la pluviométrie en Afrique de l’ouest sur les dix dernières années, à partir des séries temporelles d’images à moyenne résolution spatiale. Les images MODIS ont été compilées sur l’ensemble de l’Afrique de l’Ouest entre 2002 et 2011. Deux produits ont été utilisés dans cette étude : le produit MOD13A1, notamment la bande de synthèse 16 jours de NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) et la bande de qualité (pixel reliability), et le produit MCD12Q1, à partir duquel nous avons extrait la bande Land Caver Type 1. Les deux produits ont une résolution spatiale de 500 mètres. Les images ont été prétraitées avec les logiciels Erdas et ENVI. L’analyse des tendances a été menée en deux temps : segmentation de l’espace régional et analyse des tendances de chaque segment. Plusieurs segmentations ont été faites avec le logiciel eCognition. La qualité de ces segmentations a été évaluée de façon non supervisée à partir d’indicateurs statistiques issus de la bibliographie qui prennent en compte l’homogénéité intra-région et l’hétérogénéité inter-région. Les paramètres de segmentation les plus appropriés pour notre zone d’étude, sont : paramètres d’échelle : 500 ; critère de forme : 0,7 ; critère de compacité : 0,9. L’analyse de tendances de la production végétale a été menée en traçant une régression linéaire entre le NDVI moyen annuel et les années pour chaque segment de l’espace sur l’ensemble de l’Afrique de l’Ouest pendant les 10 ans. Nous avons trouvé une tendance du NDVI à la diminution de 20% de l’ensemble de la zone, à la stagnation de 72% et à l’augmentation de 8%. L’analyse géographique des résultats montre que le Sénégal, la Mauritanie et le Mali sont les pays les plus touchés par une augmentation du NDVI (respectivement 35%, 24% et 18% de la surface du pays), alors que la République démocratique du Congo, la Guinée équatoriale et le Sierre Leone montrent une forte baisse du NDVI moyen sur la période avec respectivement 63%, 61% et 50% du territoire concerné. A partir de la segmentation, une analyse des tendances de la pluviométrie a été menée avec la même méthode en utilisant des données satellitaires RFE de cumul pluviométrique. Les pays qui montrent une tendance à la diminution de la pluviométrie sont principalement la Guinée équatoriale, le Nigeria, le Gabon et le Cameroun (respectivement 42%, 37%, 31% et 21%). En revanche, on observe une augmentation de la pluviométrie dans le sud soudanien et guinéen, et l’on n’observe aucune tendance dans le nord sahélien. Une régression linéaire entre les valeurs moyennes de NDVI et les précipitations ont été calculées, en obtenant une corrélation de 0,52 pour la zone soudano-sahélienne, et de 0,23 pour la zone guinéenne. Ces résultats sont sans surprise, et confirment que dans le sud de la zone d’étude, la pluie n’est pas un facteur limitant de la production végétale. Finalement, les pays avec la plus forte augmentation des surfaces agricoles sont le Nigeria, le Burkina Faso et le Sénégal (17%, 6% et 5% respectivement), et ceux qui ont la plus forte diminution sont le Ghana et le Cameroun (9%, 5%).

Mots Clés : Méthodes mathématiques et statistiques - Méthodes de relevé - Culture des plantes - Géographie - Météorologie et climatologie

Présentation (AGRITROP – CIRAD)

Version intégrale (6 Mb)

Page publiée le 16 novembre 2015, mise à jour le 21 novembre 2017