| Titre : | Apport des SIG dans l’étude de la vulnérabilité à la désertification dans les régions occidentales des hauts plateaux de l’Algérie |
| Auteurs : | KADRI Chadli Bendjedid, Auteur ; NASRALLAH Yahia, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | [S.l.] : [S.l.] : Dr. Moulay Tahar Université Saida, Faculté des Sciences Naturelles et de la Vie, 2023/2024 |
| Format : | 157 p / 29 CM |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Index. décimale : | BUC-D 000163 |
| Catégories : |
Doctorat En Sciences Filière : Écologie et environnement Spécialité : Écologie et environnement |
| Mots-clés: | désertification ; système d'information géographique ; Les hauts plateaux occidentaux |
| Résumé : |
La désertification est définie comme un processus de dégradation des terres dans les zones
arides, semi-arides et subhumides sèches. Les Hauts Plateaux Occidentaux (HPO) sont l'une des régions les plus touchées par ce phénomène. L'objectif de cette thèse est d'intégrer des données SIG et télédétection pour cartographier les zones les plus vulnérables à la désertification. À cet effet, deux types de cartes de la désertification ont été réalisés : l'une est la carte de l'ensablement, pour laquelle les paramètres biophysiques (albédo, TGSI, température de surface et l'indice de végétation (NDVI)) ont été combinés avec une technique d'intelligence artificielle. Les résultats obtenus révèlent que 20% de cette surface est vulnérable au phénomène de l'ensablement. L'autre carte représente la désertification et la dégradation des terres, où dix couches d'information (pente, texture, drainage, roche mère, précipitation, aridité, couvert végétal, densité de population, densité du réseau routier et densité du bétail) ont été combinées avec une technique d'analyse multicritère. Les résultats indiquent que la région des Hauts Plateaux Occidentaux a connu une détérioration significative de la qualité du sol, avec 69% des terres considérées comme plus vulnérables à la désertification que d'autres. |
| Note de contenu : |
Introduction Générale..................................................................................................... 1
Chapitre I: Aperçu sur la Désertification et la Dégradation des Terres des Hauts Plateaux Occidentaux : Handicapes, Enjeux et Outils de Diagnostic 1. Introduction .........................................................................................................................................6 2. Formes de dégradation des sols .........................................................................................................7 2.1. Dégradation chimique ............................................................................................................. 7 2.1. Dégradation physique ............................................................................................................. 8 2.2. Dégradation biologique ........................................................................................................... 8 3. Principales causes de la désertification .............................................................................................8 3.1. Facteurs naturels .................................................................................................................... 8 La sécheresses .................................................................................................................. 8 Dégradation des terres arides ......................................................................................... 9 La salinisation .................................................................................................................. 9 3.2. Facteurs anthropiques ............................................................................................................ 9 Le surpâturage ................................................................................................................. 9 Mise en culture des terres ............................................................................................. 10 4. États de la désertification en Algérie ............................................................................................. 11 5. Efforts de l’Algérie dans la lutte contre la désertification............................................................. 13 6. Divisions territoriales ...................................................................................................................... 15 7. Position du problème ....................................................................................................................... 16 vi8. Présentation du HPO ....................................................................................................................... 17 9. HPO : Atouts, handicapes et enjeux ............................................................................................... 18 9.1. Les Atouts .............................................................................................................................. 19 9.2. Les handicapes et les contraintes ........................................................................................ 19 9.3. Enjeux .................................................................................................................................... 21 Le changement climatique ............................................................................................ 21 Évolution de la température au cours du XXIème siècle selon le GIEC .................... 22 Les impacts prévisibles .................................................................................................. 22 10. Outils de suivi et cartographie de la désertification .................................................................... 23 10.1. La stratégie FAO/UNEP ..................................................................................................... 23 Risque de désertification ............................................................................................. 23 Statut de désertification .............................................................................................. 24 Taux de désertification ................................................................................................ 24 Danger de la désertification ........................................................................................ 24 Classification de taux de danger de la désertification ............................................... 24 10.2. La stratégie Analyse-multicritère /Apprentissage-Automatique ..................................... 25 10.3. La stratégie Apprentissage Automatique .......................................................................... 25 11. Géosciences et apprentissage automatique .................................................................................. 25 11.1. Intelligence artificielle ........................................................................................................ 26 11.2. Apprentissage automatique ............................................................................................... 26 11.3. Apprentissage profond ........................................................................................................ 27 11.4. GeoAI ................................................................................................................................... 27 11.5. Géo-spatial ........................................................................................................................... 27 11.6. Données nécessaires dans l'apprentissage automatique .................................................. 28 Données d'entrainement .............................................................................................. 28 Données de test ............................................................................................................ 28 11.7. Type d'apprentissage automatique .................................................................................... 28 Apprentissage supervisé .............................................................................................. 29 Apprentissage non-supervisé ...................................................................................... 33 12. Apprentissage renforcé .................................................................................................................. 36 vii13. Conclusion ...................................................................................................................................... 36 Chapitre II : Paramètres Biophysiques et Désertification 1. Introduction ................................................................................................................................. 38 2. Source de données et prétraitement ........................................................................................... 39 3. Données Images ........................................................................................................................... 39 4. Bandes et résolutions ................................................................................................................... 40 5. Température de surface (LST) .................................................................................................... 41 5.1. Aspect théorique .................................................................................................................... 41 5.2. Aspect algorithmique ............................................................................................................ 43 5.3. Estimation de l’émissivité de surface .................................................................................. 43 5.4. Estimation du contenu de vapeur d’eau .............................................................................. 44 6. L’albédo ......................................................................................................................................... 46 6.1. Aspect théorique .................................................................................................................... 46 6.2. Aspect Algorithmique ........................................................................................................... 50 7. L’indice de végétation .................................................................................................................. 51 8. TGSI .............................................................................................................................................. 53 9. Indices et corrélation ................................................................................................................... 55 10. Schéma d’optimisation ............................................................................................................... 55 11. Échantillonnage ......................................................................................................................... 58 12. Éléments de contrôle.................................................................................................................. 60 12.1. ROC et AUC ........................................................................................................................ 60 ROC ............................................................................................................................... 60 AUC ............................................................................................................................... 61 Estimation et analyse du AUC .................................................................................... 62 12.2. Paysage et patches .............................................................................................................. 63 Notion de paysage ........................................................................................................ 63 Notion de patch ............................................................................................................ 64 Indice de fragmentation ............................................................................................... 64 Indice de séparation ..................................................................................................... 66 Analyse et évaluation .................................................................................................. 67 viii13. Résultats ..................................................................................................................................... 68 13.1. Statut actuel de la désertification dans HPO ................................................................... 68 Statut régional ............................................................................................................. 68 Statut local ................................................................................................................... 70 14. Contribution des Indices ............................................................................................................ 73 15. Discussion ................................................................................................................................... 75 16. Évolution spatio-temporelle de la désertification .................................................................... 77 16.1. Évolution globale ................................................................................................................. 77 16.2. Évolution interclasses ......................................................................................................... 79 17. Conclusion .................................................................................................................................. 81 Chapitre III: Évaluation de la Dégradation des Terres par l'Analyse Multicritère 1. Introduction .................................................................................................................................. 83 2. Analyse multicritère .................................................................................................................... 83 Définition ............................................................................................................................... 83 Principe .................................................................................................................................. 84 Concepts ................................................................................................................................. 84 Action .............................................................................................................................. 84 Alternatives .................................................................................................................... 84 Attributs ......................................................................................................................... 84 Critères ........................................................................................................................... 84 Pondération .................................................................................................................... 84 Agrégation ...................................................................................................................... 85 Espace de décision .......................................................................................................... 85 Préférences ..................................................................................................................... 85 Les principales méthodes d'analyse multicritères (AMC) .................................................. 85 3. Système d'information Géographique (SIG)............................................................................... 87 4. Complémentarité d'AMC et de SIG ............................................................................................ 88 5. Méthode et matériels ................................................................................................................... 88 Choix des critères .................................................................................................................. 89 ixAnalyse multicritère hiérarchique (AHP) ........................................................................... 90 Rapport de cohérence ..................................................................................................... 92 Attribution des scores aux sous-critères....................................................................... 93 Analyse successive pondérée ......................................................................................... 93 6. Résultats ....................................................................................................................................... 94 Critères et HPO ..................................................................................................................... 94 La pente .......................................................................................................................... 94 La texture du sol ............................................................................................................ 97 La roche mère ............................................................................................................... 100 Le drainage ................................................................................................................... 101 Le couvert végétal ........................................................................................................ 103 La précipitation ............................................................................................................ 105 L'aridité ........................................................................................................................ 106 La densité de la population ......................................................................................... 108 La densité du réseau routier ....................................................................................... 110 La densité du bétail ................................................................................................... 111 Évaluation des zones de désertification ............................................................................ 114 Précision et validation ........................................................................................................ 117 7. Discussion ................................................................................................................................... 121 8. Conclusion ...................................................................................................................................124 Conclusion Générale.............................................................................................................. 125 Références bibliographiques ............................................................................................. 128 |
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