Croisement de données de terrain et de l’image satellite

Le croisement des données de terrain et l‟image satellite permettent d‟étudier :

Dans une première étape, la relation entre les parcelles cacaoyères et les 16 familles radiométriques qui résultent du regroupement par classification hiérarchique ascendante des 30 classes radiométriques.

Dans une deuxième étape, la relation les motifs de paysage et les 16 familles radiométriques d‟une part et d‟autre part la relation entre les motifs de paysage et les 30 classes radiométriques.

Les objectifs recherchés de ces combinaisons entre les données d‟observation de terrain (parcelles, motifs de paysage) et la radiométrie de l‟image satellite (30 classes radiométriques, 16 familles radiométriques) sont :

- Déterminer statistiquement les familles radiométriques qui tombent dans les différentes parcelles cacaoyères.

- Reconnaitre et établir la cartographie des zones cacaoyères par rapport au système agroforestier.

- Etablir la cartographie des cacaoyères ombragées par rapport aux cacaoyères dénudées.

3.8.1. Première étape : Parcelles cacaoyères et radiométrie de l’image SPOT Parcelles cacaoyères et 16 familles radiométriques

Cette première étape a consisté à combiner les données vectorielles de 32 parcelles cacaoyères et l‟image à 16 familles radiométriques sous ArcGis. Le tableau statistique qui en ressort présente des superficies relatives des familles radiométriques dans les différentes parcelles. Avec ces superficies relatives, nous avons déterminé les proportions des familles présentes dans les parcelles en rapport avec la superficie totale des familles dans chaque parcelle cacaoyère. Pour chaque famille, nous avons calculé la moyenne de la superficie relative ainsi que l‟écart type moyen correspondant. Ces données de superficies relatives ont été d‟abord représentées sous forme d‟histogramme en fonction des familles, ensuite représentées sous forme de courbes évolutives pour évaluer les familles radiométriques qui sont les plus représentatives par rapport à celles qui sont moins les moins présentes les parcelles cacaoyères.

Les données de superficies relatives obtenues ont été repris sous le logiciel Statistica pour une classification hiérarchique ascendante de sorte à distinguer les familles qui ont des comportements radiométriques plus proches par rapport à celles qui sont complètement différentes.

Parcelles cacaoyères et 30 classes radiométriques

L‟analyse de la combinaison des parcelles cacaoyères et des 30 classes radiométriques a suivi la même procédure que celle relative à la combinaison des parcelles cacaoyères et des 16 familles radiométriques.

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Mais les résultats issus de ces croisements donnent des informations grossières à cause de la grande hétérogénéité des paysages cacaoyers. Ils permettent pas de retrouver une réponse radiométrique propre aux couverts cacaoyers. Pour pallier à cela, nous avons eu recours à la combinaison des motifs de paysage qui représentent l‟information plus fine au sol et de la radiométrie des 30 classes pour mieux distinguer les couverts cacaoyers des autres types de paysages.

3.8.2. Deuxième étape : Motifs de paysage et les 30 classes radiométriques

Tableau de relation entre les groupes de motifs et les classes radiométriques

Figure 74 : Schéma de la combinaison sous ArcGis des motifs de paysage et des classes radiométriques.

Motif 1(3 m X 3 m) Motif 2 (3 m x 3 m) ^{Motif 3 (3 m x 3 m)}

Classification avec 30 classes radiométriques

Combinaison ArcGis

Classes radiométriques

Groupes de motifs classe 1 classe 2 classe 3 classe 6 classe 10 classe 30

G01 G02 G03 G06 G10 G28 Maximum Occurrence (NB si>0)

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Cette deuxième étape a permis de combiner les motifs de paysage et les classes radiométriques pour une analyse plus fine de la relation entre les données d‟observation de terrain et la radiométrie de l‟image satellite.

Affinement de la famille radiométrique 16

La famille radiométrique 16 est composée de plusieurs classes radiométriques qui représentent à la fois les parcelles cacaoyères et la majeure partie du reste du système agroforestier. L‟affinement de cette famille permet de distinguer des sous familles qui caractérisent au mieux le paysage agroforestier du Litimé. Pour cela, nous avons appliqué une classification hiérarchique ascendante uniquement sur les classes radiométriques de la famille 16 créant ainsi sept sous familles.

Combinaison des motifs de paysage et des 30 classes radiométriques

Les données vectorielles des motifs ont été combinées avec la radiométrie de l‟image à 30 classes sous ArcGis (Figure 74). Cette opération consiste à déterminer les superficies en m² des classes qui composent chaque motif de paysage afin d‟analyser leur organisation spatiale. Dans le tableau statistique issu de cette combinaison, on a d‟abord calculé la moyenne de superficies relatives des classes par groupe de motifs, ainsi que l‟écart type. Ces superficies relatives des classes par rapport aux groupes de motifs ont été exprimées en pourcentage (%) en rapport avec la superficie totale occupée par toutes les classes de chaque motif. Le tableau de statistiques présente ainsi des motifs homogènes et des motifs hétérogènes. Les motifs homogènes sont représentés par 100% d‟une classe radiométrique alors que les motifs hétérogènes contiennent plusieurs classes radiométriques à des proportions variables.

Ensuite, on a déterminé les valeurs maximum de superficies relatives par classe radiométrique ainsi que l‟occurrence (le nombre de fois que la classe radiométrique se rencontre dans les différents groupes de motifs). Les valeurs maximum des superficies relatives des classes, ainsi que leur occurrence ont été représentées sous forme d‟histogramme et de courbe dans un même graphique pour faciliter leurs analyses. Cela nous a permis de distinguer les classes radiométriques qui correspondent au mieux aux motifs de paysage. Pour une analyse plus fine, on a appliqué une classification hiérarchique ascendante sur le tableau statistique des proportions de superficies relatives des classes radiométriques pour regrouper davantage les classes qui ont le même comportement radiométrique afin de caractériser le comportement propre des couverts cacaoyers. Ces groupes de classes radiométriques ont été mis en relation avec les groupes de motifs de paysage sous forme de profils radiométriques de manière à étudier leurs liens.

3.8.3. Occurrence des observations de terrain

L‟occurrence des observations de terrain permet de déterminer le nombre de fois qu‟une famille radiométrique ou une classe radiométrique correspond à une parcelle cacaoyère ou à un groupe de motifs de paysage. Cette occurrence est déterminé par la fonction „nb si > 0‟qui est appliqué sur chaque donnée de combinaison. Cela se matérialise par un tableau à double entrée avec d‟une part les familles radiométriques ou les classes radiométriques et d‟autre part

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les groupes de motifs ou les parcelles cacaoyères qui représentent les observations au sol (Figure 74).

3.8.4. Cartographie de reconnaissance des zones cacaoyères par rapport au système agroforestier.

La cartographie de reconnaissance des zones cacaoyères par rapport au système agroforestier été réalisée à partir des analyses statistiques issues des interprétations entre les caractéristiques radiométriques (familles radiométriques, classes radiométriques) et les observations de terrain (parcelles cacaoyères, motifs de paysage).

Analyses statistiques

Tableau 20 : tableau de synthèse de la relation entre les classes radiométriques et les groupes de motifs présentant les maximums de proportions des classes dans les groupes de motifs et leur occurrence.

Classes

Max

(proportion) NB.SI (Occurrence)

1 0 0 2 25 5 3 7 2 4 7 2 5 23 1 6 3 5 7 12 8 8 16 6 9 17 5 10 9 10 11 56 15 12 39 13 13 15 12 14 28 4 15 13 15 16 26 17 17 16 17 18 17 17 19 25 16 20 50 10 21 29 17 22 20 17 23 27 15 24 64 15 25 41 16 26 20 12 27 21 10 28 18 8 29 100 9 30 24 6

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La première étape de la construction de la carte commence par l‟analyse statistique du tableau 20. Ce tableau constitue le résultat de la combinaison des classes radiométriques et des groupes de motifs. Il présente les proportions maximum des classes dans les groupes motifs et le nombre de fois qu‟elles apparaissent dans ces motifs (Tableau 20). En analysant ce tableau, nous avons considéré que toutes les classes qui ont un maximum de proportions inférieur à 10% et qui ne sont présents que dans au plus 5 groupes de motifs sont moins représentatifs et ne sont pas pris en compte dans la construction de la légende.

C‟est le cas des classes radiométriques 3, 4 et 6. Préalablement à cela, dans l‟analyse des classes radiométriques et des parcelles cacaoyères, les classes 1 et 30 avaient été identifiées comme des classes qu‟on ne retrouve jamais dans les parcelles cacaoyères. Ces cinq classes radiométriques n‟ont pas été prises en compte dans la caractérisation des couverts cacaoyers.

Construction de la légende

La légende constitue la deuxième étape de la construction de la cartographie. En effet, la classification hiérarchique ascendante des statistiques issus de la combinaison des classes radiométriques et des groupes de motifs a permis de différencier plusieurs profils de comportements radiométriques. Pour une meilleure interprétation de ces profils, nous avons d‟abord organisé les classes radiométriques sur ces différents profils radiométriques en tenant compte de l‟ordre de séparation des classes dans l‟arborescence de la classification hiérarchique ascendante. Cela nous a permis de mieux distinguer les comportements des classes radiométriquement proches par rapport aux classes qui ont des comportements radiométriques très différents.

Ensuite, pour chaque profil on a déterminé les classes radiométriques qui correspondent à un pic du profil. Ces différents pics des profils ont été aussi accompagnés de l‟interprétation de l‟activité chlorophyllienne des couverts sur la base des valeurs de ndvi transformé. Ainsi, nous avons constitué un tableau de proportions à double entrée avec d‟une part les classes radiométriques issues des pics des profils et d‟autre part leur correspondance par rapport aux groupes de motifs de paysage (Annexe 4). C‟est sur la base de ce tableau de proportions que nous avons établie le tableau de correspondance pour élaborer la légende des cartes (Annexe 5).

Dans le tableau de correspondance, nous avons d‟abord hiérarchisé les groupes de motifs dans les classes radiométriques en partant des proportions des groupes dominants aux proportions des groupes faiblement représentés (Annexe 5). Cette hiérarchisation nous a permis de distinguer deux types de classes radiométrique. D‟une part les classes radiométriques qui ont une dominance nette de un ou deux groupes de motifs par rapport aux autres groupes de motifs et d‟autre part des classes radiométriques très bruitées caractérisées par de faibles proportions pour tous les groupes de motifs et qui ne présentent aucune dominance particulière.

Dans le cas des classes à dominance majeure, les groupes de motifs qui ont des proportions inférieures à 10% sont négligées et seuls les groupes de motifs dominants au delà de 10% de proportions sont retenus. C‟est l‟exemple de la classe 2 et de la classe 29 (Annexe 6). Dans la classe 2, les motifs dominants sont représentés par les cultures vivrières à 25% et ensuite par les cacaoyères et les jachères respectivement à 19% et à 13%. La forêt qui est représentée dans de faibles proportions (3%) est négligée dans la légende de la carte. Cela résume la classe 2 à trois motifs de paysage hiérarchisés comme suit : 1) Les cultures vivrières, 2) Les

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cacaoyères, et 3) La jachère. La classe 29 représentée par 8 motifs au départ a été finalement résumée en deux motifs dont : 1) Les cacaoyères et 2) Les cultures vivrières. Toutes les proportions superficie relatives des motifs qui sont inférieures à 10% et qui sont représentées par les cacaoyères ombragées, les fermes, les forêts et les jachères ont été cependant négligées.

Dans le cas des classes bruitées, les groupes de motifs qui apparaissent plusieurs fois, même dans des proportions faibles sont dominants. C‟est l‟exemple de la classe 17, et de la classe 10 (Annexe 5). La classe 17 présente de fortes proportions de superficies relatives des motifs autour de 13% . Cette classe se retrouve deux fois dans les cacaoyères et une fois dans les cultures vivrières. En plus les motifs cacaoyères se retrouvent aussi 5 fois dans les proportions faibles autour de 5% comparativement aux autres motifs de paysage. Cela confère à la classe 17, la dominance des cacaoyères. C‟est aussi le cas des classes 10 dont les fortes proportions de motifs de paysage sont à 9%. Mais les motifs de cacaoyers sont représentés 5 fois dans cette classe à des proportions faibles autour de 4%. Cela confère aussi à cette classe la dominance des motifs de paysage cacaoyers. C‟est ainsi a été constituée la carte de reconnaissance des cacaoyères par rapport au reste du système agroforestier avec des zones cacaoyères pures et des zones de mélange des cacaoyères et d‟autres motifs du système agroforestier.

3.8.5. Cartographie des cacaoyères ombragées par rapport aux cacaoyères dénudées

Pour la cartographie des cacaoyères ombragées par rapport aux cacaoyères dénudées, nous avons utilisé le tableau de correspondance précédent (Annexe 5). Dans ce tableau, nous avons retenu que les proportions des classes radiométriques qui correspondent à une dominance de cacaoyères ombragées ou auto-ombragées et de cacaoyères dénudées pour lesquels nous avons appliqué les même règles que précédemment pour obtenir d‟une part des zones cacaoyères ombragées ou des zones cacaoyères dénudées en cas de dominance des proportions et des zones cacaoyères ombragées et dénudées dans le cas d‟une codominance de proportions des groupes de motifs.

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4. RESULTATS