L'indice normalisé de végétation (NDVI)

Le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) est proposé pour la première fois par ROUSE et al. en 1973, le NDVI est l'indice le plus connu et le plus utilisé car il est simple, normalisé et ne requiert pas d'informations sur les paramètres du sol; il est efficace comme un

Le NDVI est calculé à partir de la soustraction au canal Proche Infrarouge (la végétation a des fortes réflectance) le canal Rouge (les surfaces minérales ont des forte réflectance) selon la formule suivante:

=

Où :

PIR : Réflectance spectrale dans le canal Proche Infrarouge. R : Réflectance spectrale dans le canal Rouge.

Comme NDVI est normalisé, les effets de l’angle d’illumination et de l’angle de vue sont réduits. La normalisation permet aussi de diminuer l’effet de la dégradation de la calibration des capteurs et de minimiser l’effet de la topographie (BANNARIet al. ,1995).

Le NDVI reste sensible à la géométrie de vue et d’illumination, plus spécialement dans les régions où la densité de végétation est faible et où la présence de sol est importante (BANNARI et al. ,1995). Le NDVI souffre aussi d’une rapide saturation en milieu de végétation dense et la contribution du sol en région de faible densité de végétation rend son interprétation douteuse. Son interprétation peut donc être biaisée dans les régions arides ou sujettes aux sécheresses.

Les valeurs de l'NDVI sont comprises entre -1 et +1, les valeurs négatives correspondant aux surfaces occupées par les nuages, l'eau et la neige pour lesquelles a une réflectance plus élevée dans le rouge que dans le proche infrarouge, pour les roches et les sols nus les réflectances étant à peu près du même ordre de grandeur dans le rouge et le proche infrarouge, le NDVI présente des valeurs proche de zéro ( influence des minéraux par apport à l'activité chlorophyllienne).

Dans les surfaces occupées par les formations végétales, le NDVI ont des valeurs positives, généralement comprises entre 0,1 et 1, les valeurs les plus élevées correspondant aux couverts les plus dense où la réflectance est forte dans le proche infrarouge à cause de l'activité chlorophyllienne très forte des zones de forte densité de feuillage des plantes, et la réflectance des formations végétales dense est faible dans la longueur d'onde rouge, cette réflectance est représenté dans la figure suivante:

Figure 57 : Comportement de l'NDVI avec les feuilles vertes (Source :

http://www.encrypted-tbn2.gstatic.com).

1.1.1. État d’indice de végétation pour l'année 2007 :

L'élaboration d'un indice de végétation pour l'année 2007 a permis de détecter des valeurs variables allant de -0,62 comme valeur minimale à 0,78 comme valeur maximale.

La reclassification de ces valeurs a permis de distinguer quatre classes allant de la classe très faible jusqu'à la classe forte, représentées sur le tableau 21.

Tableau 21: Classification des valeurs de l'NDVI 2007.

Les valeurs de l'NDVI Les classes de l'NDVI La superficie en ha La superficie en %

-0,62 à 0 Très Faible 625.577 ha 44%

0 à 0,2 Faible 497.618 ha 35%

0,2 à 0,35 Moyenne 199.047 ha 14%

0,35 à 0,779 Forte 99.523 ha 7%

Le choix de cette classification permet de faire ressortir les principales formations végétales dans la zone d'étude, ainsi la classe forte correspond aux forêts denses

La classe moyenne correspond aux forêts claires. La classe faible correspond aux végétations steppiques. La classe très faible correspond aux végétations sahariennes.

Figure 58: Histogramme représente les superficies des classes de l'NDVI par hectare pour l'année 2007. 625577 497618 199047 99523 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000

Très faible Faible Moyenne Forte

Très faible Faible Moyenne Forte

Les valeurs de l'NDVI réparties sur quatre classes dominées par la classe très faible qui représente 625.577 ha soit 44 % de la surface totale de la zone d'étude occupe le Sud de la zone d'étude distingue par l'absence total de la végétation, la classe faible s'étale sur une surface de 497.618 ha soit 35 % de la surface totale de la zone d'étude distingue par la présence d'une végétation steppique tels que l'Alfa et l'Armoise, la classe moyenne occupe une superficie de 199.047 ha soit 14% de la surface totale de la zone d'étude et la classe forte n'occupe que 7 % de la surface totale regroupe les pinèdes et les forêts dense de cèdre sur le massif des Aurès.

1.1.2. État d’indice de végétation pour l'année 2013:

L'indice de végétation établi pour l'année 2013 a enregistré des valeurs différentes de celle détectées pour l'année 2007, a savoir, la valeur minimale a enregistré une forte diminution jusqu'a -1 et la valeur maximale a enregistré une diminution insignifiante allant à 0,76.

Tableau 22 : Classification des valeurs de l'NDVI 2013.

Les valeurs de l'NDVI Les classes de l'NDVI La superficie en ha La superficie en %

-1 à 0 Très Faible 952.584 ha 67%

0 à 0,2 Faible 270.135ha 19%

0,2 à 0,35 Moyenne 113.741 ha 08%

0,35 à 0,76 Forte 85.306ha 06%

Figure 60: Histogramme représente la superficie des classes de l'NDVI par hectare pour l'année 2013. 952584 270135 113741 ₈₅₃₀₆ 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000

Très faible Faible Moyenne Forte

Très faible Faible Moyenne Forte

De la première observation de la reclassification de l'NDVI de 2013, nous avons remarqué que les classe forte et moyenne a connu une diminution par rapport à l'NDVI de 2007, pendant les classes Faible et très faible a connu une augmentation considérable, la classe très faible augmente de 44 % en 2007à 67 % en 2013 soit par une proportion de 23 % d' augmentation concernant la classe faible, cette augmentation touche la végétation steppique de Djebel Chachar et les Monts des Nemamecha, la classe faible connu une diminution de allant de 35 % en 2007 à 19 % à 2013 soit une superficie de 227483 ha remplacé par la classe très faible qui colonisent les surfaces steppiques touchées par les sécheresses récentes, la classe moyenne a subi à des diminution remarquables arrive à la moitié entre les deux dates, et la végétation forestière dense dans la classe forte connu une légère régression qui céder la place à la classe moyenne, la diminution de la classe forte revient à des cause climatique et les incendie qui touche la forêts de Beni Mlloul en 2011.

1.1.3. Détection des changements entre 2007 et 2013 :

La détection de changement entre les deux carte de l'NDVI 2007 et 2013 a été établie par ARC GIS dans l'analyse spatiale qui nous donne une carte comporte des valeurs positives représente la diminution des valeurs de l'NDVI et des valeurs négatives concernant les surface qui ils ont des valeurs de l'NDVI augmentées, et la valeur 0 pour des surface reste sans changement.

Figure 62 : Le changement de l'NDVI entre 2007 et 2013. 0,00% 50,00% 100,00% Augmentetion Pas de changement _Diminution 0,50% 5,50% 94% Augmentetion Pas de changement Diminution

Le NDVI nous a permis de suivre l'évolution de la couverture végétale, l'image de détection de changement de l'NDVI entre 2007 et 2013 peuvent être visualisée en trois couleurs verte, jaune et rouge.

En verte : la couleur verte représente les zones où le NDVI a enregistré une évolution positive du couvert végétal (augmentation radiométrique), cette augmentation est bien représenté au niveau des reboisements de pin d'Alep.

En jaune : la couleur jaune indique l'espace où la dynamique de la végétation est restée constante sans changement (radiométrie constante), est représentée au niveau des forêts claires du massif des Aurès, d'un pourcentage de 5,5% de la surface totale.

En rouge : la couleur rouge est dominée sur 94 % de la surface totale de la zone d'étude, ces zones sont marquées par une dégradation de la couverture végétale (diminution de la radiométrie), cette régression des valeurs de l'NDVI entre les deux dates expliquées par les changements négatifs dans les précipitations et l'influence humaines au niveau des forêts et des parcours steppiques comme le pâturage et le défrichement.