La classification pour la production cartographique synthétique

Une fois la série temporelle amplement examinée à l’aide de l’ACP, il est généralement nécessaire de produire une vision synthétique de cette série temporelle de sorte à distinguer les différentes régions phénologiques. Nous pouvons ici prendre l’exemple de l’application à la même série temporelle NOAA mais cette fois sur un grand rectangle englobant la Côte d’Ivoire et le Bénin, soit les deux pays étudiés dans le cadre du programme D2PCPCI.

En Côte d’Ivoire nous avons pu distinguer, par une classification non supervisée sur les premières composantes principales, interprétées selon la méthode ci-dessus, 10 classes dont 9 sont des régions continues ou du moins des groupes de pixels très compacts. Seule une est une bande discontinue de pixels peu compacts (Classe 9, Figure 28)

A ces latitudes, entre le milieu guinéen et le milieu soudanien, le gradient principal se fait entre des régions au rythme bimodal bien marqué, correspondant au rythme bimodal des pluies avec deux passages du front intertropical (classes 1, 2, 4 et 7 à 10) et des régions au rythme unimodal, correspondant au rythme unimodal des pluies avec un seul passage du front intertropical (classes 3, 5 et 6).

FIGURE 28 : CARTE DE SYNTHESE DES REGIONS PHENOLOGIQUES AVEC PROFILS PHENOLOGIQUES ASSOCIES.

L’approche en séries temporelles de NDVI présente, pour le biogéographe, un intérêt majeur puisque les rythmes saisonniers permettent de bien relier formations végétales et climat, dans l’espace et dans le temps. L’ACP permet une analyse de détail des structures spatiales et des temporalités et les classifications permettent une synthèse en une seule carte de ces caractéristiques phénologiques.

En conclusion de ce chapitre de télédétection, j’ai essayé de démontrer mon

positionnement de télédétecteur capable de cartographier différents types de

végétation sous différents climats principalement par le couplage de classifications

non supervisées et d’interprétations radiométriques et de mettre en place de

perfectionner des chaînes de traitement pour y arriver. J’ai essayé également

démontrer l’intérêt complémentaire de l’approche multispectrale à haute résolution

et de l’approche en séries temporelles d’indices à basse résolution même si dans ces

deux approches le plus grand intérêt est dans l’analyse des changements. Ces points

seront abordés en deuxième partie.

Conclusion de la première partie

Dans cette première partie j’espère avoir réussi à démontrer une bonne connaissance

de la complexité de la spatialité de la végétation terrestre dont les différentes

composantes, les différentes dimensions et les différentes échelles, présentent des

spatialités propres nécessitant chacune un examen attentif de la réalité biologique

avant la recherche en analyse spatiale. Pour cette raison il m’a semblé nécessaire de

me situer au regard d’un petit nombre de débat ou de concepts, puis de réaliser un

rapide portrait des principales méthodes d’analyse spatiale de la végétation avant de

me concentrer sur l’une d’entre elles, la télédétection. En synthèse, je souhaite

insister une dernière fois sur l’intérêt d’une prise en compte des trois dimensions de

la végétation, flores, physionomie, fonctionnement pour l’étude de la biosphère.

Premièrement, il s’agit de produire une synthèse non exhaustive de méthodes de

récolte et d’analyse de données naturalistes et spatialisées de la végétation à

commencer par l’observation floristique localisée et quantitative offrant au

biogéographe une possibilité d’exercer des calculs sur les liaisons entre les milieux et

les espèces présentes. Un cadre global permettant de guider la biogéographie vers

des méthodes reproductibles et efficaces de cartographie de ses « objets »

principaux a ensuite été donné. Il s’agit notamment de méthodes de cartographie

d’aires de distributions, d’écosystèmes ou de paysages. Ces méthodes géomatiques

étant basées essentiellement sur des méthodes issues du traitement d’image

géographique mais elles sont probablement toutes transposables à un

environnement géomatique vectoriel.

Deuxièmement, certaines approches de télédétection appliquées à l’analyse spatiale

de la végétation terrestre ont été présentées. Ici non plus, le chapitre n’avait pas

vocation à l’état de l’art des méthodes, encore moins à l’exhaustivité de celles-ci. Il

s’agit de présenter mon positionnement face à l’outil qu’est télédétection en

cohérence avec les considérations du début de la partie. Deux volets de la

télédétection y sont présentés. Pour débuter, la cartographie de la végétation est

associée aux méthodes d’analyse multispectrale. Les classifications non supervisées

y occupent donc une place importante, associées aux méthodes emboîtées qui

constituent une façon simple de les rendre plus performantes. Pour conclure, les

analyses de séries temporelles de NDVI complètent une approche de la télédétection

de la végétation terrestre par une dimension physiologique, très réactive aux

changements climatiques.

Grâce au cadre méthodologique général qu’a constitué cette première partie, et sans

perdre cet objectif de présentation d’un cadre méthodologique, la deuxième partie

sera centrée sur l’étude des changements et permettra aussi quelques illustrations

thématiques sur les changements spatiaux de la biosphère.

Deuxième partie : outils de compréhension d’une biosphère en

changement

Les concepts et méthodes d’analyse spatiale de la végétation terrestre développées en

première partie définissent une approche. Cependant, si la particularité de l’approche de

chaque chercheur est, selon moi, capitale pour en comprendre les travaux, le chercheur se

définit aussi, voire surtout par les questions qu’il pose. En ce qui me concerne c’est le

changement de la biosphère qui est au centre de mes questionnements, au centre des

principaux programmes de recherche auxquels j’ai contribué et au centre de mes principales

publications. Ce thème de recherche est évidemment très vaste, bien trop vaste pour une

carrière et je ne prétends évidemment pas avoir apporté à la science une vue d’ensemble du

thème. En revanche, sur un petit nombre de cas d’études portant sur ce thème, j’ai pu

développer des méthodes reproductibles et apporter une expertise sur comment l’étudier.

Racine et al., (1980) cités par Pumain (1998) posent la question : « Les géographes

auraient-ils peur de parler du changement ? En fait, leur discipline est encore peu formalisée, il est

difficile d’y repérer des positions clairement identifiées quant à cette notion ». Je m’inscris, en

ce qui est de l’analyse spatiale de la végétation terrestre, assez volontiers dans ce constat. En

effet, ni les concepts liés aux changements, ni les outils qui permettent d’en optimiser les

études ne sont objets de publications majeurs ou d’efforts de diffusion.

Or, la végétation terrestre change en permanence, quelle que soit l’échelle spatiale ou

temporelle. De ce fait, les structures spatiales de la végétation changent également. Je ne

prétends absolument aucune primauté sur aucun outil ni aucun concept de l’analyse du

changement de la végétation terrestre ; en revanche, je pense que la synthèse de mes activités

de recherche depuis la thèse permet de constituer un volume méthodologique original et un

positionnement méthodologique qui permettra d’aider la biogéographie française à réfléchir

à sa capacité de s’approprier de façon plus homogène et cohérente de questions telles que la

déforestation ou l’impact du changement climatique sur la végétation. En effet, les questions

de changement spatial, telles que posées dans la biogéographie comme je la pratique, ont

fortement contribué à une nouvelle action de recherche du prochain contrat de l’UMR

ESPACE, en l’occurrence celle qui sert, aussi, à fédérer l’équipe de Nice de l’UMR, dans un axe

unique, indépendamment de l’ensemble des affiliations des chercheurs et enseignants

chercheurs dans les axes et actions. Or, c’est pour cette action de recherche, comme pour

cette deuxième partie du volume « positionnement et projet », un angle méthodologique qui

est mis en avant.

Pour ces raisons, pour valoriser cette tentative d’aider à donner des normes aux études du

changement de la structure spatiale de la végétation, cette deuxième partie se veut d’un

intérêt méthodologique et elle est donc construite dans l’ordre dans lequel la recherche doit

selon être ici effectuée : une première étape de description des changements (4), une

deuxième étape d’explication des changements (5) et une troisième étape de modélisation

des changements (6).