Schéma méthodologique : démarche suivie pour l’analyse de la gestion des déchets

Un système d'information géographique (SIG) est défini par THERIAULT (1995) comme étant «

un ensemble de principes, de méthodes, d'instruments et de données à références spatiales, utilisées pour saisir, conserver, transformer, analyser, modéliser, stimuler et cartographier les phénomènes et les processus distribués dans l'espace géographique ». Il s'agit donc d'un outil

informatique qui stocke et gère les informations ayant une référence au territoire.

Dans le domaine de la gestion des déchets, les avantages fournis par les SIG sont nombreux. Tout d'abord, les SIG permettent une évaluation de la situation des sites pollués. Il est, en effet, plus aisé de se représenter la réalité, en ayant un support visuel comme la carte thématique. Avec le SIG, les utilisateurs peuvent interpréter et évaluer l’état actuel des sites pollués. La visualisation rapide de ces informations peut permettre aux différents acteurs de la gestion des déchets de localiser des zones prioritaires en matière de préservation et d’aménagement. Les acteurs et décideurs peuvent ainsi voir où se situent les problèmes et où il est préférable, en urgent, d'agir immédiatement. Ceci permet, non seulement, d'agir plus rapide, mais aussi d'une manière coordonnée et mieux adaptée à la spécificité de chaque zone (BAPANDI DONATIEN IDANI, 2010).

I. Schéma méthodologique : démarche suivie pour l’analyse de la gestion

des déchets

La zone d'étude présente une zone fragile, sensible et facilement exposée à des risques de dégradation de l'environnement, l'analyse des composantes naturelles et socio-économiques a montré le déséquilibre entre le littoral et l’intérieur, ce déséquilibre conduit à une forte densification et littoralisation, qui amène à multiples problèmes environnementaux, dus aux productions des déchets. Ceci nécessite une grande préservation, à cet effet, l’analyse de l’état actuelle des sites pollués par les déchets solides et liquides présente une urgence et une nécessité. Afin de donner une vision globale sur l’état des sites de mise en décharge et des milieux récepteurs des eaux usées, qui représentent les sites pollués en premier degré, nous avons suivi une démarche très claire, basée sur l’utilisation des données multi-sources, qui servent à analyser la faisabilité environnementale des décharges et des centres d’enfouissements techniques, ainsi que les points de rejets des eaux usées, ces derniers présentent les premières sources de dégradation des ressources en eau et un danger permanent pour l’homme. La méthode suivie s'appuie

74

essentiellement sur le traitement et l’analyse d’une base de données décrite en organigramme suivant (figure 7).

Figure 7. Organigramme du schéma méthodologique général de l’étude

Pour la réalisation de l’évaluation de la gestion des déchets solides et liquides, nous avons collecté, analysé et obtenu des informations multi-variées à partir des données spatiales et exogènes. Les données spatiales sont des données prises par des capteurs satellites, comme les images satellitales et les modèles numériques de terrains (MNT).

Ces données de télédétection constituent, actuellement, une grande importante pour l’aménagement du territoire, comptent de leurs avantages, elles permettent d’obtenir des informations fiables et multi-temporelles de la zone d’étude. Dans le cadre de cette étude, nous avons utilisé des données du capteur, ASTER, SPOT5 et ALSAT -2A et LANDSAT 8. Deux scènes d’images satellitales à moyenne résolution acquissent du capteur Landsat 8 ont été utilisées, l’une prise en 24 mars 2014, couvre la zone de Tlemcen et Ain Témouchent et une autre prise en 24 avril 2014, couvre la zone d’Oran et de Sidi Bel Abbes. Une image ASTER prise en 2002, couvre la zone de Sidi Bel Abbes et une autre image à très haute résolution du satellite SPOT 5 prise en 2004, couvre la région d’Oran. Pour les données du satellite Algérien ALSAT -2A, nous avons utilisé une image prise en mois de juillet 2016, couvre la zone de Sidi Bel Abbes. Nous avons utilisé, aussi, la mosaïque de 4 scènes du modèle numérique de terrain ASTER d’une résolution de 30 m prise en 2002 (tableau 9).

75

Tableau 9. Caractéristiques des images satéllitales utilisées

Capteurs Images (Path et Row)

Date Résolution spatiale

Bandes Taille (Km)

Landsat 8 Image 1 (198-36) 24 – 03- 2014 Pan : 15 MS :30 11 185 x185

Image 2 (198-35) 24 – 04 - 2014 Pan : 15 MS : 30 11 185 x 185

ASTER Image 1 11-05-2002 15 14 60 x 60

SPOT 5 Image 1 2004 2.5 4 60 x 60

Alsat -2A Image 1 Juillet 2016 Pan :2.5 MS : 10 1

4

17.5 x17.5

Source : traitement personnel, 2016 La mise en œuvre pratique à une gestion appropriée aux déchets et leurs impacts, dans la zone d’étude, impliquent une disposition et une intégration des plans d'informations provient des données exogènes multi-sources. Ces données sont :

- 15 cartes topographiques à l'échelle 1/25 000, 6 cartes à l'échelle 1/50 000 et 2 à l'échelle 1/200 000, scannées et callées selon la projection UTM ellipsoïdes WGS 80 Fuseaux 30 ; - 3 cartes géologiques à l'échelle 1/50 000 (carte d’Oran, de Sidi Bel Abbes et de Tlemcen) ; - 2 cartes hydrogéologiques à l'échelle 1/100 000, d’Oran et de Sidi Bel Abbes ;

- Les données des compagnes piézométriques collectées auprès de l’ANRH ;

- Données de la production des déchets solides et liquides par communes dans la zone d’étude.

Pour la réalisation de ces bases de données nécessaires pour la gestion des déchets, nous avons utilisé plusieurs logiciels, dont chacun a une application bien spécifique. Des logiciels SIG et des logiciels de traitement des images satellitales (télédétection). Nous avons utilisé Arc Gis 10, ce dernier est un logiciel du SIG, développé par la compagnie privée ESRI (Environmental Systems Research Institute), qui représente le leader mondial dans le domaine du SIG. Il est très utilisé pour la cartographie, combiné des données avec des couches via un ensemble d'outils d'analyse spatiale. Modéliser ou développer vos propres outils et les appliquer à des cas d'usages variés. Pour créer, gérer et partager l'information géographique de toute nature : tables attributaires, données vecteurs, rasters, carte en ligne, 3 Dimension. Ce logiciel a été utilisé pour la numérisation, stockage de la base de données, les méthodes d’interpolations, l’édition et la modélisation et le croisement des données.

Nous avons utilisé le logiciel MapInfo, c’est un outil de type système d’information géographique qui sert à créer de l’information géographique, à traiter et à manipuler cette information et à cartographier de différentes manières. MapInfo autorise et facilite l’accès et la manipulation de données situées dans des bases distance, grâce à ses supports de connexion ODBC et Oracle Spatial Object. Ce dernier permet de stocker à la fois des objets spatiaux et des informations attributaires dans la même base, il offre la possibilité de travailler très facilement sur des documents vectoriels, il permet également l’édition et l’habillage de documents rasters. Il fournit une variété de fonctionnalités de visualisations et d'édition incluant l’ouverture multiple de tables, la gestion de l'affichage et de l'étiquetage des couches, la création et modification d'analyses

76

thématiques, la manipulation des vues, la recherche d'informations associées à une couche, la gestion des unités et des projections (BARBIER, 2003).

Nous avons utilisé le Vertical Mapper, c’est un logiciel complémentaire important de MapInfo, les principaux apports de Vertical Mapper concernant les mises à disposition des nouvelles techniques d’analyse des informations localisées qui varient de manière continue dans l’espace, la capacité de comparaison et d’analyse de multiples couches de données, établir de différents profils au moyen d’un MNT et la représentation en trois dimensions du terrain.

Dans le domaine de la télédétection, nous avons utilisé le logiciel ENVI (Environment for Vizualizing Images), c’est un outil de traitement des images optiques et radars, il est destiné à détecter les objets dans l’image, il est développé par la société RSI (Research Systems). ENVI décompose chaque pixel en fonction des éléments élémentaires le constituant (eau, végétation, bâtiments….). À partir d’une cible connue, ENVI est capable de détecter directement toute autre cible de même signature spectrale. Le format utilisé par ENVI est raster brut associé à un fichier entête ASCII (texte). Le fichier entête (header) contient toutes les informations utiles au logiciel pour lire le fichier : dimension de l'image, résolution, projection cartographique, etc. L'avantage principal d'ENVI permet de lire les données optiques (empilement possible de plusieurs centaines de plans images) que nous utiliserons pour gérer et analyser les fichiers multi-dates.

La démarche suivie pour l’évaluation de la gestion des déchets solides et l’analyse des impacts des rejets des eaux usées et les propositions des plans d’aménagement, s'appuie essentiellement sur les traitements et les analyses d’une base de données à références spatiales, proviennent de différentes sources. Toutes ces données ont été intégrées au sein d'un SIG (données cartographiques, statistiques et auxiliaires), en exploitant les différentes potentialités et fonctionnalités des SIG.

Un SIG pour l’évaluation des sites pollués est un premier objectif de cette démarche méthodologique. Ceci fait appel à la mise au point des règles d’implantation d’une décharge en combinant les différentes techniques d’analyse spatiale disponible dans un outil d’information géographique. Cette approche intègre les données des paramètres naturelles (géologiques, hydrogéologiques, hydrographiques, topographiques, couvert végétal, etc.), paramètres sociaux (zones protégées, trafic routier, proximité des producteurs des déchets, exposition visuelle, sensibilité de la population, etc.). Tous ces paramètres ont une influence sur le degré de risques environnementaux liés à un site pollué. Ces données ont été traitées et rendues superposables entre elles.

La protection de l'environnement contre les risques de pollution exige l’introduction des paramètres naturels et anthropiques, comme l'occupation du sol, la topographie, la lithologie, l’hydrologie, le climat et l’hydrogéologie. À partir des images satellitaires à moyenne et haute résolution, on peut cartographier l'occupation du sol et les infrastructures routières, avec la détection des différents sites pollués dans la zone d'étude.

77

Le facteur important à prendre en compte dans l'évaluation des sites pollués, c’est la pente des terrains, c’est un facteur d’infiltration ou de ruissellement, ce paramètre est dérivé d'un modèle numérique de terrain (MNT). À partir d’un MNT ASTER, nous pouvons établir la carte des pentes et l’extraction automatique du réseau hydrographique hiérarchisé. Les données lithologiques et hydrogéologiques servent à cartographie la perméabilité des formations, la piézométrie et la profondeur de la nappe.

Les étapes qui ont été suivies pour la réalisation de cette étude sont : 1. La collecte des données spatiales et exogènes.

2. Nous avons employé trois types de méthodes pour élaborer des cartes thématiques en format raster et vecteur susceptibles à la gestion des déchets et à la pollution, la première méthode c’est, la scannarisation et la digitalisation des documents en format papier, la deuxième méthode c’est, le traitement numérique des données de télédétection, et enfin, la dernière méthode c’est, la création des documents sur la base des données ponctuelles en utilisant des techniques variées d'interpolation et de modélisation, en fonction du type de données concernées, de la densité et de la qualité des données à disposition (EBENER, 2000).

3. Enfin, c’est la superposition et le croisement des couches d’informations et cartes thématiques réalisées, avec l’application des méthodes et des fonctionnalités des SIG. Cette démarche méthodologique est présentée en organigramme (figure 8).

78

II. Réalisation de la base de données à partir des données de la télédétection