Structure de l’étude

Ce rapport est structuré comme suit : 1. Introduction générale

2. Synthèse bibliographique 3. Présentation du milieu d’étude 4. Cadre méthodologique de l’étude 5. Résultats et discussion

6. Limites et discussion des résultats de l’étude 7. Conclusion

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2. DEFINITION DES CONCEPTS ET SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

Tout travail scientifique doit utiliser des concepts clairs et précis afin de se démarquer de toute confusion qui caractérise le sens commun (Durkheim, 1977 cité par Ouattara, 2014). Il s’avère donc nécessaire d’expliciter certains concepts clés utilisés dans ce travail pour faciliter sa compréhension et éviter toute confusion.

 Étalement urbain, consommation d’espace ou périurbanisation

Selon Nirascou (2012), l’étalement urbain est un phénomène physique d’extension de la ville sur son pourtour. L’étalement décrit la croissance en surface au sol de l’emprise de la ville. Il poursuit en disant qu’il se traduit par une augmentation dans le temps de la surface de terrain nécessaire à l’accueil d’une unité d’activité ou d’habitat. La mesure de l’étalement urbain mobilise des indicateurs de densité.

En s’étalant, la ville recouvre d’anciens espaces agricoles ou naturels : le changement d’usage de ces sols pour les affecter à l’habitat et aux fonctions urbaines peut être considéré comme de la consommation d’espace. La périurbanisation décrit l’éloignement de l’habitat par rapport à l’emploi. La périurbanisation est l’augmentation, dans les communes situées à l’extérieur des pôles urbains, généralement en périphérie, du nombre d’actifs occupés travaillant dans les pôles. Sa mesure s’appuie sur des indicateurs de flux domicile-travail. Ce concept a une dimension fonctionnelle.

 Occupation / utilisation du sol

L’occupation / utilisation du sol a toujours été l’un des points saillants du système de suivi des changements qui s’effectuent à la surface terrestre. Selon la FAO (1997), l’occupation du sol est considérée comme la couverture physique observable sur le sol par des techniques de levés de terrain ou par la télédétection. L’Encyclopédie de la Terre (http://www.eoearth.org) définie l’occupation du sol comme la couverture physique et biologique du sol, incluant les éléments naturels et anthropiques (l’eau, la végétation, les espaces nus, les bâtis etc.). Selon Turner et al. (1995), l’occupation du sol est l’état biophysique de la surface de la Terre ainsi que de l’environnement sous-jacente de cette surface. On déduit de tout ceci et d’après Young (1994) cité par Oloukoi (2012), que l’occupation du sol est la couverture physique du sol en un temps donné.

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13 On retiendra dans le cadre de ce travail, que l’occupation du sol inclue aussi bien les formations naturelles, que celles anthropiques visibles à la surface de la terre et qui peuvent être suivies par des photographies aériennes ou des images satellitaires.

L’utilisation du sol est l’usage qui est fait des ressources qui occupent la surface des terres.

Comme l’affirme Jansen (2006), l’utilisation du sol désigne le type d’activité humaine ayant lieu à la surface ou proche de la surface du sol. Pour Turner et al. (1995), l’utilisation du sol comprend la manière dont les éléments biophysiques du sol sont manipulés ainsi que le but dans lequel le sol est utilisé. La FAO (1996) abonde dans le même sens et qualifie l’utilisation du sol comme étant la fonction où le but dans lequel le sol est utilisé par la population humaine. Elle peut être définie comme les activités humaines directement liées à la terre via l’utilisation de ses ressources ou ayant un impact sur cette dernière.

Dans le cadre de ce travail, on retiendra que l’utilisation du sol est l’usage fait d’un espace par les êtres humains dans le cadre de différentes activités déterminées par un contexte et des facteurs spécifiques.

 Dynamique de l’occupation et de l’utilisation du sol

Par opposition à statique, la dynamique est l’ensemble des mouvements ou changements observés par rapport à un phénomène ou une situation de départ. Selon Brunet et al. (1992), la dynamique est un changement résultant d’un jeu de forces.

Dans le cas de cette recherche qui concerne les changements dans l’occupation du sol, la littérature distingue deux types de changements : la conversion et la modification (Turner et al., 1995 ; Lambin et al., 2003). On parle de conversion, lorsqu’on passe d’une unité d’occupation à une autre. La modification quant à elle induit une altération de la structure ou de la fonction sans nécessairement un passage d’une unité d’occupation à une autre (Stéphenne et al., 2001).

Il importe de retenir dans le cadre de cette étude que la dynamique de l’occupation et de l’utilisation du sol fait allusion aux variations et conversions spatio-temporelles qui peuvent intervenir dans l’occupation et l’utilisation du sol.

 Dynamique urbaine

Selon Brunet et al. (1992), la dynamique est un changement résultant d'un jeu de forces. Elle est relative aux forces, au mouvement, par opposition à la statique. Cette force peut cependant être de différentes natures et se manifester à des intervalles de temps. La dynamique pourrait

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14 être assimilée à un changement de l’occupation du sol entre un temps t et un temps t+1, par le biais d’un ou de plusieurs facteurs. Dans le cadre de ce travail, c'est un processus d'évolution d'une ville, évolution vue sous l'angle de l'extension spatiale et de la croissance démographique.

 Modélisation de l’occupation du sol

Modéliser un phénomène consiste à faire une représentation ou une abstraction de la réalité sous forme de modèle. De ce fait, un modèle est une représentation abstraite, conceptuelle des connaissances ou processus d’un système. Cernesson et al. (2010) nous apprennent que l’analyse spatiale et la modélisation spatiotemporelle visent à formaliser, sur la base de données incomplètes et imprécises et de connaissances plus ou moins approfondies sur les processus, les caractéristiques spatiales et les dynamiques spatio-temporelles de systèmes (écosystèmes, systèmes agricoles, territoires…). Les modèles de simulation de la dynamique de l’occupation du sol constituent des outils importants pour l’analyse spatiale car ils permettent d’étudier les causes et les conséquences de l’évolution de l’occupation du sol pour une meilleure gestion de celle-ci.

2.2 Synthèse bibliographique

- Télédétection et dynamique urbaine

Plusieurs travaux dans le monde, en Afrique et au Bénin ont, dans une approche géomatique (télédétection et SIG), traité de l’occupation / utilisation du sol, des changements qui y sont intervenus à travers le temps, des facteurs à la base et des effets sur la sécurité alimentaire et sur l’écosystème.

Ainsi Codjia (1997) a tenté de comprendre à travers une étude basée sur la télédétection satellitaire, la dynamique de l'habitat et la cinématique du littoral de la ville de Cotonou au Bénin par un examen diachronique entre 1963 et 1987. Après classification dirigée de l'image satellitale multi-bande HRV de SPOT-1 du 22 décembre 1987, il l’a superposée sur une carte topographique datant de 1963. Il a ainsi mis en évidence une croissance spatiale de la ville qui a vu sa taille initiale multipliée par 2,3. Aussi, une nette mutation de la côte due à la construction du port a été notée. En effet la côte Est du port est rongée par une érosion côtière dont le front a régressé de 400m avec une vitesse maximale de 16m par an pour un total de 112,5 ha de terre perdus. Par contre l'Ouest a connu un engraissement non moins significatif.

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15 Face à la croissance spatiale de la ville d’Oran (Algérie) vers sa périphérie immédiate, Bendraoua et al. (2011) ont tenté d’évaluer cette croissance spatiale entre 1991 et 2003. Il s’agissait pour eux de caractériser et de quantifier les espaces urbanisés durant cette période.

Pour cela, ils ont utilisé des images SPOT panchromatique de 1991, 1998 et de 2003 pour mesurer cette dynamique spatiale. Ils ont, après un processus rigoureux de prétraitement, introduit ces images dans une base de données SIG. Après numérisation, une analyse spatiale a permis d’évaluer les surfaces bâties et leur localisation. A l’issue des traitements, l’évolution de l’espace urbain d’Oran durant la période retenue pour cette étude, s’est réalisée surtout vers les quartiers précaires et les agglomérations périphériques.

Kouassi (2013) a mené une étude à partir de la télédétection et les SIG, en vue d’améliorer le suivi de l’évolution de l’occupation du sol dans la région de Yamoussoukro de 1987 à 2012.

En effet, cette étude lui a permis de proposer un scénario futur d’évolution des types d’occupation du sol de la zone d’étude en vue d’une gestion plus durable. Il s’est basé d’une part, sur le traitement des images satellitaires et les SIG, pour l’analyse de la dynamique de l’occupation du sol et d’autre part, sur le modèle CA Markov, pour la prédiction de l’occupation du sol. Une réalisation de cartes thématiques à partir des traitements d’images a permis de mettre en évidence la dynamique spatio-temporelle de l’occupation du sol à Yamoussoukro.

Boriès (2006), dans son ouvrage « les villes du monde », définit l'urbanisation comme étant l'expansion de la population, des activités et des espaces urbains. Pour lui, elle s'effectue à un rythme de croissance moyenne de 2 % à l'échelle mondiale et le monde compte aujourd'hui trois milliards de citadins. Il continue en affirmant que l'ampleur de ce phénomène est inégale selon les régions du monde. L'urbanisation progresse beaucoup plus rapidement dans les pays en développement que dans les pays industrialisés et la population urbaine dans les pays du Sud est deux fois supérieure à celle des pays du Nord. Cette forte croissance doit être maitrisée à travers des données fiables et à jours. Les techniques géomatiques se montrent donc très utiles surtout dans ces pays en développement, où on note l’absence de cartographie actualisée et où les statistiques sont rares et peu fiables lorsqu’elles existent. Ainsi, selon Padonou (2010) les possibilités offertes par la télédétection et les SIG permettent de nos jours de mieux appréhender les problèmes environnementaux. En plus de leurs méthodes d’analyses, ils permettent également selon Samaali (2011) d’approfondir les études en accédant à une information multi-scalaire et multi-temporelle, jadis inaccessible.

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16 - SIG et gestion urbaine

Plusieurs travaux ont déjà porté sur la mise en place d’un SIF (système d’informations foncières). Hazoumè (2014), dans son étude sur SIG et Gestion Foncière dans les collectivités décentralisées : Cas du lotissement de Togoudo, Secteur 17, Commune d’Abomey-Calavi, a mis en place une base de données qui permet d’assurer au mieux les transactions foncières en localisant sur l’espace communal la parcelle objet d’affectation, mais aussi de vérifier de manière pratique la disponibilité de l’information foncière. Il a ainsi réussi à démontrer que le système foncier qui existait auparavant était dépassé et inefficace car étant source de beaucoup de conflits de par son statut analogique.

Fotsing et al., (2013) ont présenté un modèle intégré développé pour explorer les trajectoires d’utilisation de l’espace. Ils ont, après une typologie des approches d’analyse et de modélisation, fait ressortir trois classes de modèles qui se distinguent par la manière dont les processus et les mécanismes de changement sont appréhendés : les modèles empiriques, les modèles mécanistes (déterministes) et les modèles de type système. Ainsi, ont-ils conclu que le modèle le plus utile pour mieux analyser les dynamiques d’utilisation de l’espace et explorer les scénarios à venir devrait reposer sur une approche hybride. Ce modèle simule la compétition entre différentes catégories d’utilisation de l’espace en prenant en compte l’influence d’un ensemble de facteurs biophysiques, sociodémographiques et géoéconomiques. Il s’agit au fait d’un modèle à trois modules principaux à savoir : un module d’analyse spatiale ; un module de simulation dynamique et un module de prédiction.

Appliquée à la petite région de Maroua au Cameroun, ils ont combiné des données de la télédétection sous un SIG avec des modèles mathématiques multivariés ou multi-temporels.

Ils ont mis au point un certain nombre de scenarios. Les résultats de simulation pour chaque scénario ont permis d’identifier des zones où s’opèrent les changements. Le modèle développé constitue ainsi un outil de recherche exploratoire et un support de connaissances utilisable pour la planification de l’utilisation de l’espace.

Face à une population en constante augmentation, Diarra (2015) a tenté, à travers une étude intitulée « Croissance démographique et modes d’insertion des populations dans le tissu urbain de Bamako. », de répondre à la question du mode d’insertion spatiale des populations dans le tissu urbain de Bamako de 1996 à 2014. Pour répondre à cette question, il a mené une étude diachronique à partir d’images satellites SPOT HRV de 1996 et 2014 et LANDSAT TM de 2006 ainsi que des données d’enquêtes intra-urbaines.

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17 De cette étude, il a montré que l’insertion spatiale dans la ville de Bamako se fait essentiellement par la densification locative et la consommation de nouveaux terrains, qu’ils soient internes ou périphériques.

L’un des objectifs de la politique d’aménagement du territoire est de réguler la croissance démographique en favorisant son redéploiement dans des régions ou des communes jugées aptes à l’accueillir, afin de préserver au mieux le territoire mais également la qualité de vie des habitants (Bousch et Decoville, 2010).

- Modélisation de l’occupation du sol

Cernesson et al., (2010) nous apprennent que l’analyse spatiale et la modélisation spatiotemporelle visent à formaliser, sur la base de données incomplètes et imprécises et de connaissances plus ou moins approfondies sur les processus, les caractéristiques spatiales et les dynamiques spatio-temporelles de systèmes (écosystèmes, systèmes agricoles, territoires…). Les modèles de simulation de la dynamique de l’occupation du sol constituent des outils importants pour l’analyse spatiale car ils permettent d’étudier les causes et les conséquences de l’évolution de l’occupation du sol pour une meilleure gestion de celle-ci.

Pijanowski et al., (2002) ont utilisé quant à eux, le modèle LTM (Land Transformation Model) qui est composé de réseaux neuraux artificiels couplé à un SIG, pour prévoir l’évolution de l’occupation du sol dans un milieu urbain, en l’occurrence, le bassin de Grand Traverse Bay (Michigan, Etats-Unis).

Au Bénin, Oloukoi et al., (2006) ont modélisé l’occupation du sol dans le département des Collines aux horizons 2010 et 2020 en utilisant une méthode basée sur les cellules automates, les matrices de transition et les matrices de probabilité. Les résultats de leur étude traduisent une nette régression des formations végétales naturelles au profit des champs et des jachères.

Boko (2012) à partir de l’occupation du sol de différentes dates et des données socio-économiques, a simulé à l’aide du modèle CLUE-S les trajectoires des changements dans l’occupation du sol du bassin versant de l’Alibori. Ils sont arrivés à la conclusion d’une régression des formations naturelles au profit des unités anthropiques.

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3. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

La zone d’étude est située entre 6°20’4’’ et 6°34’16’’ de latitude Nord et 2°12’47 ‘’et 2°29’12

‘’ de longitude Est. Elle couvre les agglomérations de Cotonou et Abomey-Calavi. La zone d’étude a une forme totalement irrégulière et est limitée au Nord par la zone périurbaine de la commune d’Abomey-Calavi, au Nord-Est par la commune de So-Ava et d’Aguégué, à l’est par la commune de Sèmè-Kpodji, à l’Ouest par la commune de Ouidah et au Sud par l’océan Atlantique.

Figure 3.1: Situation géographique des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou

3.1. Milieu Physique

 Relief d’Abomey-Calavi

La ville d’Abomey-Calavi est modelée dans un relief de plateau raccordé à une plaine côtière dans sa partie méridionale. Ce relief est peu accidenté. Les principaux traits caractéristiques sont : une bande sablonneuse avec des cordons littoraux, un plateau de terre de barre et des dépressions et marécages. La partie septentrionale de la Commune est caractérisée par des dépressions rencontrées le long de la rivière Sô.

Le relief peu accidenté est favorable à l’installation humaine même dans les zones non urbanisées en dehors de la ville. Le relief ne présente de fortes pentes que le long des jonctions entre les deux blocs monolithiques (plaine alluviale et plateau d’érosion) qui représentent les couloirs d’écoulement naturels et autour des berges du lac Nokoué.

(Hazoume, 2014 ; et Dovonou, 2016)

 Relief de Cotonou

La ville de Cotonou est située sur le cordon littoral qui s’étend entre le lac Nokoué et l’océan Atlantique, et qui est constitué de sables alluviaux d’environ cinq mètres de hauteur maximale. Le relief du cordon présente deux caractéristiques principales :

- des dépressions longitudinales parallèles à la côte ;

- des bas-fonds érodés par l’écoulement des eaux pluviales qui communiquent avec le lac.

Le site est coupé en deux par le chenal appelé "lagune de Cotonou’’, qui a été creusé par les Français en 1894 et qui communique directement le lac à la mer. La liaison entre les deux parties de la ville est assurée par trois ponts. La nappe phréatique se trouve à proximité de la surface du sol dont la perméabilité élevée accélère l’infiltration des eaux pluviales et usées (PDC Cotonou).

 Climat

La figure 3.2 montre le régime pluviométrique moyen mensuel de la zone d’étude entre 1985 et 2015 à partir des relevés pluviométriques de l’International Institute of Tropical Agriculture (IITA).

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Cotonou Abomey-Calavi

Figure 3.2 : Régime pluviométrique moyen mensuel la zone d’étude de 1985 à 2015 Source des données : Asecna et IITA

A l’instar de la région Sud du BENIN, les villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou jouissent d’un climat de type subéquatorial marqué par deux saisons pluvieuses et deux saisons sèches réparties approximativement de la façon suivante :

 une longue saison des pluies de mi-mars à mi-juillet

 une courte saison sèche mi-Juillet à mi-septembre ;

 une courte saison des pluies de mi-septembre à mi-Novembre ;

 une longue saison sèche de mi-Novembre à mi-mars.

Cependant, on note quelques nuances entre les deux villes. En effet, la ville de Cotonou enregistre beaucoup plus de pluies que Abomey-Calavi.

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 Hydrographie

La zone d’étude est drainée par un réseau hydrographique bien fourni constitué essentiellement de trois plans d’eaux que sont le fleuve Ouémé au Nord-est, le lac Nokoué au Sud-est, la lagune de Djonou dont le lit constitue un vaste marécage et le lac de Cotonou. Par ailleurs, la zone d’étude dispose d’une façade maritime juxtaposée à la lagune côtière, des marais, des ruisseaux et des marécages. Ceci lui offre des potentialités halieutiques, touristiques et agricoles.

 Végétation

Le couvert végétal de la zone d’étude varie selon les faciès traversés. Ainsi, on y rencontre la mangrove à palétuviers et des cocoteraies dans la zone côtière, une savane dégradée sur le plateau avec une domination de la jachère à palmier à huile, et un groupement herbeux dans les marécages et le long des berges du lac Nokoué.

La végétation est clairsemée et est dominée par le palmier à huile (Elaesis guineensis), manifestation de la pression humaine sur la végétation composée d’arbustes, de hautes herbes et par endroit de reliques de forêts sacrées.

Aux abords des marigots, la végétation plus variée est composée de palmier raphia, de bambou, des fourragères et d’autres espèces hydromorphes.

 Sols

La zone d’étude, est occupée par des sols ferrugineux tropicaux sur sédiments argilo-sableux du Continental Terminal et des sols sablonneux. Les sols hydromorphes très inondables occupent la partie sud de la zone d’étude et dominent presque totalement Cotonou.

Les figures 3.3 présentent les faciès pédologiques de la zone d’étude.

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23 Figure 3.3: Faciès pédologiques

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3.2. Cadre Humain

Le principal élément à la base de modification de l’occupation du sol étant l’homme (Boko, 2012), une connaissance des différents groupes socioculturels présents dans la zone d’étude et leurs activités économiques se révèle nécessaire pour l’étude.

 Démographie

Selon le Recensement Général de la Population et de l’Habitation (RGPH) réalisé en 1979, la commune d’Abomey-Calavi comptait 60.786 habitants contre 126.507 en 1992. En 2002, cette population est passée à 307.745 contre 656.358 en 2013.

Par rapport à la ville de Cotonou, selon le Recensement Général de la Population et de l’Habitation (RGPH), elle comptait 320.332 habitants en 1979 contre 536.827 en 1992. En 2002, cette population est passée à 665.100 contre 678.874 en 2013.

Le taux d’accroissement annuel inter censitaire de la commune d’Abomey-Calavi de 2002 à

Le taux d’accroissement annuel inter censitaire de la commune d’Abomey-Calavi de 2002 à