EVALUATION DE LA DYNAMIQUE URBAINE DES VILLES DE COTONOU ET ABOMEY-CALAVI

UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (UAC)

ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR

MASTER DE RECHERCHE EN GEOMATIQUE ET ENVIRONNEMENT

RAPPORT DE STAGE THEME :

EVALUATION DE LA DYNAMIQUE URBAINE DES VILLES DE COTONOU ET ABOMEY-CALAVI

Présenté par Fabrice Gilles KOSSOU

Sous la Direction de : Dr. Vincent Joseph MAMA (Directeur de Recherches-CAMES)

Institut National de Recherches Agricoles du Bénin (INRAB)

Année Académique 2015-2016

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2 Sommaire

Dédicace ... 3

Remerciements ... 4

Sigles et acronymes ... 5

Résumé ... 6

Abstract ... 6

1. INTRODUCTION GENERALE ... 7

2. DEFINITION DES CONCEPTS ET SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ... 12

3. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ... 18

4. CADRE METHODOLOGIQUE DE L’ETUDE ... 29

5 RESULTATS ET DUSCUSSION ... 36

6. LIMITES ET DISCUSSION DES RESULTATS DE L’ETUDE ... 55

7. CONCLUSION ET SUGGESTION ... 58

8. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ... 59

TABLE DES MATIERES ... 64

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Dédicace

Je dédie ce rapport à mes enfants : Alec, Katia et Karl.

Que ce travail vous inspire le courage et la détermination dans l’accomplissement de toutes vos œuvres.

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Remerciements

A :

DIEU LE PERE TOUT PUISSANT

Merci Seigneur de m’avoir permis de suivre et finir cette formation ; veille sur ma carrière et rend la fructueuse.

Docteur Joseph Vincent MAMA, Directeur de Recherches (CAMES) Je vous dois tout. Merci de m’avoir toujours soutenu malgré vos multiples charges et occupations. Vous m’avez offert une disponibilité sans pareille. Le Tout Puissant vous le revaudra.

Tous les enseignants ayant assuré notre formation

Merci pour votre encadrement et votre désir d’améliorer nos compétences.

La Direction de l’Ecole Doctorale des Sciences de l’Ingénieur Pour la noble initiative de formation d’une relève de qualité.

Ma tendre épouse : BEDIE Fifamè Sonia

De ta part, j’ai bénéficié d’un soutien indéfectible durant tout ce temps de privations multiples, et de restriction diverses. Merci pour tes encouragements continuels.

CHABI ADIMI Olatondji Salomon

Infiniment merci pour ta spontanéité, ton soutien et toute ta disponibilité.

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Sigles et acronymes

CEDEAO Communauté Economique des Etats de l’Afrique de l’Ouest CLUE Conversion of Land-Use and its Effects

CLUE-S Conversion of Land-Use and its Effects at Small regional extent ESRI Environmental Systems Research Institute

TM Thematic Mapper

FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations GLCF Global Land Cover Facility

GPS Global Positioning System IGN Institut Géographique National

IITA International Institute of Tropical Agriculture

INSAE Institut National de la Statistique et de l’Analyse Economique MAEP Ministère de l’Agriculture, de l’Elevage et de la Pêche

MNT Modèle Numérique de Terrain

NEPAD New Partnership for African Development

OLI-TIRS Operational Land Imager-Thermal Infrared Sensor ONG Organisation Non Gouvernementale

ORSTOM Office de la Recherche Scientifique et Technique d’Outre-Mer (actuel IRD) OSDDT Occupation du Sol et Développement Durable des Territoires

PDC Plan de Développement Communal

PNUD Programme des Nations Unis pour le Développement RECTAS Regional Centre for Training in Aerospace Surveys RGPH Recensement Général de la Population et de l’Habitation SCDA Secteur Communal de Développement Agricole

SIG Système d’Information Géographique USGS United States Geological Survey UTM Universal Transverse Mercator WGS World Geodetic System

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Résumé

La présente étude vise une planification durable dans la gestion des terres des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou situées au Sud du Benin, et qui connaissent une expansion urbaine accélérée. Les données géo-spatiales utilisées dans le cadre de l’étude, sont constituées d’images satellitaires Landsat ETM +, 2000 et OLI-TIRS de 2016. D’une résolution de 30 m, elles ont permis la réalisation des cartes d’occupation du sol des années 2000 et 2016. En outre, les données sur l’évolution de la population, obtenues à l’INSAE, et les données socioéconomiques obtenues des enquêtes réalisées sur le terrain, ont permis de dégager les facteurs de l’expansion urbaine que connaissent les deux villes. L’analyse des cartes d’occupation du sol montre un accroissement des agglomérations au dépend de la végétation et des mosaïques de cultures et jachères. Ainsi les agglomérations sont passées de 12121,65 ha en 2000 à 21554 ha en 2016. Quant aux mosaïques de culture et jachères, elles sont passées de 16972,39 ha en 2000 à 14593,06 ha en 2016 ; la végétation elle, est passée de 5218,74 ha en 2000 à 4406,44 ha en 2016. Les résultats d’une projection de l’occupation du sol sur 2030 et 2050 confirment cette même dynamique et prédisent une extension urbaine accélérée d’environ 87,11% à l’horizon 2050. Les causes de cette situation sont attribuées à la forte croissance démographique et à d’autres activités anthropiques.

Mots–clés : Bénin, Cotonou, Abomey-Calavi, occupation/utilisation du sol, expansion urbaine

Abstract

The present study aims at sustainable planning in land management in the cities of Abomey- Calavi and Cotonou located in southern Benin, and which have an accelerated urban expansion. The spatial data used make up of satellite images Landsat ETM+ of 2000 and Landsat-OLI-TIRS, 2016. With 30m of resolution, they allowed the realization of Land Cover map of years 2000 and 2016. Moreover, demographic data obtained at INSAE, and the socio- economic data obtained of the field work, made possible to identify the factors of the urban sprawl. The analysis of these Land Use and Land Cover, shows an increase of built-up in depends on the vegetation and fallow. Thus built-up increased from 12121.65 ha in 2000 to 21554 ha in 2016. As for farm and fallow, they have passed from 16972.39 ha in 2000 to 14593.06 ha in 2016; vegetation decreased from 5218.74 ha in 2000 to 4406.44 ha in 2016.

The results of a projection of the Land Use and Land Cover over 2030 and 2050 confirm this same dynamic and predicts the rate of 87.11% of Urban sprawl between 2016 and 2050. With regard to the causes of this situation, they are allotted to the strong demographic growth and other anthropic activities.

Keys-words : Benin, Cotonou, Abomey-Calavi, Land use and Land Cover, urban expansion

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1. INTRODUCTION GENERALE

Le défi urbain est l’une des grandes questions de la période contemporaine aussi bien pour les pays développés que pour les pays en développement. Yeta (2009) présente un panorama de cette situation : l’armature urbaine des villes d’Afrique subsaharienne devient de plus en plus dense ; le taux d’urbanisation ne cesse d’augmenter ; le tissu urbain ne cesse de se dilater et de se diversifier et ceci au détriment des espaces agricoles et de la ceinture verte des villes, véritables poumons de la sécurité alimentaire.

Il s’agit ici d’une croissance urbaine qui se manifeste par la consommation d’espace du milieu rural environnant et ceci est toujours subordonné à un dysfonctionnement dû aux problèmes de dégradation de l’environnement, des écosystèmes, de manque d’équipements sociaux de base, de gestion urbaine etc. (Zeroili et al., 2012).

Selon la FAO (2007), la croissance démographique galopante, l'urbanisation croissante, le développement des infrastructures, constituent entre autres, les causes de la fragmentation de la végétation. Hoffman (2001) impute en partie l’extension urbaine et le mitage des espaces agricoles à la croissance de la population urbaine et à l’utilisation d’une plus grande surface de terres pour chaque nouvelle habitation urbaine. En effet, en 1950, seulement 30 % de la population mondiale était urbaine. Ce taux est passé à 54 % en 2014 et atteindra les 70 % à l’horizon 2050 (World Urbanization Prospect, 2014).

Le continent africain est le plus touché par le phénomène. La rapidité de la croissance de la population urbaine est une caractéristique majeure de l'évolution contemporaine du peuplement des pays du Tiers- monde et de l'Afrique en particulier. En 1995, 41 % de la population des pays en développement résident dans des agglomérations, contre seulement 17% en 1950. En Afrique de l’Ouest, au cours des six dernières décennies, la population urbaine a été multipliée par 20, et est passée de 6 millions à 118 millions d’habitants, et le niveau d’urbanisation a augmenté de 8 % à 41 % (Biau, 2010). L’expansion urbaine non contrôlée constitue une menace pour la gestion du sol qui est considéré comme une ressource non renouvelable. Les politiques d’aménagement du territoire, en particulier dans les zones périurbaines, devraient prendre en compte, lors de l’élaboration des documents d’urbanisme, l’aptitude des sols à remplir certaines fonctions économiques ou écologiques (Laroche et al., 2006). Une bonne politique d’urbanisation et la planification de cette dernière sera gage d’une préservation de l’écosystème dans les villes d’Afrique subsaharienne, du Benin et particulièrement dans les villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou. Cette étude se veut être une analyse spatio-temporelle de la dynamique urbaine des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou et des facteurs de conurbation de ces

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8 villes, ceci, dans une approche Télédétection - SIG adaptée au suivi des changements des unités d’occupation du sol à travers le temps.

1.2. Problématique

L’urbanisation, en particulier depuis le début du XXe siècle, constitue l’un des processus de transformation sociale les plus déterminants. La ville rime, de par le monde, avec modernisation, développement économique, progrès social et innovation culturelle. Toutefois, la nature du développement urbain, particulièrement en Afrique sub-saharienne, demeure une entrave sérieuse à la productivité des villes et plombe de ce fait leur capacité à remplir le rôle qui leur revient dans le chantier du développement national (Yankson et Bertrand, 2012).

En 2008, notre planète a atteint le point d’inflexion où la population urbaine globale a dépassé la population rurale. Le nombre de citadins est passé d’un homme sur dix en 1990 à plus d’un homme sur deux aujourd’hui. La division des nations unies pour la population projette qu’à l’horizon 2030, chacune des grandes régions des pays en développement détiendra plus de citadins que de ruraux. Il estime qu’à l’horizon 2050, deux tiers de la population de cette partie du monde vivra en milieu urbain (Montgomery, 2008). Entre 1900 et 1975, la population des pays du tiers monde s’est accrue de 40% et pour beaucoup d’indicateurs démographiques, environ 60% habiteront dans les centres urbains en 2030 (Oloukoi et al., 2014).

Au Bénin, on observe un développement accéléré et désordonné des grandes villes dont les conséquences se répercutent sur les périphéries aux habitations précaires (Tchokpon, 2005).

Cette croissance rapide des zones urbaines n’est pas sans conséquences sur l’environnement.

Ainsi, les périmètres naturels recouverts par la végétation sont remplacés par des constructions avec pour corollaire la diminution des précipitations, la sécheresse, l’augmentation de la température (Dorier, 2016 ; Xu, 2008). Ces dernières années au Bénin, le phénomène d’urbanisation s’est manifesté sans une maitrise ou un encadrement de ses conséquences en matière de surconsommation d’espace, de croissance des coûts de desserte par les réseaux d’équipements et de services, de détérioration de l’environnement naturel et de la dégradation des cadres de vie (Gnélé et al., 2012).

A Cotonou, l’accroissement accéléré de la ville a entrainé l’officialisation du lotissement des bas-fonds et des zones basses, ce qui a eu comme conséquence, le blocage du système naturel d’évacuation des eaux pluviales. Avec un quart des superficies urbanisées aménagées sur des

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9 zones de bas-fonds, Cotonou se trouve confrontée à des inondations spectaculaires et brutales dans les maisons et sur les voies de circulation. Il en résulte une dégradation du milieu naturel et du cadre de vie : pollution de l’eau et recrudescence des moustiques et des maladies infectieuses (Okou, 1989).

La plupart des travailleurs de Cotonou qui ont des revenus modestes, se rabattent sur les zones à faible densité humaine comme la commune d’Abomey-Calavi au début des années 2000.

Dans de nombreux cas, ils envahissent des zones de cultures diverses ou même, celles impropres à l’habitation et où les prix des parcelles d’habitation sont encore à leur portée.

Dans ce contexte, l’installation anarchique des populations urbaines pose de réels problèmes de gestion de l’occupation des sols dans la ville, ce que vient corroborer ceux de l’assainissement, de l’adduction d’eau, du logement, etc. (Ogoubiyi, 2008).

Face à ces enjeux spatiaux, il s’avère nécessaire de développer une gestion rationnelle de l’expansion des villes. Cette dynamique implique la connaissance et la compréhension de ses structures et de son évolution. La ville repousse incessamment ses limites de plus en plus loin à travers les bâtis. Ainsi certains quartiers de Cotonou, perdent leur population aisée au profit de la grande périphérie et des communes voisines dont Abomey-Calavi (Dorier, 2016 ; Djogbenou, 2014). La croissance urbaine et les conséquences écologiques et sociales qui en découlent, constituent des éléments clés de la difficile et dramatique problématique de l’urbanisation.

Ainsi les conséquences de l’urbanisation à Cotonou s’observent par son rétro-agissement sur les milieux naturels fluvio-lagunaires et littoraux, constitués d’écosystèmes fragiles, sensibles aux impacts multiples (dégradations, pressions démographiques et foncières, pollutions) (Tohozin, 2016. Dorier, 2016).

De par leurs positions, les villes de Cotonou et d’Abomey-Calavi connaissent une extension conjointe accélérée dont l’analyse suscite beaucoup d’intérêts. Cet intérêt constitue l’un des fondements de cette étude.

Plusieurs études ont été réalisées sur l’extension urbaine de la zone d’étude, mais très peu sont orientées vers des approches géo spatiales couplés à la conurbation. D’où ce travail s’impose d’étudier la dynamique urbaine des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou à partir des techniques géospatiales.

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10 Les travaux de Oloukoi et al (2014) sur l’étude de l’extension urbaine de la ville d’Ile-Ife à partir des techniques géospatiales, ceux de (Dovonou et al, 2017) sur l’analyse géospatiale de la dynamique de l’occupation du sol de la commune d’Abomey-Calavi et ceux de (Djogbenou, 2014) sur l’extension urbaine de la ville de Bohicon, incitent bien à l’utilisation des techniques géospatiales.

Toutefois, en dépit de la flopée d’études qui ont été réalisées dans le domaine du développement urbain, il convient de relever que la plupart sont portées généralement sur l’évaluation de la dynamique urbaine d’une seule ville, et malheureusement, abordent rarement le cas de villes non distantes l’une de l’autre, conduisant ainsi à la problématique de la conurbation qui est un phénomène très courant entre deux ou plusieurs villes dynamiques.

La complexité des situations qu’engendre une conurbation, mérite qu’une attention plus soutenue leur soit portée.

La présente étude s’inscrit donc dans ce cadre, et participe de l’aménagement urbain du territoire au Bénin.

La réalisation de cette étude suscite les questions suivantes :

- Comment les agglomérations d’Abomey-Calavi et de Cotonou ont-elles évolué dans le temps ?

- Quels sont les facteurs de l’extension urbaine des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou ?

- Quelle sera l’évolution probable des villes de Cotonou et d’Abomey-Calavi à moyen et à long terme ?

1.3 Objectifs

1.3.1 Objectif général,

Améliorer les bases de l’aménagement du territoire à partir de l’analyse de la dynamique spatiale de l’extension urbaine des villes de Cotonou et Abomey-Calavi.

De façon spécifique, il s’agira de :

 analyser l’évolution urbaine des villes de Cotonou et Abomey-Calavi et d’en identifier les facteurs et les conséquences

 identifier les principaux facteurs de conurbation entre les villes de Cotonou et Abomey- Calavi;

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 déterminer l’évolution probable des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou à moyen et à long terme.

1.4 Hypothèses

Les villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou ont connu une croissance accélérée due à plusieurs facteurs ;

 les villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou ont connu une extension urbaine importante ;

 il existe plusieurs facteurs de conurbation urbaine des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou ;

 les villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou vont connaître une extension urbaine accélérée à moyen et à long terme.

1.5. 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 2013, est de 6,96 % contre 0,18 % pour la commune de Cotonou (RGPH4, INSAE).

Les figures 3.4 et 3.5 montrent l’évolution démographique de la zone d’étude entre 1979 et 2013

Figure 3.4: Démographie de la ville d’Abomey-Calavi entre 1979 et 2013 Source : RGPH, 1 ; 2 ; 3 ; 4

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Figure 3.5: Démographie de la ville de Cotonou entre 1979 et 2013 Source : RGPH, 1 ; 2 ; 3 ; 4

La Commune d’Abomey-Calavi et par ricochet la ville, a connu une forte croissance démographique (9,30 %) entre 1992 et 2002. Cette tendance s’est confirmée au cours de la dernière décennie avec un taux de croissance d’environ 6,96 %. En outre, elle abrite 75 % de la population urbaine du département de l’Atlantique (INSAE, 2002). La densité de population de la commune est passée alors de 235 habitants/km² en 1992 à 571 habitants/km² en 2002 puis à 1217 habitants au km² en 2013 (INSAE, 2015).

La pression sur les terres agricoles risque de s’intensifier d’après les sources officielles, si le rythme d’accroissement intercensitaire de 6,96% est maintenu (INSAE, 2015).

Quant à la ville de Cotonou, elle a connu un taux d’accroissement de 2,17 % entre 1992 et 2002 et un taux d’accroissement de 0,18 % entre 2002 et 2013

 Ethnies et religions

L’ethnie dominante dans la commune est le Aïzo, mais les migrations récentes ont permis l’installation d’autres ethnies comme les Fons, les Toffins, les Yorubas, les Nagots, les Gouns et autres. Les Aïzos représentent 41%, les fons 31 %, les Toffins 15%, les yorubas 5%, les Adjas 5%, les Minas, Peulhs et Plahs 3%.

Dans la ville de Cotonou, les ethnies dominantes sont les Fons et apparentés (56,7%) ensuite viennent les Adjas et apparentés (18,3%), Yorubas et apparentés (11,5%), Dendis et apparentés (1,4%) et Autres ethnies (12,1%)

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 Habitations

L’habitat est de type moderne dans la ville de Cotonou et dans les arrondissements de Godomey et de Calavi-centre avec les lotissements. Il est à préciser que les autres arrondissements connaissent également une certaine urbanisation avec des débuts de lotissement en cours actuellement et des apparitions de plus en plus visible d’habitations modernes.

Activités économiques de la ville d’Abomey-calavi

La ville d’Abomey-Calavi est densément peuplée du fait de l’urbanisation très poussée, notamment les arrondissements de Calavi, d’Akassato, de Togba et de Godomey. Les autres arrondissements sont ruraux. Les activités économiques sont donc marquées par ces deux tendances. Les activités commerciales sont prépondérantes dans les arrondissements urbanisées mais les autres restent dominés par les activités agricoles.

 Agriculture

Les activités agricoles concernent la production vivrière (maïs et manioc surtout). La culture de l’ananas est la principale culture de rente de la commune. De ce point de vue la Commune d’Abomey-Calavi est sur le plan national l’une des premières communes productrices d’ananas. Les autres cultures d’importance de la commune en 2014, sont le palmier à huile avec 729 tonnes de régimes, les cultures maraîchères avec 10.496 tonnes, le manioc 119.528 tonnes, la papaye solo avec 6.338 tonnes, le maïs avec 4.771 tonnes. La canne à sucre, la patate douce, la banane sont aussi pratiquées par les populations rurales de la commune (SCDA, 2014).

En outre le sous équipement des producteurs, la divagation des animaux et l’accès difficile au crédit constituent des contraintes majeures pour les producteurs.

 Elevage

La production animale est dominée par l’élevage de la volaille, des lapins, des porcins, et des petits ruminants. La Commune d’Abomey-Calavi possède, à elle seule, près de 80% du cheptel national d’aviculture moderne. La régression des pâturages entraîne la diminution du cheptel de bovin dans la commune. La majorité des exploitants se convertissent alors à la production animale intensive notamment la volaille ou le lapin (SCDA, 2014).

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27 Par ailleurs, la forte prévalence des maladies animales (pestes porcine et grippe aviaire) et l’importation massive des produits d’élevage (œufs et produits congelés : volaille et viande) constituent des menaces pour ce secteur.

 Pêche et aquaculture

Les productions halieutiques sont aussi très présentes dans la commune avec les bassins et étangs piscicoles qui évoluent de jour en jour. La pêche continentale dans le lac Nokoué n’est pas aussi négligeable.

 Commerce et industrie

Le potentiel commercial d’Abomey–Calavi est lié à l’abondance de produits agropastoraux (cultures vivrières, poissons, bétail, volaille). On enregistre dans la commune 11 marchés locaux, 3433 boutiques environs et autres magasins (Wari, 2010). L’existence de quelques unités de panification, de scieries, de carrières de sable, de meunerie, de transformation de manioc en gari et dérivés, de fabrication d’engrais, de provendes, du yaourt, des jus de fruits et l’abattage du bétail étoffent le secteur industriel encore embryonnaire.

Les différents traits physiques et humains de la commune présentés ci haut incitent à une réflexion sur ce que seraient les effets de la pression urbaine sur les espaces agricoles. Les données et méthodes utilisées pour analyser ces effets sont présentées dans le chapitre suivant.

Les activités économiques dans la ville de Cotonou

Les activités économiques dans la ville sont réparties en activités dominantes et en activités secondaires :

Les activités dominantes sont principalement le commerce, l’industrie et les services.

Tandis que les activités secondaires sont le tourisme, l’agriculture et autres.

Le secteur primaire

De par sa situation géographique, la ville de Cotonou offre des atouts pour des activités agricoles (le maraîchage des légumes locaux et exotiques dans les zones de bas-fonds, les pépinières de fleurs et d’arbres fruitiers), la pêche continentale et maritime, l’élevage des espèces conventionnelles et non conventionnelles comme le lapin et les aulacodes, etc. Le développement de ces activités participe à la résolution de nombreux problèmes tels que le chômage, l’insécurité alimentaire, l’insuffisance des revenus, et contribue à la valorisation des ordures ménagères et des déchets.

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28 Le secteur secondaire

Le secteur secondaire dans la ville de Cotonou est de petite taille et fortement concentré sur l’agroalimentaire. Outre l’industrie alimentaire, l’essentiel des autres activités concerne les ouvrages en bois et imprimeries, les industries chimiques, les ouvrages en caoutchouc et plastic, les bâtiments et travaux publics.

Avec une contribution à la croissance sur la période 1998-2002, le secteur secondaire dans la ville de Cotonou est celui qui a enregistré le plus fort taux de croissance. En effet, son taux de croissance est passé de 0,8% en 1998 à 7,4% en 2002 avec un pic de 9,1% en 2001. Cette évolution du secteur secondaire se justifie par la bonne tenue sur la période 1998-2002 des sous-secteurs industries alimentaires (7,4%), autres industries (4,5%) et énergies (12,8%). Les principaux produits à la base de l'augmentation de la production dans le secteur secondaire sont le ciment, les boissons, la farine de blé, l'huile de palme, le savon.

Les industries alimentaires contribuent pour plus de 50% au PIB du secteur. Depuis les années 1980, leur évolution a été caractérisée par un fléchissement constant de leur contribution à la création de la valeur ajoutée locale : elle est passée de 4,90% sur la période 1985-1990, à 4,74% de 1990 à 1996. Depuis 1999, elles connaissent une hausse de leur production et de leur chiffre d’affaires : la production a connu un taux de croissance de 22,93% en 1999, 33,97% en 2000 et 91,63% en 2001. Le taux de croissance du chiffre d’affaires a été de 25,80% en 1999, 25,80% en 2000 et 25,34% en 2001.

Le secteur tertiaire

C’est le secteur le plus dynamique de l’économie cotonoise et qui contribue le plus à la formation du PIB local : 48% en moyenne de 1994 à 2003 bien que ce secteur n'emploie que 36% de la population active. Les principales branches du secteur en termes de contribution au PIB sont : le commerce, les transports, le tourisme, les banques et les services financiers.

La structure économique du secteur tertiaire porte sur l’ampleur du commerce, il représente environ 60% des établissements. Le commerce reste l’activité urbaine la plus répandue à Cotonou.

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29

4. CADRE METHODOLOGIQUE DE L’ETUDE

Dans le cadre de cette étude, la méthodologie est constituée de matériel et des méthodes qui sont présentés par objectif.

4.1 Matériels et méthodes

Le matériel est constitué de données et des logiciels. Les données utilisées dans le cadre de ce travail sont de trois ordres. Il s’agit de données documentaires, spatiales et socio-économiques collectées sur le terrain. La méthodologie a été présentée par objectif.

 Objectif 1 : Analyser la dynamique spatiale de la croissance urbaine des villes de Cotonou et Abomey-Calavi

Matériel

Pour atteindre cet objectif, les images satellites Landsat ont été utilisées. Le tableau I présente les images ainsi que leurs caractéristiques.

Tableau I: Caractéristiques des données

N° Données Format Echelle/

Résolution Années Source Utilités

1 Image Landsat

ETM + Raster 30 m 2000 USGS

Extraction de l’occupation

du sol

2 Image Landsat

OLI-TIRS Raster 30 m 2016 USGS

Extraction de l’occupation

du sol

Méthodes

Traitement d’image

Le traitement d’image est l’ensemble des opérations effectuées afin de tirer l’information voulue. Dans le cadre de ce travail, le traitement de l’image a permis d’extraire l’occupation du sol sur la base d’une classification supervisée.

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30 - Combinaison des bandes

La combinaison des bandes ou regroupement des bandes est le processus qui consiste à mettre ensemble les bandes d’une image satellite. Ainsi, il a été mis ensemble les bandes 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9 du capteur OLI.

- Amélioration du contraste

La qualité des images utilisées a été améliorée par le rehaussement du contraste en utilisant la technique d’équalisation de l’histogramme. Ce rehaussement a permis une nette identification des signatures spectrales des différentes unités d’occupation du sol.

- Composition colorée

La composition colorée est une combinaison qualitative de trois bandes spectrales d’une image. Les techniques de composition colorée consistent à affecter chaque bande spectrale à l’un des plans d’affichage composant l’écran couleur de l’ordinateur.

Les plans d’affichage sont basés sur les trois couleurs primaires : le Rouge, le Vert et le Bleu.

Dans le cadre de ce travail, la composition colorée fausse couleur PIR, Rouge et vert a été utilisée, car elle permet de discriminer la végétation et les agglomérations.

Cette composition colorée permet d’afficher la bande PIR dans laquelle la végétation verte a une forte réflectance, dans le canal du rouge. La bande rouge est affichée dans le canal du vert et la bande du vert est affichée dans le canal du bleu. Ce qui permet d’identifier la végétation en rouge. D’autres unités d’occupation du sol telles que les agglomérations peuvent être identifiées en cyan.

Interprétation visuelle des images

Elle consiste à déterminer les différents éléments d’occupation du sol à partir des éléments d’interprétation visuelle consignés dans le tableau II ci-après.

Tableau II: Eléments d'interprétation d'image Eléments

d’interprétation Couleur Forme Taille Ton Association

Utilités

Identification des éléments à partir de la couleur

Structure ou contour des objets

Différentiation des éléments de même nature

Clarté relative des objets

Relation entre les objets spatiaux

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31 Quelques détails ont été identifiés sur la base de ces éléments et sur la base des valeurs radiométriques des pixels de l’image. Cela a permis de dégager les unités d’occupation du sol suivantes : Agglomération, végétation, Mosaïques de Champs et Jachère, Plan d’eau puis Océan.

Classification supervisée des images

La méthode de classification supervisée a été utilisée pour la classification des unités d’occupation du sol. Cette méthode consiste en premier à identifier les unités d’occupation du sol sur la base de la composition colorée qui avait été réalisée. L’étape suivante est le choix des parcelles d’entrainement. Après ceci, la classification supervisée a été lancée au moyen du logiciel Erdas Imagine. L’algorithme utilisé est le Maximum de vraisemblance qui consiste à classer les pixels en fonction de leur ressemblance à ceux des parcelles d’entrainement.

Evaluation des résultats de la classification

Le résultat de la classification a été évalué avec la matrice de confusion. Ensuite, les différents indices de précision et les erreurs ont été calculés. Il s’agit :

 Erreur d’omission EO

Avec I le nombre total de pixel de la colonne mal classé et TPC, le nombre total de pixel de la colonne.

 Erreur de commission EC

Avec I’ le nombre total de pixel de la ligne mal classé et TPL, le nombre total de pixel de la ligne.

 Indice de la pureté des classes IPC

Avec λ= le nombre de pixel bien classé de chaque classe et NPC, le nombre d’échantillon prélevé pour chaque classe.

 Précision Globale PG

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32 Avec β le nombre total de pixel bien classé et NPTC, le nombre total d’échantillon de pixel prélevé.

 Matrice de transition et Intensité des changements intervenus

La matrice de transition a servi à quantifier les changements de l’occupation du sol en termes de superficie. Elle a été utilisée pour observer les états de changement des unités d’occupation du sol entre deux dates. Les lignes de la matrice correspondent aux états de l’année initiale et les colonnes indiquent les états d’occupations du sol de l’année finale. La lecture sur les changements, les conversions ou les stabilités se fait de la ligne vers la colonne. Les cases de la diagonale de la matrice représentent les superficies des zones stables qui n’ont pas changé entre les deux dates.

Les intensités des changements subits par les unités d’occupation du sol entre ces deux dates et les transitions entre unités d’occupation du sol ont été mesurées en pourcentage (%) grâce au module LCM (Land Change Model) du logiciel IDRISI.

 Objectif 2 : identifier les principaux facteurs de conurbation des villes d’Abomey- Calavi et de Cotonou.

Matériel

Les données utilisées pour atteindre les objectifs de cette recherche sont :

- les données issues de la classification de l’image Landsat OLI, 2016 en fichier de forme. La carte topographique de l’IGN France, feuille de Porto-Novo au 1/50000 ; - les données démographiques du RGPH2 de 1992 et du RGPH4 de 2013 ;

- Enquêtes de terrain

Les enquêtes socio-économiques ont été effectuées sur le terrain durant le mois d’Août 2018.

Elles ont permis d’identifier les différents facteurs de conurbation des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou. L’échantillon est constitué des ménages, des personnes ressources (élus locaux, sages de village, responsables d’associations de développement propriétaires terriens etc.).

33

33 Echantillonnage

L’échantillon est tiré des 4 arrondissements frontaliers sur les 22 que regroupent les deux communes. Il s’agit notamment des arrondissements de Godomey à Abomey-Calavi et des 9^ème, 12^ème et 13^ème arrondissements à Cotonou. La formule suivante utilisée par Tohozin (2012) a permis de déterminer la taille totale de l’échantillon :

Ni = Taille de l’échantillon

Z = 1,96 Ecart réduit correspondant à un risque α de 5%

p = proportion des enquêtés des arrondissements ciblés (n) par rapport au nombre total de de la population de la zone d’étude N.

p = n / N

i = précision désirée égale à 5%

q = 1 – p

La base de sondage a été établie à partir des chiffres de recensement général de la population et de l’habitation réalisé par l’INSAE (2013).

Le tableau III présente la répartition de l’échantillon par arrondissement Tableau III : Répartition des ménages à enquêter par arrondissement

Commune Arrondissements Effectif Total Echantillon

Cotonou

9^ème 13521 42

12^ème 24547 77

13^ème 17381 54

Abomey-Calavi Godomey 58491 183

Total 113940 356

Source RGHP4

Dans chaque arrondissement, le choix des ménages a été aléatoire.

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34 Traitement

- Traitement statistique et représentation graphique des données démographiques par arrondissement de la commune permettant un suivi de la densité de la population - Récapitulation des données d’enquêtes socio-économiques recueillies lors de l’enquête

de terrain

 Objectif 3 : Déterminer l’évolution future des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou à moyen et à long terme.

Données utilisées

Les données utilisées pour l’atteinte de cet objectif sont celles issues de l’occupation du sol de 2000 et 2016.

Traitement

L’évolution future des unités d’occupation du sol a été déterminée à partir du module LCM (Land Change Modeler) et de la prédiction basée sur la chaine de Markov implémentée dans IDRISI. La prédiction est réalisée à partir de la loi de probabilité conditionnelle.

Le modèle LCM est organisé autour d’un certain nombre de tâches principales, à savoir : dans un premier temps l'analyse des changements d'occupation des sols intervenus par le passé, ensuite la modélisation du potentiel de transition d'une classe d'occupation des sols à une autre, par la production d’une matrice de probabilité de changement, et enfin la production de projection future d'occupation des sols. La matrice de probabilités de changement, enregistre la probabilité que chaque catégorie d'occupation des sols, change dans l'autre catégorie.

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35 Modélisation prédictive de l’occupation du sol

La modélisation prédictive s’est basée sur les données d’occupation du sol de 2000 et 2016.

Une prédiction aux horizons 2030 et 2050 ont été faites pour analyser les tendances de l’occupation du sol futures dans les deux villes. Elle a été réalisée par le logiciel Idrisi.

La prédiction des unités d’occupation du sol est basée sur la combinaison de la chaine de Markov, des Automates cellulaires et plusieurs critères d’allocation des terres.

Le diagramme de la figure 4.1 présente la méthodologie de la prédiction.

Figure 4.1 : Diagramme méthodologique Matrice de probabilité de Changement

Occupation du sol 2016

Land Changer Modeler Occupation du Sol 2000

Prédiction d’occupation du Sol 2030 et 2050

36

36

5 RESULTATS ET DUSCUSSION

5.1. Dynamique spatio-temporelle des agglomérations de Cotonou et Abomey- Calavi

5.1.1. Occupation du sol des villes de Cotonou et d’Abomey-Calavi en 2000 et 2016 L’occupation du sol a connu une dynamique très remarquable dans les villes de Cotonou et d’Abomey-Calavi entre les années 2000 et 2016 comme l’indiquent les figures 5.1 et 5.2.

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37 Figure 5.1: Occupation du sol des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou en 2000

38

38 On remarque à la lecture de cette carte qu’en 2000, le paysage de la ville d’Abomey-Calavi est dominé par les mosaïques de cultures et jachères suivi de végétation sauvage avec une faible présence d’agglomération au sud. Contrairement à Abomey-Calavi, la ville de Cotonou est dominée par les agglomérations. On remarque une faible présence de la végétation qui est exclusivement constituée des formations marécageuses.

- Occupation du sol en 2016

Beaucoup de changement sont intervenus dans les agglomérations de Cotonou et Abomey- Calavi entre 2000 et 2016 comme l’indique la figure 5.2.

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39 Figure 5.2: Occupation du sol en 2016

40

40 Contrairement à la situation de l’année 2000, l’occupation du sol en 2016, est dominée par les agglomérations qui, à la lecture de la carte, ont connu une très nette évolution et se sont étendues sur une bonne partie du sud et vers le centre de la zone d’étude. On note également une forte régression de la végétation au profit des mosaïques de cultures et jachères d’une part et une extension des agglomérations au détriment de la végétation et des mosaïques de cultures et jachères d’autres parts.

Cette analyse est corroborée par la figure 5.3.

Figure 5.3: Evolution des unités d'occupation du Sol entre 2000 et 2016

- Dynamique de l’occupation du sol entre 2000 et 2016

L’analyse de la dynamique de l’occupation du sol de la zone d’étude s’est faite à partir du diagramme de gain et perte sur la base des classifications des images de différentes dates (2000 et 2016) à partir du module LCM (Land Change Modeler) de Idrisi.

Le tableau ci-dessous présente la matrice de transition des unités d’occupation du sol dans la zone d’étude entre 2000 et 2016.

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41 Tableau IV: Matrice de transition des unités en m² entre 2000 et 2016

2016

2000 Agglomération EAU MCJ OCÉAN VÉGÉTATION Total

Agglomération 118578539,3 1872793,92 0 994591,121 0 121445924

Eau 1174463,984 16135653,8 0 0 476134,048 17786251,9

MCJ 76826873,75 190453,619 72118437,1 0 20537248,6 169673013

Océan 0 52903,7831 0 9586165,49 0 9639069,27

Végétation 25319750,57 846460,529 14167633,1 0 19637884,3 59971728,5 Total 221899627,7 19098265,7 86286070,2 10580756,6 40651266,9 378515987

La lecture de ce tableau renseigne sur les changements intervenus dans l’occupation du sol de la zone d’étude entre 2000 et 2016.

Chaque unité d’occupation dans le temps a gardé une certaine superficie stable malgré la pression. Ces superficies restées stables sont celles représentées en diagonale et mises en surbrillance dans la matrice soit environ 236 km² restés stables entre ces deux dates. Toutes les superficies se retrouvant hors de la diagonale représentent les changements (conversion ou transition) intervenus entre les unités. Les pertes et les gains des différentes unités qui se sont opérés, peuvent mieux se visualiser sur le diagramme de la figure 5.4 issu de la détection de changement obtenue après analyse sous LCM.

Figure.5.4 : Pertes et gains des unités d’occupation du sol entre 2000 et 2016

La figure 5.4 permet de qualifier l’intensité des changements subis par chaque entité de la zone d’étude. On peut donc constater que les plus grandes pertes ont eu lieu au niveau des mosaïques de champs et jachères et de la végétation. Les forts taux de gains sont du côté des agglomérations. Les plans d’eau et l’océan ont eu une stabilité relative.

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42 En somme une régression des mosaïques de champs et jachères au profit des agglomérations et des formations végétales caractérise la dynamique de l’occupation du sol de la zone d’étude. Le tableau ci-dessous présente l’évolution de l’occupation du sol suivant les unités identifiées dans le cadre de notre étude.

Tableau V: Récapitulatif des unités d’occupation du sol Année

Unité 2000 2016 2030 2050

Agglomération 12124,38 18097,92 22554,97 29494,65

Eau 1801,98 1921,31 2039,01 2317,33

Mosaïque de

Cultures et Jachères 16975,39 12385,93 8881,37 3129,95

Océan 960,55 1035,08 1091,86 1329,09

Végétation 5984,40 4406,45 3279,48 1575,66 TOTAL 37846,70 37846,70 37846,70 37846,70

5.2. Facteurs de la conurbation des villes de Cotonou et d’Abomey-Calavi

L’extension urbaine des villes d’Abomey-Calavi et de Cotonou a été rapide entre 1957 et 2016 comme l’indique la figure 5.5.

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43 Figure 5.5: Extension urbaine des villes de Cotonou et d'Abomey-Calavi entre 1957 et 2016

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44 Figure 5.6 : Aspect de la zone de conurbation entre les villes de Cotonou et d'Abomey-Calavi

Sources : Photographie aérienne ANDF, 2016

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45 De l’analyse de la figure 5.5, en 1957, la ville d’Abomey-Calavi se résumait en une agglomération d’environ 130 Ha. Quant à Cotonou, elle couvrait une superficie d’environ 2329 Ha et s’étendait de part et d’autre du chenal. En 2000, la ville de Cotonou s’est étendue vers Sèmè-Kpodji à l’Est et Abomey Calavi à l’Ouest. En effet, sous l’effet de l’extension de la ville de Cotonou et des flux migratoires induits par la recherche d’habitat personnel, résultant de la sociologie béninoise, la ville d’Abomey-Calavi est passée de 130 ha en 1957 à 6.433 ha en 2000, contre 15.894 Ha en 2016 (figure 5.7). L’agglomération de Godomey, située entre les anciens noyaux de Cotonou et Abomey-Calavi, a été le premier lieu d’accueil par excellence du trop-plein de Cotonou. Elle a donc grossi à travers le temps, assurant ainsi la conurbation entre les deux villes, qui sont devenues contiguës (figure 5.6).

Figure 5.7 : Evolution des villes de Cotonou et d'Abomey-Calavi

5.2.1. Evolution démographique des communes d’Abomey-Calavi et de Cotonou

Les différents recensements de la population effectués par l’INSAE portant sur les Communes d’Abomey-Calavi et de Cotonou, montrent une croissance rapide de la population. En effet :

 pour la Commune d’Abomey-Calavi, de 70.155 habitants en 1979, la population est passée à 126.507 habitants en 1992, puis à 307.745 habitants en 2002. Enfin, en 2013 selon les statistiques, la commune abrite 656.358 habitants.