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MASTER EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’ESPACE
Promotion : 2014 – 2016
OPTION : TELEDETECTION ET SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE
PROJET PILOTE DE MASTER II
THEME : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU
KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET
TELEDETECTION
Présenté par :
MANSOUR BADAMASSI Mamane Barkawi
FACULTE DES SCIENCS
RABAT
INSTITUT
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOHAMED V
AGDAL- RABATCRASTE-LFONU
2
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
REMERCIEMENTS
Mes sincères remerciements et ma profonde gratitude vont à l’endroit du Professeur
Abderrahmane Touzani, Directeur du Centre Régional Africain des Sciences et Technologies
de l’Espace en Langue Française de nous avoir offert une formation d’une qualité inestimable
et utile pour nos pays respectifs.
Je tiens également à remercier tout le Staff du CRASTE-LF avec à leur tête Monsieur
Abdeldjelil LANSARI, Directeur Adjoint pour leur dévotion et leur présence ainsi qu’à tout le
corps enseignant ayant contribué à cette formation.
Je remercie notre coordinateur du master, Professeur Anas EMRAN, qui n’a pas cessé de
nous encourager pendant toute la durée de cette formation et qui a su nous trouver les
meilleurs formateurs pour ce master. Je tiens à vous remercier très sincèrement
Mes vifs remerciements à la Faculté des sciences, l’Institut Scientifique et l’Université
Mohamed V pour leur participation à ma formation.
3
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
RESUME
L’étude de l’évolution des milieux naturels ou anthropiques constitue un intérêt capital pour la
connaissance, la gestion, le suivi et l’évaluation de ces milieux. Le kori de kourtéré de
Niamey (rive droite) est un cours d’eau qui ruisselle du haut d’un versant et se jette dans
le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey. Le ruissèlement de ce cours d’eau entraine la
formation d’un cône de déjection qui se ne cesse d’évoluer depuis les années 1985. Le cône
de déjection formé par le kori est essentiellement constitué de dépôt sableux et des débits
arrachés aux versants. Ces sédiments sont directement injectés dans le fleuve Niger et entraine
ainsi des graves conséquences.
Le but de ce travail de recherche consiste à cartographier l’évolution de ce cône de déjection
et d’analyser les impacts de son évolution sur le fleuve Niger à partir des outils SIG et
Télédétection. A ce propos une approche diachronique a été réalisée dans la zone d’étude, sur
une période de 1985 à 2014, avec des images Landsat acquises en 1985, 1994, 2003 et 2014.
La démarche méthodologique intègre une phase de prétraitement indispensable (calibrage et
rehaussement radiométrique), classification supervisée des images, suivi d’une série de
transformation ensembliste (1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014). Les résultats montrent une
variation spatio-temporelle et des changements bien marqués liés à l’évolution du cône de
déjection.
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
RGPH : Recensement général de la population et de l’habitat
NASA : National Aeronautics and Space Administration
SIG : Système d’information géographique
BD : Base de données
4
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS............................................................................................................................. 2
INTRODUCTION GENERALE : ....................................................................................................... 8
CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE............................................................................................................... 8
QUESTIONS DE RECHERCHE ........................................................................................................ 9
OBJECTIFS DE L’ETUDE ................................................................................................................. 9
PREMIERE PARTIE :....................................................................................................................... 10
CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE / CADRE CONCEPTUEL
ET METHODOLOGIQUE)............................................................................................................... 10
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................ 11
I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ......................................................................................................... 11
I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE .............. 11
I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES.............................................................................................. 11
I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES .............................................................................. 12
I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE ...................................................................................... 12
Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE.............................................. 13
I. CADRE CONCEPTUEL............................................................................................................................... 13
II. DONNEES ET METHODOLOGIE ............................................................................................................ 13
II.1 DONNEES UTILISEES........................................................................................................................ 13
II.2 METHODOLOGIE ............................................................................................................................... 14
II.2.1 PRETRAITEMENTS..................................................................................................................... 15
II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE............................................................................................ 15
II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING)....................................................... 15
II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE............................................................................................. 18
DEUXIEME PARTIE :....................................................................................................................... 20
CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE
KOURTETE ........................................................................................................................................ 20
CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION............. 21
I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET STATISTIQUES.......................... 21
II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTERE DE 1985 A
2014.................................................................................................................................................................. 26
II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994............................................................. 26
II.2 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1994 A 2003............................................................. 27
II.3 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 2003 A 2014............................................................. 28
TROISIEME PARTIE : ..................................................................................................................... 30
ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION SUR LE FLEUVE
NIGER.................................................................................................................................................. 30
5
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER ............................................... 31
II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER......................................................................................... 34
CONCLUSION GENERALE............................................................................................................. 36
6
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite ......................... 11
Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du
Sud-Ouest-Niger) .................................................................................................................................. 12
Figure 3 : Réseaux hydrographique superposé sur l'image Landsat (drapée sur le MNT de la zone
d'étude) .................................................................................................................................................. 12
Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et du
fleuve Niger........................................................................................................................................... 19
Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de
déjection du kori de kourtéré................................................................................................................. 21
Figure 6 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 1985 à 1994.............................................. 22
Figure 7 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 2003 à 2014.............................................. 22
Figure 8 : Répartition en Km2
du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014....................... 23
Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol de 1985.................................................................................................................. 24
Figure 10 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 1994 ...................................................................................................................... 24
Figure 11 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 2003 ...................................................................................................................... 25
Figure 12 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 2014 ...................................................................................................................... 25
Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 ................................... 26
Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994 ....................... 27
Figure 15 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1994 à 2003 ....................... 28
Figure 16 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 2003 à 2014 ....................... 29
Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth................................................ 31
Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection .............................. 32
Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection................................ 33
Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori de
kourtéré.................................................................................................................................................. 34
Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition
fausse couleur 432................................................................................................................................. 35
7
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées ............................................................. 14
Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985................................... 17
Tableau 3 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1994................................... 17
Tableau 4 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2003................................... 17
Tableau 5 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2014................................... 18
Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à
2014....................................................................................................................................................... 23
Tableau 7 : Taux d'évolution en km2
du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014............ 26
8
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
INTRODUCTION GENERALE :
CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE
Le Niger est l’un de plus vaste pays de l’Afrique de l’ouest avec une superficie de 1 267 000
km2
habité par une population de 17 138 707 habitants (RGPH 2012). Sa situation
géographique fait de lui un pays continental, sans déboucher à la mer. Les pics de sécheresses
des années 1974, 1984, 2001 et 2005 (au Niger) ont été dramatiques pour les sociétés mais
également pour le milieu environnemental, cela aboutis à des conséquences réelles et graves
telle que la dégradation des équilibres écologiques. Les milieux les plus caractéristiques du
point de vue richesses et diversités écologiques au Niger sont les koris et bas-fonds appelés de
façon plus générale : milieux humides (IBRAHIM M 2006). Ces milieux humides se
différencient des autres éléments du paysage par la présence d'une humidité plus ou moins
permanente et aussi d'importantes et diverses potentialités naturelles.
Le kori de kourtéré de Niamey (rive droite) est un cours d'eau à écoulement sporadique qui
ruisselle du haut d’un versant et se jette dans le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey.
Depuis quelques décennies des zones de sols encroûtés ont commencées à faire leur
apparition dans la région de Niamey et celle de Fakara qui conduisent essentiellement à la
modification morphologique des terrains. VALENTIN et al (1992) ont montré comment
l’accélération des rotations cultures/jachères dans un système dont la période de repos
(jachère) est la seule méthode de fertilisation (ou plutôt de récupération de la fertilité)
conduisait à une fatigue des sols ; même les sols très sableux du Sahel (plus de 90% de sable
mesurés au granulomètre laser) ont tendance à s’encroûter très facilement dès qu’ils sont mis
à nu du fait entre autres de la forte intensité moyenne des précipitations. La croissance
continue des zones de sol nu encroûté se traduit par une diminution de la capacité de rétention
en eau des sols, et par la suite, par une augmentation du ruissellement et de l’érosion. Les
matériaux arrachés aux versants sont transportés par un flux écoulé en augmentation, qui dit
érosion dit sédimentation et dépôt. Ce qui conduit à l’ensablement du lit du fleuve Niger juste
en amont de Niamey. C’est ainsi que le kori de Kourtéré a construit un immense cône de
déjection de plusieurs hectares au cours du seul évènement très intense du 1er septembre 1998
au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins
entourant Niamey (rive droite essentiellement). Le cône de déjection formé par ce kori a
envahi le lit mineur du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout, son lit
est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qui s’est produit à
9
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son plus haut
niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012).
De nos jours, la connaissance des transformations actuelles des surfaces terrestres représente
un intérêt important pour l’évaluation de l’état de l’environnement, pour le suivi de
développement d’une ville, d’un pays. Qu’il s’agisse des phénomènes naturels ou
anthropiques.
C’est dans ce cadre que porte notre étude, sur l’impact de l’évolution de ce cône de déjection
sur le fleuve Niger via les outils SIG et télédétection, qui consiste à cartographier l’évolution
diachronique du cône de déjection aux dates suivantes : 1985, 1994, 2003 et 2014.
Les systèmes d’information géographique (SIG) sont devenus des outils de conservation
incontournables. Leurs applications touchent actuellement tous les aspects de la société,
notamment dans le suivi du milieu environnemental (NDIAYE M. L 2015) et permettent
facilement d’appréhender ces différents phénomènes (naturels et anthropiques). D’où le
recours à ces outils dans le but de pouvoir suivre l’évolution de notre environnement.
QUESTIONS DE RECHERCHE
La problématique ainsi définie, il convient de s’interroger sur les facteurs qui accélèrent
l’évolution surfacique de ce cône de déjection, et les dégâts qui peuvent en résulter du à ce
dernier.
OBJECTIFS DE L’ETUDE
L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de
déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger.
De cet objectif principal découle trois objectifs spécifiques :
Quantifier et cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude
diachronique d’occupation du sol à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ;
Déterminer le taux d’évolution du cône de déjection ainsi que celui du fleuve Niger ;
Analyses d’impacts de l’évolution du cône de déjection.
Notre travail est scindé en trois (3) parties : la première partie présente le cadre général de
l’étude ; la deuxième partie est consacrée à la cartographie de l’évolution du cône de déjection
à travers les changements spatiaux temporels basés sur les outils de SIG et télédétection et la
dernière partie sur l’analyse des impacts de l’évolution du cône de déjection sur le fleuve
Niger.
10
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
PREMIERE PARTIE :
CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE /
CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE)
11
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES
I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE
KOURTERE
Le cône de déjection du kori de kourtéré est situé dans la partie sud-ouest du Niger, plus
précisément sur la rive droite du fleuve Niger en amont immédiat de la ville de Niamey. Il est
compris entre la longitude 2°04’ Est et la latitude 13°51’ Nord, avec une superficie de
plusieurs d’hectares qui ne cesse d’évoluer au fil des temps.
Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite
I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES
Le kori de kourtéré se situe dans une zone caractérisée par un climat de type sahélien qui
désigne une zone de transition, à la fois floristique et climatique, entre le domaine saharien au
nord et les savanes du domaine soudanien (à ne pas confondre avec le pays du même nom),
où les pluies sont substantielles, au sud. Les précipitations s'étalent sur trois à quatre mois
(juin à septembre) dans l'année suivie d’une longue saison sèche (octobre à mai) (SANDA
GONDA.H 2010). La saison des pluies (juin à septembre) est marquée par un flux de sud-
Commune V
Commune IV
Commune I
Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
12
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
ouest : « la mousson ». Il apporte au début de la saison des pluies, des tempêtes de sables,
dans lesquelles de nombreuses averses et des orages très violents se développent, avec un pic
en août (Figure 2).
I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES
Du point de vue géomorphologie, le kori de kourtéré est logé dans une zone caractérisée par
un ensemble de relief assez complexe, dont les plaines constituent l'essentiel des formes du
relief bien qu'il subsiste quelques buttes et plateaux.
I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE
D’après CHINEN (1999) qui a étudié le bassin exoréique du kori de kourtéré, son écoulement
atteint celui du fleuve Niger. Il en fait les conclusions suivantes : malgré la baisse de la
pluviométrie dans la région (depuis 1960), le ravinement causé par le ruissellement des eaux
de kourtéré s'accentue de plus en plus. Les pertes de terres fertiles se généralisent par
l’érosion. La sédimentation est très marquée par d'importantes masses de terres arrachées et
déposées le long des deux vallées, dans les champs des dits bassins versants et surtout
drainées directement dans le fleuve Niger (IBRAHIM M 2006).
0
25
50
75
100
125
0
50
100
150
200
250
J F M A M J J A S O N D
T.°c
P.mm
Mois
Niamey
Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du
Sud-Ouest-Niger)
Figure 3 : Réseaux hydrographique
superposé sur l'image Landsat (vue
en 3D)
13
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE
Dans ce chapitre nous allons définir les concepts généraux de l’étude et proposer une
méthodologie adéquate à fin d’atteindre les objectifs fixés ci-haut.
I. CADRE CONCEPTUEL
Pour éviter toute confusion de la part du lecteur et pour lui faciliter la compréhension, il est
judicieux de définir les concepts clés.
Impact : un impact est une collision entre deux corps. Dans notre cas les deux corps sont le
fleuve Niger et le cône de déjection. Dans cette étude, ce concept sera perçu comme étant la
conséquence, le résultat du à la collision de ces deux corps.
Cône de déjection : c’est un amas de débris transportés par un torrent au débouché
d'une vallée ou en contrebas d'un versant ; il a une forme triangulaire. En montagne, les cônes
de déjection sont alimentés par les crues et les laves torrentielles (ROGER BRUNET 1993).
Kori : Explicitement un kori est un cours d’eau ou communément appelé oued.
II. DONNEES ET METHODOLOGIE
L’approche méthodologique adoptée pour la réalisation de notre travail est celle de la
cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré par étude diachronique
entre 1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014, ensuite suivra une analyse des impacts de
l’évolution de ce cône sur le fleuve Niger.
II.1 DONNEES UTILISEES
a. Images satellitaires : les Images satellitaires (Landsat, 30 mètres de résolution) utilisées
pour la réalisation de ce projet pilote ont été téléchargées gratuitement grâce au
programme américain de télédétection spatiale (NASA et USGS),
http://earthexplorer.usgs.gov/, qui se consacre aux sciences de la Terre. Le choix des
images a été fait en fonction de nos objectifs ci-haut mais aussi de la disponibilité de ces
dernières. La période adéquate pour étudier l’évolution du cône de déjection serait une
période calme sans agitations ni apports de sédiments dans le cône. Celle-ci correspond à
la saison sèche « été » (mars, avril, mai).
14
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées
Années Path & Row Types
1985
193/051
Landsat 5 TM (une seule scène
d’image) acquise le 06-mars-1985
ID : LT51930511985065XXX01
1994 193/051
Landsat 5 TM (une seule scène
d’image) acquise le 31-mars-1994
ID : LT51930511994090MPS00
2003 193/051
Landsat 7 ETM+ (une seule scène
d’image)
acquise le 16-mars-2003
ID : LE71930512003075EDC00
2014 193/051
Landsat 8 OLI (une seule scène
d’image) acquise le 06-mars-2014
ID : LC81930512014065LGN00
b. Données vectorielles : Il s’agit des fichiers limites issues du découpage administratif du
Niger de 2012 de la région en départements et en Communes (téléchargées gratuitement à
partir du site Diva Gis). ils nous ont été très utiles pour l’extraction de la zone d’étude…
etc.
c. Model numérique de terrain : Un Modèle Numérique de Terrain (MNT) de Shuttle
Radar Topograthy Mission (SRTM) de résolution 30m a été téléchargé depuis la plate-
forme de USGS (http://earthexplorer.usgs.gov/). Il nous a permis de discriminer les
variations topographiques de notre zone d’étude, de pouvoir déterminer le réseau
hydrographique de ladite région.
d. Logiciels de traitement : Les logiciels utilisés sont : ERDAS Imagine 2014, ArcGis
10.2.1 et Envi Classic 5 qui était utilisés pour le traitement d’image et l’infographie.
II.2 METHODOLOGIE
L’approche optée pour la réalisation de la cartographie de l’évolution du cône de déjection du
kori de kourtéré est celle du SIG car elle est mieux adaptée à notre étude. Son utilisation
permet à partir de diverses sources de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de
combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement,
contribuant notamment à la gestion de l'espace. Dans le souci de bien mener cette étude, nous
15
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
avons scindé la méthodologie en deux étapes : prétraitements des images et méthode de
cartographie d’évolution du cône de déjection qui repose sur l’occupation du sol.
II.2.1 PRETRAITEMENTS
Une fois les images acquises, elles doivent subir un certain nombre de traitements, relatifs au
capteur et à notre objectif final. En gros il consiste à corriger les images de toutes distorsions
(relief, atmosphère, élévation…. Etc.).
II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE
Les valeurs enregistrées par le satellite se présentent sous forme de valeurs numériques ou
digitales numbers (DN). Les DN correspondent à la numérisation du signal électrique à la
sortie du capteur. Ainsi le calibrage ou étalonnage radiométrique des données permet de
convertir le signal enregistré par le satellite en variable physique telle que la radiance. Ces
corrections sont nécessaires pour une étude d’occupation du sol.
Une fois les DN converties en radiance, il est important de normaliser les différences de
largeur de bande spectrale en tenant compte de la distribution spectrale de la lumière du soleil
et de compenser l'influence de l'élévation solaire qui varie avec la date, l'heure et le lieu, donc
il convient de transformer les radiances en réflectance effective au niveau du capteur ou
réflectance exo-atmosphérique (Chander G. et al., 2013). Grâce au logiciel ENVI classic 5.1,
nous avons directement déterminé les valeurs de réflectances de nos images avec l’outil Basic
tools preprocessing calibration utilities Landsat calibration.
II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING)
Dans une image brute, les informations utiles sont souvent contenues dans un ensemble
restreint de valeurs numériques, parmi les valeurs possibles (256 dans le cas de données à 8
bits). La technique de rehaussement (global) de contraste consiste à effectuer une dilatation
d’histogramme, en sélectionnant deux valeurs de seuil Smin et Smax, qui seront
respectivement affectées aux valeurs 0 et 255 lors de l’affichage des images sur écran. Une
image est constituée de tons de gris et de son histogramme. Elle est d’autant plus riche en
information quand son histogramme est répartit en classes de fréquences de manière uniforme
sur toute la gamme des tons de gris (Caloz et Collet, 2001). C’est ainsi que nous avons étiré
les histogrammes de nos images de sorte à épouser toute la gamme, du minimum de réponse
radiométrique 1 au maximum 255. Cette amélioration ne modifie en rien les données sources
(la valeur des pixels).
16
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Les images Landsat sont préalablement corrigé géométriquement (géo-référencé) ce qui nous
a permis de sauter cette étape. Notre zone d’étude se localise dans la zone 31 N du système
World Geodetic System (WGS) 1984.
II.2.2 METHODE DE CARTOGRAPHIE D’EVOLUTION DU CONE DE
DEJECTION
Comme nous l’avons dit ci-haut, la méthode de cartographie d’évolution du cône de déjection
du kori de kourtéré se fera sur la base de l’occupation du sol avec des images Landsat de
1985, 1994, 2003 et 2014. Cela nous permettra de mettre en évidence l’évolution du cône de
déjection vis-à-vis du fleuve Niger. Pour cela, nous avons opté de nous orienter vers la
classification supervisée ayant plusieurs algorithmes de classifications tels que :
(classification hyper-cube, classification par la Distance minimum, classification par la
Distance de Mahalanobis, classification par le Maximum de vraisemblance…etc.). Ainsi la
classification supervisée par l’algorithme du maximum de vraisemblance a été choisie, car
elle a donné de bons résultats au cours des travaux de plusieurs auteurs parmi lesquels
(N’guessan, 1990 ; Bigot et al, 2005 ; Kouamé et al, 2007 ; Koné et al, 2007 ; Hoang et al,
2008, Tapboda et Fotsing, 2010) (NDIAYE M. L 2015). La classification assistée par
maximum de vraisemblance consiste à classer les pixels en fonction de leur ressemblance
avec les comptes numériques d’objets géographiques de référence préalablement déterminés
sur l’image (parcelles d’entraînement) et validés par les relevés de terrain. Le profil
numérique des parcelles d’entraînement est alors supposé représentatif du profil numérique de
l’ensemble de la classe de l’image. Ainsi cinq (5) classes (Fleuve Niger, cône de déjection,
végétation, bâti et sol nu) ont été identifiées pour la réalisation des cartes d’occupation du sol.
Mais il est à rappeler que l’objectif principal de cette étude est de voir comment le cône de
déjection envahi le fleuve Niger par ensablement de 1985 à 2014, ce qui nous a permis
d’extraire les deux (2) classes (fleuve Niger et cône de déjection) après l’obtention des
résultats des différentes classifications supervisées. Les résultats des classifications
supervisées de nos images Landsat (1985, 1994, 2003 et 2014) ont été validés à partir d’une
matrice de confusion ce qui a permis d’aboutir à une bonne classification au regard des
indices Kappa avec 0,80 en 1985, 0,88 en 1994 et 0,95 en 2003 et 0,90 en 2014.
De nos jours plusieurs logiciels permettent de faire cette classification. Dans notre cas nous
avons utilisé le logiciel ENVI classic 5.1 car il est très pratique et donne des résultats
satisfaisant. Parmi ses classes identifiées nous avons procédé par une collecte d’échantillons
d’apprentissage représentatifs sur chacune des classes d’objets géographiques. ENVI utilisera
17
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
alors cette information pour identifier les segments similaires et les associer à la classe
correspondante.
Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985
Classes
d’occupation du
sol
Fleuve
Niger
Cône de
déjection
Végétation Bâti Sol
nu Total
Fleuve
Niger
1444 0 0 0 0 1444
Cône de
déjection
0 281 0 0 1027 1308
Végétation 0 0 349 1 0 350
Bâti 0 0 1 289 10 300
Sol nu 0 19 0 3 2734 2758
Total 1446 300 350 293 3771 6160
Tableau 3 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1994
Classes
d’occupation
du sol
Fleuve
Niger
Cône de
déjection
Végétatio
n
Bâti Sol nu
Total
Fleuve
Niger 1163
0 0 0 0 1163
Cône de
déjection
0 476 0 0 231
Végétation 4 1 352 1 10 368
Bâti 0 0 0 283 125 408
Sol nu 0 15 2 8 2947 2972
Total 1167 492 354 292 3313 5818
Tableau 4 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2003
Classes
d’occupation
du sol
Fleuve
Niger
Cône de
déjection
Végétation Bâti Sol nu
Total
Fleuve
Niger 871
0 0 0 0 871
Cône de
déjection
0 835 0 0 1 836
Végétation 0 1 258 0 16 275
Bâti 4 0 3 623 24 654
Sol nu 0 17 0 10 1846 1873
Total 875 853 261 633 1887 4509
18
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Tableau 5 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2014
Classes
d’occupation
du sol
Fleuve
Niger
Cône de
déjection
Végétation Bâti Sol nu
Total
Fleuve
Niger
934 0 0 0 0 934
Cône de
déjection
0 815 0 0 22 837
Végétation 6 3 243 10 121 383
Bâti 0 0 17 758 53 818
Sol nu 9 72 11 21 1765 1878
Total 949 890 261 789 1961 4850
II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE
Après l’obtention des résultats des classifications supervisées, nous avons extrait les deux (2)
classes d’occupation du sol (fleuve Niger, cône de déjection) puis par la suite calculé leurs
superficies. Cela permet de mesurer le comportement des classes d’occupation à l’échelle
spatio-temporelle, c’est-à-dire par une comparaison de superficie entre deux dates à travers la
formule ci-après, mais aussi de déterminer le taux d’évolution du cône de déjection et du
fleuve Niger :
r = × 100
= Taux de croissance d’une unité d’occupation du sol entre deux intervalles de temps
= Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année d’arrivée
0 = Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année de départ.
19
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
TM_1985 TM_1994 OLI_2014ETM+_2003
Images Landsat
Prétraitements
Correction
Radiométrique
Rehaussement
Radiométrique
Extraction de la
zone d’étude
Classification supervisée
Collectes des zones
d’entrainement
Matrice de confusion et
Validation de la classification
Satisfait Non Satisfait
Extraction des deux classes
d’occupation du sol (cône
de déjection et Fleuve
Niger) Cartes thématiques
Matrice de changement
1985 - 1994
Matrice de changement
1994 - 2003
Matrice de changement
2003 - 2014
Carte d’évolution
1985 - 1994
Carte d’évolution
1994 - 2003
Carte d’évolution
2003 - 2014
BD SIG
Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et
du fleuve Niger
Analyse des
impacts sur le
fleuve
20
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
DEUXIEME PARTIE :
CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU
KORIS DE KOURTETE
21
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Le cône de déjection du kori de kourtéré évolue avec une vitesse exponentielle au fil des
années. Depuis 1985 jusqu’aujourd’hui (2014), sa superficie ne fait que croître et entraine des
impacts importants sur le fleuve Niger.
CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION
Dans ce chapitre nous allons procéder dans un premier temps à une présentation des résultats
cartographiques et statistiques et procéder à une analyse de l’évolution spatio-temporelle des
deux classes d’occupation du sol aux différentes dates retenues.
Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de
déjection du kori de kourtéré
I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET
STATISTIQUES
Les cartes d’occupation du sol (1985 et 1994, 2003 et 2014) de la zone d’étude avant
l’extraction des deux classes (fleuve Niger, cône de déjection) sont présentées respectivement
aux figures 6 et 7. Ensuite suivra les résultats cartographiques et statistiques détaillés des deux
classes qui nous intéressent le plus.
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
22
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Figure 7 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 2003 à 2014
Figure 6 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 1985 à 1994
Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
23
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à
2014
Classes d'occupation
du sol
Superficie en kilomètre carré Superficie en hectares
1985 1994 2003 2014 1985 1994 2003 2014
Fleuve Niger 3,64 2,97 2,78 3,13 364,86 297,72 278,19 313,11
Cône de déjection 0,37 0,71 1,79 1,65 37,53 71,73 179,19 165,60
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
1985 1994 2003 2014
3,64
2,97
2,78
3,13
0,37
0,71
1,79 1,65
Fleuve Niger
Cône de déjection
EvolutionenKm2
Figure 8 : Répartition en Km2
du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014
24
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Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol de 1985
1985
1994
Figure 10 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 1994
3,64 Km2
0,37 Km2
2,97 Km2
0,71 Km2
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
25
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Figure 11 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 2003
Figure 12 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte
d’occupation du sol 2014
3,13 Km2
1,65 Km2
2,78 Km2
1,79 Km2
2003
2014
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
26
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II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE
KOURTERE DE 1985 A 2014
Comme nous l’avons expliqué dans la partie méthodologie (cartographie dynamique), nous
avons calculés les superficies des deux classes d’occupation du sol des différentes dates
retenues. Ensuite nous avons mesuré le comportement de l’évolution spatio-temporelle du
cône de déjection et du fleuve Niger et à travers ces comportements nous pouvons identifier
les zones dites « stables », de « régression » et de « progression ». Ainsi les résultats
statistique et cartographique entre 1985-1944, 1994-2003 et 2003-2014 sont présentés à la
figure 13 et Tableau 7 ci-après. Les valeurs positives représentent une progression de la
surface de la classe pendant la période analysée, les valeurs négatives, une perte et les valeurs
proches ou égales à zéro (0), une relative stabilité (Cristina et al, 2010).
Tableau 7 : Taux d'évolution en km2
du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014
Classes d'occupation
du sol
Taux d'évolution
1985 - 1994
Taux d'évolution
1994 - 2003
Taux d'évolution
2003 - 2014
Fleuve Niger -0,67 -0,19 +0,35
Cône de déjection +0,34 +1,08 -0,14
II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994
L'analyse des résultats cartographiques et statistiques (Figure 13, Tableau 7), fait ressortir
d'une part, une dynamique progressive du cône de déjection et d'autre part une dynamique
régressive du fleuve Niger (Tableau 7).
Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1985 à
1994
1994 à
2003
2003 à
2014
-0,67
-0,19
0,350,34
1,08
-0,14
Fleuve Niger
Cône de déjection
EvolutionenKm2
27
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En 1985 le cône de déjection du kori de kourtéré occupait une superficie de 0,37 km2
, celle-ci
a fortement évoluée en 1994 avec 0,71 km2
soit un taux d’évolution de + 0,34 km2
. Sur la
figure 9 ci-haut, nous voyons bien la position du cône de déjection en 1985. L’évolution de ce
dernier a carrément entrainé la mort d’un bras du fleuve Niger en 1994 (figure 10), cela
explique la diminution de la superficie du fleuve Niger de -0,67 km2
de 1985 à 1944 soit un
taux de d’évolution (régression) de – 0,67 km2
(tableau 7). La figure 10 montre bien comment
le cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais
surtout, son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qu’il
s’est produit à deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son
plus haut niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012).
II.2 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1994 A 2003
L’ensablement du fleuve Niger par le kori de kourtéré via son cône de déjection a évolué de
façon exponentielle de 1994 à 2003 (figure 11). Sa superficie est passée de 0,71 km2
en 1994
à 1,79 km2
en 2003 (tableau 6) soit un taux d’évolution de +1,08 km2 (tableau 7). Ainsi le
kori de Kourtéré a construit un immense cône de déjection de plusieurs d’hectares au cours du
seul évènement très intense du 1er septembre 1998 au cours duquel des précipitations
supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins entourant Niamey (rive droite
Stable
(Cône de déjection en
1985 et 1994)
Progression
(Augmentation
surfacique du cône
de déjection)
Régression
(Perte surfacique du
fleuve Niger)
Stable
(Fleuve Niger en 1985
et 1994)
Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994
1985 - 1994
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
28
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
essentiellement). Le kori de kourtéré a connu une forte dégradation de ses sols et de sa
couverture végétale durant 1994 et 2003 ce qui a contribué à lui donner un caractère
torrentiel, et à construire un cône de plusieurs kilomètres carrés en quelques années.
Par ailleurs le fleuve Niger ne fait que connaitre une régression de sa superficie du à
l’ensablement via le cône de déjection. En 1994 il occupait une superficie de 2,97 km2
et passe
à 2,78 km2
en 2003 soit un taux d’évolution (régression) de – 0,19 km2
(tableau 7).
II.3 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 2003 A 2014
D’après les figures (12 et 13) et le tableau 7, durant cette période on observe une inversion de
l’évolution de nos deux classes. Nous remarquons que le cône de déjection a diminué de 1,79
km2
en 2003 à 1,65 km2
en 2014, soit un taux d’évolution de –0,14 km2
(figure 12 & 16). Par
contre le fleuve Niger a connu une progression de +0,35 km2
(2,78 km2
en 2003 et 3,13 km2
en
2014) grâce aux fortes précipitations qu’a connues la région en 2010 et 2012.
Stable
(Cône de déjection en
1994 et 2003)
Progression
(Augmentation
surfacique du cône de
déjection)
Stable
(Fleuve Niger en 1994
et 2003)
Régression
(Perte surfacique du
fleuve Niger)
Figure 15 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1994 à 2003
1994 - 2003
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
29
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Stable
(Cône de déjection en
2003 et 2014)
Régression
(Perte surfacique du
cône de déjection)
Stable
(Fleuve Niger en 1994
et 2003)
Régression
(Perte surfacique du
fleuve Niger)
Progression du
(Fleuve Niger)
Figure 16 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 2003 à 2014
2003 - 2014
Auteur :
Barkawi Mansour
(CRASTE-LF/UM5)
30
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TROISIEME PARTIE :
ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE
DEJECTION SUR LE FLEUVE NIGER
31
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Dans cette partie il sera question de faire ressortir les conséquences qui peuvent émaner suite
à l’évolution du cône de déjection non seulement sur le fleuve Niger mais aussi sur son
environnement proche.
Ainsi d’après les résultats obtenus dans la deuxième partie, nous constatons que le cône est en
évolution depuis les années 1985. En 2014 il occupait une superficie de 1,65 km2
. Vue la
façon rapide dont il évolue, de nos jours (2016) sa superficie doit atteindre les 2 km2
ou plus
même. Déjà dans certaine zone de contact entre le cône et le fleuve, on remarque que le cône
a commencé à s’introduire dans le lit majeur du fleuve Niger (figure 17) tout à ne pas oublier
qu’il a déjà ravagé un bras du fleuve (figure 9, 10 et 11). Si rien n’est fait pour atténuer son
évolution en terme de surface, il adviendra des dommages tant sur le fleuve Niger que les vies
humaines.
Après analyses, nous avons mis en évidence deux impacts liés à l’évolution du cône de
déjection du kori de kourtéré :
I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER
Dans les années passées (avant 1985), bien avant la forte croissance du cône de déjection du
kori de kourtéré, le fleuve Niger ruisselle (du Mali vers le Nigeria) tranquillement sans aucune
pression (figue 18). Mais depuis quelque temps l’écoulement de ce fleuve ne cesse d’être
perturber suite aux actions naturelles (ensablement) et anthropiques.
Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth
32
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Sur la figure ci-dessus, nous voyons bien comment se fais l’écoulement du fleuve Niger lors
de son passage à côté du cône de déjection. Par exemple avec un débit de 1 470 m3
/s, à un
certain moment l’eau du fleuve se partage en deux sens (1 et 2, avec un débit respectif de 980
m3
/s et 490 m3
/s) et par la suite les deux sens se croisent et l’écoulement du fleuve continu
son parcours sans aucun problème.
Mais suite à l’évolution du cône de déjection cet écoulement est perturbé (figure 19).
Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection
Auteur :
Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
33
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment perturbé. Le cône de déjection a bouché le
passage du deuxième sens (2) de l’écoulement du fleuve Niger, ce qui augmente plus le débit
dans le sens 1 uniquement. Donc tout le volume d’eau qui vienne quelques soit son débit,
celui-ci passe seulement dans le sens 1. A moindre crue petite soit-elle, elle peut conduire au
débordement du fleuve donc à des inondations. En plus de ce problème, nous remarquons
qu’en aval du cône de déjection il y a une partie du fleuve qui rebrousse chemin en créant
ainsi un écoulement dans le sens inverse du fleuve (sens 2). Toute l’eau qui vienne se jette
directement dans les quartiers avoisinant (Lamordé, Nogaré…etc.). Nous estimons que cela
est en parfaite relation avec les fortes inondations de 2010 et 2012 que la rive droite de
Niamey n’ai jamais connue.
L’Etat Nigérien, plus précisément les autorités du bassin du fleuve Niger doivent vite
remédier à ce problème afin de prendre des mesures pour atténuer l’évolution de ce cône de
déjection avant que ça ne crée encore d’autres dégâts.
Dans le cas où rien n’est fait pour atténuer son évolution, voilà comment adviendra la
zone dans les années à venir (A mon avis).
Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection
Auteur :
Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
34
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NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Les habitants vivant les quartiers larmodé, Nogaré, karadjé, univerdité Aboud Moumouni
seront les plus exposés aux inondations, voir même à des pertes de vies,
d’infrastructures…etc.
II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER
Le cône est formé par un ensemble de sédiments arraché par les eaux de ruissellement du kori
de kourtéré. Ces sédiments sont essentiellement des particules de sable qui conduisent à
l’ensablement du fleuve Niger. Par conséquent le lit du fleuve est aussi menacé, l’évolution
du cône va conduire au rehaussement du lit majeur du fleuve en certaine localités notamment
aux zones de contact entre le fleuve et le cône. Les figures 18 et 19 montrent bien comment le
cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout,
son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue.
Ce kori modifie localement l'hydraulicité du fleuve avec comme conséquences une forte
baisse de la navigabilité du fleuve dans la région de Niamey, l'alluvionnement des terres de
vallée, la disparition de la végétation rypicole et des îles. Tout ceci a des effets néfastes pour
les pêcheries locales, la faune aquatique et l'alimentation en eaux de la ville de Niamey en
accentuant l'appauvrissement des populations locales déjà très vulnérables.
Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori
de kourtéré
Auteur :
Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
35
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Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition
fausse couleur 432
2000 2014
36
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CONCLUSION GENERALE
L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de
déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger à travers les outils SIG et télédétections. De
cet objectif principal découle deux grands objectifs spécifiques : (1) Quantifier et
cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude diachronique d’occupation du sol
à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ; (2) Etude d’impact sur le fleuve Niger. Les produits
cartographiques réalisés à partir des images satellitaires (Landsat : TM_1985, TM_1994
ETM+_2003 et OLI_2014) nous ont permis de mettre en évidence la forte progression
surfacique du cône de déjection du kori.
En 1985 le cône de déjection occupait une superficie de 0,37 km2
, suite aux apports des
sédiments par les eaux de ruissellement du kori de kourtéré, ce cône a commencé à prendre de
l’ampleur. C’est ainsi qu’en 1994 sa superficie passe à 0,71 km2
entrainant déjà
l’envahissement du lit mineur du fleuve Niger (figure 18, 19). Suite à l’événement du 1er
septembre 1998 au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées
sur les bassins entourant Niamey, la superficie du cône a fortement grimper et passe ainsi à
1,79 km2
en 2003 puis à 1,65 km2
en 2014.
Depuis 1985 à 2003 le pauvre fleuve Niger ne fait que connaitre une régression (tableau 6). Sa
superficie passe de 3,64 km2
en 1985 à 2,97 km2
en 1994 et 2,78 km2
en 2003. Par contre il a
évolué entre 2003 (2,78 km2
) et 2014 (3,13 km2
) grâce aux fortes précipitations de l’année
2010.
Pour ce qui est des impacts sur le fleuve déjà entre 1985 et 1994 le cône de déjection a fait
déporter le fleuve sur sa gauche. Suite à cela, le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment
perturbé (figure 18 & 19) ce qui augmente le débit du fleuve et crée des inondations à
moindre crue (figure 19). A partir de 1994 jusqu’à 2003, le cône a envahi le lit mineur du
fleuve Niger avec des sédiments de sables et autres dépôts. Ce qui a donné naissance à un
immense cône de déjection (figure 11) favorisant ainsi un début de pénétration dans le lit
majeur du fleuve (figure 17). Cette introduction des sédiments dans le fleuve Niger conduit à
la remonté localement de la nappe du fleuve avec une forte baisse de la navigabilité du fleuve.
L’impact de l’évolution de ce cône sur le fleuve présente des grandes menaces que les
autorités du Niger (autorité du bassin d fleuve Niger) doivent impérativement prendre en
compte pour atténuer son évolution.
37
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
Dans le souci de partager les résultats de ce travail et de le rendre accessible à tout le monde,
un Géoportail a été réalisé. Ce dernier peut être accéder à partir de l’URL ci-après :
https://sites.google.com/site/conedejectionkorikourtere/home.
38
Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE
NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION
BIBLIOGRAPHIES
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télédétection – Volume 3, Presses de l’Université du Québec, 381 pages.
CHINEN (1999), (Citer par IBRAHIM MAMADOU 2006), Recent accelerated gully erosion and
its effects in dry savana, southwest of Niger. IN HORIZON: Human Response to Drastic of
Environments in Africa. Tokyo Metropolitan University, pp67-102.
CRISTINA N-M. CATHERINE M. BELTRAN R. ANTONIO M. (2010), Evaluation du changement de
l’occupation du sol à l’aide des images Landsat et Spot : Champ volcanique de la Sierra Chichinautzin
(Mexique), Université de Guanajuato, Département de l’ingénierie en Géomatique, 12 p.
DESCROIX, L., GENTHON, P., AMOGU, O., RAJOT, J-L., SIGHOMNOU, D., 2012.The highest
ever red flood of the Niger at Niamey: climate change or land use change? Accepté à Global
Planetary Change.
GEOLOGIE DU SO-NIGER : https://www.uni-
hohenheim.de/atlas308/b_niger/projects/b2_1_1/html/french/ntext_fr_b2_1_1.htm
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Niamey-Niger. DEA Géographie, Université Abdou Moumouni Niamey Niger, p7.
NDIAYE Mamadou Lamine., (2015). Détection des changements d’occupation du sol et Modélisation
géomatique par évaluation multicritère pour la cartographie des zones vulnérables aux inondations dans la
région de Dakar / Sénégal. Mémoire de PFE de SIG et Télédétection, Centre Régional Africain de Sciences et
technologie de l’Espace en langue Française (CRASTE-LF) page 21,36.
ROGER BRUNET, Les mots de la géographie, paris, Reclus-La Documentation française, 1993.
SANDA GONDA HASSANE., (2009 - 2010). Cartographie de la dynamique de l'occupation des sols
et de l'érosion dans la ville de Niamey et sa périphérie. Mémoire de Maitrise de géographie,
Université Abdou Moumouni de Niamey.
SEGUIS L., et al., (2003), Influences de la sécheresse et du défrichement sur les écoulements d'un
petit bassin sahélien, U. M. R. Hydrosciences, IRD, France, 11p.
VALENTIN, CASENAVE, BRESSON. (1992), Morphology, genesis and classification of surface
crusts in loamy and sandy soils Geoderma, p225-245.

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Impact de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger par les outils SIG et Télédétection

  • 1. MASTER EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’ESPACE Promotion : 2014 – 2016 OPTION : TELEDETECTION ET SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE PROJET PILOTE DE MASTER II THEME : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Présenté par : MANSOUR BADAMASSI Mamane Barkawi FACULTE DES SCIENCS RABAT INSTITUT SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOHAMED V AGDAL- RABATCRASTE-LFONU
  • 2. 2 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION REMERCIEMENTS Mes sincères remerciements et ma profonde gratitude vont à l’endroit du Professeur Abderrahmane Touzani, Directeur du Centre Régional Africain des Sciences et Technologies de l’Espace en Langue Française de nous avoir offert une formation d’une qualité inestimable et utile pour nos pays respectifs. Je tiens également à remercier tout le Staff du CRASTE-LF avec à leur tête Monsieur Abdeldjelil LANSARI, Directeur Adjoint pour leur dévotion et leur présence ainsi qu’à tout le corps enseignant ayant contribué à cette formation. Je remercie notre coordinateur du master, Professeur Anas EMRAN, qui n’a pas cessé de nous encourager pendant toute la durée de cette formation et qui a su nous trouver les meilleurs formateurs pour ce master. Je tiens à vous remercier très sincèrement Mes vifs remerciements à la Faculté des sciences, l’Institut Scientifique et l’Université Mohamed V pour leur participation à ma formation.
  • 3. 3 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION RESUME L’étude de l’évolution des milieux naturels ou anthropiques constitue un intérêt capital pour la connaissance, la gestion, le suivi et l’évaluation de ces milieux. Le kori de kourtéré de Niamey (rive droite) est un cours d’eau qui ruisselle du haut d’un versant et se jette dans le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey. Le ruissèlement de ce cours d’eau entraine la formation d’un cône de déjection qui se ne cesse d’évoluer depuis les années 1985. Le cône de déjection formé par le kori est essentiellement constitué de dépôt sableux et des débits arrachés aux versants. Ces sédiments sont directement injectés dans le fleuve Niger et entraine ainsi des graves conséquences. Le but de ce travail de recherche consiste à cartographier l’évolution de ce cône de déjection et d’analyser les impacts de son évolution sur le fleuve Niger à partir des outils SIG et Télédétection. A ce propos une approche diachronique a été réalisée dans la zone d’étude, sur une période de 1985 à 2014, avec des images Landsat acquises en 1985, 1994, 2003 et 2014. La démarche méthodologique intègre une phase de prétraitement indispensable (calibrage et rehaussement radiométrique), classification supervisée des images, suivi d’une série de transformation ensembliste (1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014). Les résultats montrent une variation spatio-temporelle et des changements bien marqués liés à l’évolution du cône de déjection. LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS RGPH : Recensement général de la population et de l’habitat NASA : National Aeronautics and Space Administration SIG : Système d’information géographique BD : Base de données
  • 4. 4 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION TABLE DES MATIERES REMERCIEMENTS............................................................................................................................. 2 INTRODUCTION GENERALE : ....................................................................................................... 8 CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE............................................................................................................... 8 QUESTIONS DE RECHERCHE ........................................................................................................ 9 OBJECTIFS DE L’ETUDE ................................................................................................................. 9 PREMIERE PARTIE :....................................................................................................................... 10 CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE / CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE)............................................................................................................... 10 CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................ 11 I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ......................................................................................................... 11 I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE .............. 11 I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES.............................................................................................. 11 I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES .............................................................................. 12 I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE ...................................................................................... 12 Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE.............................................. 13 I. CADRE CONCEPTUEL............................................................................................................................... 13 II. DONNEES ET METHODOLOGIE ............................................................................................................ 13 II.1 DONNEES UTILISEES........................................................................................................................ 13 II.2 METHODOLOGIE ............................................................................................................................... 14 II.2.1 PRETRAITEMENTS..................................................................................................................... 15 II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE............................................................................................ 15 II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING)....................................................... 15 II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE............................................................................................. 18 DEUXIEME PARTIE :....................................................................................................................... 20 CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTETE ........................................................................................................................................ 20 CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION............. 21 I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET STATISTIQUES.......................... 21 II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTERE DE 1985 A 2014.................................................................................................................................................................. 26 II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994............................................................. 26 II.2 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1994 A 2003............................................................. 27 II.3 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 2003 A 2014............................................................. 28 TROISIEME PARTIE : ..................................................................................................................... 30 ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION SUR LE FLEUVE NIGER.................................................................................................................................................. 30
  • 5. 5 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER ............................................... 31 II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER......................................................................................... 34 CONCLUSION GENERALE............................................................................................................. 36
  • 6. 6 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION LISTE DES FIGURES Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite ......................... 11 Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du Sud-Ouest-Niger) .................................................................................................................................. 12 Figure 3 : Réseaux hydrographique superposé sur l'image Landsat (drapée sur le MNT de la zone d'étude) .................................................................................................................................................. 12 Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et du fleuve Niger........................................................................................................................................... 19 Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré................................................................................................................. 21 Figure 6 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 1985 à 1994.............................................. 22 Figure 7 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 2003 à 2014.............................................. 22 Figure 8 : Répartition en Km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014....................... 23 Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol de 1985.................................................................................................................. 24 Figure 10 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 1994 ...................................................................................................................... 24 Figure 11 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2003 ...................................................................................................................... 25 Figure 12 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2014 ...................................................................................................................... 25 Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 ................................... 26 Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994 ....................... 27 Figure 15 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1994 à 2003 ....................... 28 Figure 16 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 2003 à 2014 ....................... 29 Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth................................................ 31 Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection .............................. 32 Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection................................ 33 Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré.................................................................................................................................................. 34 Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition fausse couleur 432................................................................................................................................. 35
  • 7. 7 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées ............................................................. 14 Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985................................... 17 Tableau 3 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1994................................... 17 Tableau 4 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2003................................... 17 Tableau 5 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2014................................... 18 Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à 2014....................................................................................................................................................... 23 Tableau 7 : Taux d'évolution en km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014............ 26
  • 8. 8 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION INTRODUCTION GENERALE : CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE Le Niger est l’un de plus vaste pays de l’Afrique de l’ouest avec une superficie de 1 267 000 km2 habité par une population de 17 138 707 habitants (RGPH 2012). Sa situation géographique fait de lui un pays continental, sans déboucher à la mer. Les pics de sécheresses des années 1974, 1984, 2001 et 2005 (au Niger) ont été dramatiques pour les sociétés mais également pour le milieu environnemental, cela aboutis à des conséquences réelles et graves telle que la dégradation des équilibres écologiques. Les milieux les plus caractéristiques du point de vue richesses et diversités écologiques au Niger sont les koris et bas-fonds appelés de façon plus générale : milieux humides (IBRAHIM M 2006). Ces milieux humides se différencient des autres éléments du paysage par la présence d'une humidité plus ou moins permanente et aussi d'importantes et diverses potentialités naturelles. Le kori de kourtéré de Niamey (rive droite) est un cours d'eau à écoulement sporadique qui ruisselle du haut d’un versant et se jette dans le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey. Depuis quelques décennies des zones de sols encroûtés ont commencées à faire leur apparition dans la région de Niamey et celle de Fakara qui conduisent essentiellement à la modification morphologique des terrains. VALENTIN et al (1992) ont montré comment l’accélération des rotations cultures/jachères dans un système dont la période de repos (jachère) est la seule méthode de fertilisation (ou plutôt de récupération de la fertilité) conduisait à une fatigue des sols ; même les sols très sableux du Sahel (plus de 90% de sable mesurés au granulomètre laser) ont tendance à s’encroûter très facilement dès qu’ils sont mis à nu du fait entre autres de la forte intensité moyenne des précipitations. La croissance continue des zones de sol nu encroûté se traduit par une diminution de la capacité de rétention en eau des sols, et par la suite, par une augmentation du ruissellement et de l’érosion. Les matériaux arrachés aux versants sont transportés par un flux écoulé en augmentation, qui dit érosion dit sédimentation et dépôt. Ce qui conduit à l’ensablement du lit du fleuve Niger juste en amont de Niamey. C’est ainsi que le kori de Kourtéré a construit un immense cône de déjection de plusieurs hectares au cours du seul évènement très intense du 1er septembre 1998 au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins entourant Niamey (rive droite essentiellement). Le cône de déjection formé par ce kori a envahi le lit mineur du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout, son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qui s’est produit à
  • 9. 9 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son plus haut niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012). De nos jours, la connaissance des transformations actuelles des surfaces terrestres représente un intérêt important pour l’évaluation de l’état de l’environnement, pour le suivi de développement d’une ville, d’un pays. Qu’il s’agisse des phénomènes naturels ou anthropiques. C’est dans ce cadre que porte notre étude, sur l’impact de l’évolution de ce cône de déjection sur le fleuve Niger via les outils SIG et télédétection, qui consiste à cartographier l’évolution diachronique du cône de déjection aux dates suivantes : 1985, 1994, 2003 et 2014. Les systèmes d’information géographique (SIG) sont devenus des outils de conservation incontournables. Leurs applications touchent actuellement tous les aspects de la société, notamment dans le suivi du milieu environnemental (NDIAYE M. L 2015) et permettent facilement d’appréhender ces différents phénomènes (naturels et anthropiques). D’où le recours à ces outils dans le but de pouvoir suivre l’évolution de notre environnement. QUESTIONS DE RECHERCHE La problématique ainsi définie, il convient de s’interroger sur les facteurs qui accélèrent l’évolution surfacique de ce cône de déjection, et les dégâts qui peuvent en résulter du à ce dernier. OBJECTIFS DE L’ETUDE L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger. De cet objectif principal découle trois objectifs spécifiques : Quantifier et cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude diachronique d’occupation du sol à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ; Déterminer le taux d’évolution du cône de déjection ainsi que celui du fleuve Niger ; Analyses d’impacts de l’évolution du cône de déjection. Notre travail est scindé en trois (3) parties : la première partie présente le cadre général de l’étude ; la deuxième partie est consacrée à la cartographie de l’évolution du cône de déjection à travers les changements spatiaux temporels basés sur les outils de SIG et télédétection et la dernière partie sur l’analyse des impacts de l’évolution du cône de déjection sur le fleuve Niger.
  • 10. 10 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION PREMIERE PARTIE : CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE / CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE)
  • 11. 11 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE Le cône de déjection du kori de kourtéré est situé dans la partie sud-ouest du Niger, plus précisément sur la rive droite du fleuve Niger en amont immédiat de la ville de Niamey. Il est compris entre la longitude 2°04’ Est et la latitude 13°51’ Nord, avec une superficie de plusieurs d’hectares qui ne cesse d’évoluer au fil des temps. Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES Le kori de kourtéré se situe dans une zone caractérisée par un climat de type sahélien qui désigne une zone de transition, à la fois floristique et climatique, entre le domaine saharien au nord et les savanes du domaine soudanien (à ne pas confondre avec le pays du même nom), où les pluies sont substantielles, au sud. Les précipitations s'étalent sur trois à quatre mois (juin à septembre) dans l'année suivie d’une longue saison sèche (octobre à mai) (SANDA GONDA.H 2010). La saison des pluies (juin à septembre) est marquée par un flux de sud- Commune V Commune IV Commune I Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 12. 12 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION ouest : « la mousson ». Il apporte au début de la saison des pluies, des tempêtes de sables, dans lesquelles de nombreuses averses et des orages très violents se développent, avec un pic en août (Figure 2). I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES Du point de vue géomorphologie, le kori de kourtéré est logé dans une zone caractérisée par un ensemble de relief assez complexe, dont les plaines constituent l'essentiel des formes du relief bien qu'il subsiste quelques buttes et plateaux. I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE D’après CHINEN (1999) qui a étudié le bassin exoréique du kori de kourtéré, son écoulement atteint celui du fleuve Niger. Il en fait les conclusions suivantes : malgré la baisse de la pluviométrie dans la région (depuis 1960), le ravinement causé par le ruissellement des eaux de kourtéré s'accentue de plus en plus. Les pertes de terres fertiles se généralisent par l’érosion. La sédimentation est très marquée par d'importantes masses de terres arrachées et déposées le long des deux vallées, dans les champs des dits bassins versants et surtout drainées directement dans le fleuve Niger (IBRAHIM M 2006). 0 25 50 75 100 125 0 50 100 150 200 250 J F M A M J J A S O N D T.°c P.mm Mois Niamey Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du Sud-Ouest-Niger) Figure 3 : Réseaux hydrographique superposé sur l'image Landsat (vue en 3D)
  • 13. 13 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE Dans ce chapitre nous allons définir les concepts généraux de l’étude et proposer une méthodologie adéquate à fin d’atteindre les objectifs fixés ci-haut. I. CADRE CONCEPTUEL Pour éviter toute confusion de la part du lecteur et pour lui faciliter la compréhension, il est judicieux de définir les concepts clés. Impact : un impact est une collision entre deux corps. Dans notre cas les deux corps sont le fleuve Niger et le cône de déjection. Dans cette étude, ce concept sera perçu comme étant la conséquence, le résultat du à la collision de ces deux corps. Cône de déjection : c’est un amas de débris transportés par un torrent au débouché d'une vallée ou en contrebas d'un versant ; il a une forme triangulaire. En montagne, les cônes de déjection sont alimentés par les crues et les laves torrentielles (ROGER BRUNET 1993). Kori : Explicitement un kori est un cours d’eau ou communément appelé oued. II. DONNEES ET METHODOLOGIE L’approche méthodologique adoptée pour la réalisation de notre travail est celle de la cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré par étude diachronique entre 1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014, ensuite suivra une analyse des impacts de l’évolution de ce cône sur le fleuve Niger. II.1 DONNEES UTILISEES a. Images satellitaires : les Images satellitaires (Landsat, 30 mètres de résolution) utilisées pour la réalisation de ce projet pilote ont été téléchargées gratuitement grâce au programme américain de télédétection spatiale (NASA et USGS), http://earthexplorer.usgs.gov/, qui se consacre aux sciences de la Terre. Le choix des images a été fait en fonction de nos objectifs ci-haut mais aussi de la disponibilité de ces dernières. La période adéquate pour étudier l’évolution du cône de déjection serait une période calme sans agitations ni apports de sédiments dans le cône. Celle-ci correspond à la saison sèche « été » (mars, avril, mai).
  • 14. 14 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées Années Path & Row Types 1985 193/051 Landsat 5 TM (une seule scène d’image) acquise le 06-mars-1985 ID : LT51930511985065XXX01 1994 193/051 Landsat 5 TM (une seule scène d’image) acquise le 31-mars-1994 ID : LT51930511994090MPS00 2003 193/051 Landsat 7 ETM+ (une seule scène d’image) acquise le 16-mars-2003 ID : LE71930512003075EDC00 2014 193/051 Landsat 8 OLI (une seule scène d’image) acquise le 06-mars-2014 ID : LC81930512014065LGN00 b. Données vectorielles : Il s’agit des fichiers limites issues du découpage administratif du Niger de 2012 de la région en départements et en Communes (téléchargées gratuitement à partir du site Diva Gis). ils nous ont été très utiles pour l’extraction de la zone d’étude… etc. c. Model numérique de terrain : Un Modèle Numérique de Terrain (MNT) de Shuttle Radar Topograthy Mission (SRTM) de résolution 30m a été téléchargé depuis la plate- forme de USGS (http://earthexplorer.usgs.gov/). Il nous a permis de discriminer les variations topographiques de notre zone d’étude, de pouvoir déterminer le réseau hydrographique de ladite région. d. Logiciels de traitement : Les logiciels utilisés sont : ERDAS Imagine 2014, ArcGis 10.2.1 et Envi Classic 5 qui était utilisés pour le traitement d’image et l’infographie. II.2 METHODOLOGIE L’approche optée pour la réalisation de la cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré est celle du SIG car elle est mieux adaptée à notre étude. Son utilisation permet à partir de diverses sources de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement, contribuant notamment à la gestion de l'espace. Dans le souci de bien mener cette étude, nous
  • 15. 15 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION avons scindé la méthodologie en deux étapes : prétraitements des images et méthode de cartographie d’évolution du cône de déjection qui repose sur l’occupation du sol. II.2.1 PRETRAITEMENTS Une fois les images acquises, elles doivent subir un certain nombre de traitements, relatifs au capteur et à notre objectif final. En gros il consiste à corriger les images de toutes distorsions (relief, atmosphère, élévation…. Etc.). II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE Les valeurs enregistrées par le satellite se présentent sous forme de valeurs numériques ou digitales numbers (DN). Les DN correspondent à la numérisation du signal électrique à la sortie du capteur. Ainsi le calibrage ou étalonnage radiométrique des données permet de convertir le signal enregistré par le satellite en variable physique telle que la radiance. Ces corrections sont nécessaires pour une étude d’occupation du sol. Une fois les DN converties en radiance, il est important de normaliser les différences de largeur de bande spectrale en tenant compte de la distribution spectrale de la lumière du soleil et de compenser l'influence de l'élévation solaire qui varie avec la date, l'heure et le lieu, donc il convient de transformer les radiances en réflectance effective au niveau du capteur ou réflectance exo-atmosphérique (Chander G. et al., 2013). Grâce au logiciel ENVI classic 5.1, nous avons directement déterminé les valeurs de réflectances de nos images avec l’outil Basic tools preprocessing calibration utilities Landsat calibration. II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING) Dans une image brute, les informations utiles sont souvent contenues dans un ensemble restreint de valeurs numériques, parmi les valeurs possibles (256 dans le cas de données à 8 bits). La technique de rehaussement (global) de contraste consiste à effectuer une dilatation d’histogramme, en sélectionnant deux valeurs de seuil Smin et Smax, qui seront respectivement affectées aux valeurs 0 et 255 lors de l’affichage des images sur écran. Une image est constituée de tons de gris et de son histogramme. Elle est d’autant plus riche en information quand son histogramme est répartit en classes de fréquences de manière uniforme sur toute la gamme des tons de gris (Caloz et Collet, 2001). C’est ainsi que nous avons étiré les histogrammes de nos images de sorte à épouser toute la gamme, du minimum de réponse radiométrique 1 au maximum 255. Cette amélioration ne modifie en rien les données sources (la valeur des pixels).
  • 16. 16 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Les images Landsat sont préalablement corrigé géométriquement (géo-référencé) ce qui nous a permis de sauter cette étape. Notre zone d’étude se localise dans la zone 31 N du système World Geodetic System (WGS) 1984. II.2.2 METHODE DE CARTOGRAPHIE D’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION Comme nous l’avons dit ci-haut, la méthode de cartographie d’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré se fera sur la base de l’occupation du sol avec des images Landsat de 1985, 1994, 2003 et 2014. Cela nous permettra de mettre en évidence l’évolution du cône de déjection vis-à-vis du fleuve Niger. Pour cela, nous avons opté de nous orienter vers la classification supervisée ayant plusieurs algorithmes de classifications tels que : (classification hyper-cube, classification par la Distance minimum, classification par la Distance de Mahalanobis, classification par le Maximum de vraisemblance…etc.). Ainsi la classification supervisée par l’algorithme du maximum de vraisemblance a été choisie, car elle a donné de bons résultats au cours des travaux de plusieurs auteurs parmi lesquels (N’guessan, 1990 ; Bigot et al, 2005 ; Kouamé et al, 2007 ; Koné et al, 2007 ; Hoang et al, 2008, Tapboda et Fotsing, 2010) (NDIAYE M. L 2015). La classification assistée par maximum de vraisemblance consiste à classer les pixels en fonction de leur ressemblance avec les comptes numériques d’objets géographiques de référence préalablement déterminés sur l’image (parcelles d’entraînement) et validés par les relevés de terrain. Le profil numérique des parcelles d’entraînement est alors supposé représentatif du profil numérique de l’ensemble de la classe de l’image. Ainsi cinq (5) classes (Fleuve Niger, cône de déjection, végétation, bâti et sol nu) ont été identifiées pour la réalisation des cartes d’occupation du sol. Mais il est à rappeler que l’objectif principal de cette étude est de voir comment le cône de déjection envahi le fleuve Niger par ensablement de 1985 à 2014, ce qui nous a permis d’extraire les deux (2) classes (fleuve Niger et cône de déjection) après l’obtention des résultats des différentes classifications supervisées. Les résultats des classifications supervisées de nos images Landsat (1985, 1994, 2003 et 2014) ont été validés à partir d’une matrice de confusion ce qui a permis d’aboutir à une bonne classification au regard des indices Kappa avec 0,80 en 1985, 0,88 en 1994 et 0,95 en 2003 et 0,90 en 2014. De nos jours plusieurs logiciels permettent de faire cette classification. Dans notre cas nous avons utilisé le logiciel ENVI classic 5.1 car il est très pratique et donne des résultats satisfaisant. Parmi ses classes identifiées nous avons procédé par une collecte d’échantillons d’apprentissage représentatifs sur chacune des classes d’objets géographiques. ENVI utilisera
  • 17. 17 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION alors cette information pour identifier les segments similaires et les associer à la classe correspondante. Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985 Classes d’occupation du sol Fleuve Niger Cône de déjection Végétation Bâti Sol nu Total Fleuve Niger 1444 0 0 0 0 1444 Cône de déjection 0 281 0 0 1027 1308 Végétation 0 0 349 1 0 350 Bâti 0 0 1 289 10 300 Sol nu 0 19 0 3 2734 2758 Total 1446 300 350 293 3771 6160 Tableau 3 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1994 Classes d’occupation du sol Fleuve Niger Cône de déjection Végétatio n Bâti Sol nu Total Fleuve Niger 1163 0 0 0 0 1163 Cône de déjection 0 476 0 0 231 Végétation 4 1 352 1 10 368 Bâti 0 0 0 283 125 408 Sol nu 0 15 2 8 2947 2972 Total 1167 492 354 292 3313 5818 Tableau 4 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2003 Classes d’occupation du sol Fleuve Niger Cône de déjection Végétation Bâti Sol nu Total Fleuve Niger 871 0 0 0 0 871 Cône de déjection 0 835 0 0 1 836 Végétation 0 1 258 0 16 275 Bâti 4 0 3 623 24 654 Sol nu 0 17 0 10 1846 1873 Total 875 853 261 633 1887 4509
  • 18. 18 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Tableau 5 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 2014 Classes d’occupation du sol Fleuve Niger Cône de déjection Végétation Bâti Sol nu Total Fleuve Niger 934 0 0 0 0 934 Cône de déjection 0 815 0 0 22 837 Végétation 6 3 243 10 121 383 Bâti 0 0 17 758 53 818 Sol nu 9 72 11 21 1765 1878 Total 949 890 261 789 1961 4850 II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE Après l’obtention des résultats des classifications supervisées, nous avons extrait les deux (2) classes d’occupation du sol (fleuve Niger, cône de déjection) puis par la suite calculé leurs superficies. Cela permet de mesurer le comportement des classes d’occupation à l’échelle spatio-temporelle, c’est-à-dire par une comparaison de superficie entre deux dates à travers la formule ci-après, mais aussi de déterminer le taux d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger : r = × 100 = Taux de croissance d’une unité d’occupation du sol entre deux intervalles de temps = Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année d’arrivée 0 = Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année de départ.
  • 19. 19 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION TM_1985 TM_1994 OLI_2014ETM+_2003 Images Landsat Prétraitements Correction Radiométrique Rehaussement Radiométrique Extraction de la zone d’étude Classification supervisée Collectes des zones d’entrainement Matrice de confusion et Validation de la classification Satisfait Non Satisfait Extraction des deux classes d’occupation du sol (cône de déjection et Fleuve Niger) Cartes thématiques Matrice de changement 1985 - 1994 Matrice de changement 1994 - 2003 Matrice de changement 2003 - 2014 Carte d’évolution 1985 - 1994 Carte d’évolution 1994 - 2003 Carte d’évolution 2003 - 2014 BD SIG Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et du fleuve Niger Analyse des impacts sur le fleuve
  • 20. 20 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION DEUXIEME PARTIE : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTETE
  • 21. 21 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Le cône de déjection du kori de kourtéré évolue avec une vitesse exponentielle au fil des années. Depuis 1985 jusqu’aujourd’hui (2014), sa superficie ne fait que croître et entraine des impacts importants sur le fleuve Niger. CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION Dans ce chapitre nous allons procéder dans un premier temps à une présentation des résultats cartographiques et statistiques et procéder à une analyse de l’évolution spatio-temporelle des deux classes d’occupation du sol aux différentes dates retenues. Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET STATISTIQUES Les cartes d’occupation du sol (1985 et 1994, 2003 et 2014) de la zone d’étude avant l’extraction des deux classes (fleuve Niger, cône de déjection) sont présentées respectivement aux figures 6 et 7. Ensuite suivra les résultats cartographiques et statistiques détaillés des deux classes qui nous intéressent le plus. Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 22. 22 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Figure 7 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 2003 à 2014 Figure 6 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 1985 à 1994 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5) Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 23. 23 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à 2014 Classes d'occupation du sol Superficie en kilomètre carré Superficie en hectares 1985 1994 2003 2014 1985 1994 2003 2014 Fleuve Niger 3,64 2,97 2,78 3,13 364,86 297,72 278,19 313,11 Cône de déjection 0,37 0,71 1,79 1,65 37,53 71,73 179,19 165,60 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1985 1994 2003 2014 3,64 2,97 2,78 3,13 0,37 0,71 1,79 1,65 Fleuve Niger Cône de déjection EvolutionenKm2 Figure 8 : Répartition en Km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014
  • 24. 24 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol de 1985 1985 1994 Figure 10 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 1994 3,64 Km2 0,37 Km2 2,97 Km2 0,71 Km2 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5) Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 25. 25 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Figure 11 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2003 Figure 12 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2014 3,13 Km2 1,65 Km2 2,78 Km2 1,79 Km2 2003 2014 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5) Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 26. 26 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTERE DE 1985 A 2014 Comme nous l’avons expliqué dans la partie méthodologie (cartographie dynamique), nous avons calculés les superficies des deux classes d’occupation du sol des différentes dates retenues. Ensuite nous avons mesuré le comportement de l’évolution spatio-temporelle du cône de déjection et du fleuve Niger et à travers ces comportements nous pouvons identifier les zones dites « stables », de « régression » et de « progression ». Ainsi les résultats statistique et cartographique entre 1985-1944, 1994-2003 et 2003-2014 sont présentés à la figure 13 et Tableau 7 ci-après. Les valeurs positives représentent une progression de la surface de la classe pendant la période analysée, les valeurs négatives, une perte et les valeurs proches ou égales à zéro (0), une relative stabilité (Cristina et al, 2010). Tableau 7 : Taux d'évolution en km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 Classes d'occupation du sol Taux d'évolution 1985 - 1994 Taux d'évolution 1994 - 2003 Taux d'évolution 2003 - 2014 Fleuve Niger -0,67 -0,19 +0,35 Cône de déjection +0,34 +1,08 -0,14 II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994 L'analyse des résultats cartographiques et statistiques (Figure 13, Tableau 7), fait ressortir d'une part, une dynamique progressive du cône de déjection et d'autre part une dynamique régressive du fleuve Niger (Tableau 7). Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1985 à 1994 1994 à 2003 2003 à 2014 -0,67 -0,19 0,350,34 1,08 -0,14 Fleuve Niger Cône de déjection EvolutionenKm2
  • 27. 27 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION En 1985 le cône de déjection du kori de kourtéré occupait une superficie de 0,37 km2 , celle-ci a fortement évoluée en 1994 avec 0,71 km2 soit un taux d’évolution de + 0,34 km2 . Sur la figure 9 ci-haut, nous voyons bien la position du cône de déjection en 1985. L’évolution de ce dernier a carrément entrainé la mort d’un bras du fleuve Niger en 1994 (figure 10), cela explique la diminution de la superficie du fleuve Niger de -0,67 km2 de 1985 à 1944 soit un taux de d’évolution (régression) de – 0,67 km2 (tableau 7). La figure 10 montre bien comment le cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout, son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qu’il s’est produit à deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son plus haut niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012). II.2 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1994 A 2003 L’ensablement du fleuve Niger par le kori de kourtéré via son cône de déjection a évolué de façon exponentielle de 1994 à 2003 (figure 11). Sa superficie est passée de 0,71 km2 en 1994 à 1,79 km2 en 2003 (tableau 6) soit un taux d’évolution de +1,08 km2 (tableau 7). Ainsi le kori de Kourtéré a construit un immense cône de déjection de plusieurs d’hectares au cours du seul évènement très intense du 1er septembre 1998 au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins entourant Niamey (rive droite Stable (Cône de déjection en 1985 et 1994) Progression (Augmentation surfacique du cône de déjection) Régression (Perte surfacique du fleuve Niger) Stable (Fleuve Niger en 1985 et 1994) Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994 1985 - 1994 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 28. 28 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION essentiellement). Le kori de kourtéré a connu une forte dégradation de ses sols et de sa couverture végétale durant 1994 et 2003 ce qui a contribué à lui donner un caractère torrentiel, et à construire un cône de plusieurs kilomètres carrés en quelques années. Par ailleurs le fleuve Niger ne fait que connaitre une régression de sa superficie du à l’ensablement via le cône de déjection. En 1994 il occupait une superficie de 2,97 km2 et passe à 2,78 km2 en 2003 soit un taux d’évolution (régression) de – 0,19 km2 (tableau 7). II.3 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 2003 A 2014 D’après les figures (12 et 13) et le tableau 7, durant cette période on observe une inversion de l’évolution de nos deux classes. Nous remarquons que le cône de déjection a diminué de 1,79 km2 en 2003 à 1,65 km2 en 2014, soit un taux d’évolution de –0,14 km2 (figure 12 & 16). Par contre le fleuve Niger a connu une progression de +0,35 km2 (2,78 km2 en 2003 et 3,13 km2 en 2014) grâce aux fortes précipitations qu’a connues la région en 2010 et 2012. Stable (Cône de déjection en 1994 et 2003) Progression (Augmentation surfacique du cône de déjection) Stable (Fleuve Niger en 1994 et 2003) Régression (Perte surfacique du fleuve Niger) Figure 15 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1994 à 2003 1994 - 2003 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 29. 29 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Stable (Cône de déjection en 2003 et 2014) Régression (Perte surfacique du cône de déjection) Stable (Fleuve Niger en 1994 et 2003) Régression (Perte surfacique du fleuve Niger) Progression du (Fleuve Niger) Figure 16 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 2003 à 2014 2003 - 2014 Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 30. 30 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION TROISIEME PARTIE : ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION SUR LE FLEUVE NIGER
  • 31. 31 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Dans cette partie il sera question de faire ressortir les conséquences qui peuvent émaner suite à l’évolution du cône de déjection non seulement sur le fleuve Niger mais aussi sur son environnement proche. Ainsi d’après les résultats obtenus dans la deuxième partie, nous constatons que le cône est en évolution depuis les années 1985. En 2014 il occupait une superficie de 1,65 km2 . Vue la façon rapide dont il évolue, de nos jours (2016) sa superficie doit atteindre les 2 km2 ou plus même. Déjà dans certaine zone de contact entre le cône et le fleuve, on remarque que le cône a commencé à s’introduire dans le lit majeur du fleuve Niger (figure 17) tout à ne pas oublier qu’il a déjà ravagé un bras du fleuve (figure 9, 10 et 11). Si rien n’est fait pour atténuer son évolution en terme de surface, il adviendra des dommages tant sur le fleuve Niger que les vies humaines. Après analyses, nous avons mis en évidence deux impacts liés à l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré : I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER Dans les années passées (avant 1985), bien avant la forte croissance du cône de déjection du kori de kourtéré, le fleuve Niger ruisselle (du Mali vers le Nigeria) tranquillement sans aucune pression (figue 18). Mais depuis quelque temps l’écoulement de ce fleuve ne cesse d’être perturber suite aux actions naturelles (ensablement) et anthropiques. Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth
  • 32. 32 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Sur la figure ci-dessus, nous voyons bien comment se fais l’écoulement du fleuve Niger lors de son passage à côté du cône de déjection. Par exemple avec un débit de 1 470 m3 /s, à un certain moment l’eau du fleuve se partage en deux sens (1 et 2, avec un débit respectif de 980 m3 /s et 490 m3 /s) et par la suite les deux sens se croisent et l’écoulement du fleuve continu son parcours sans aucun problème. Mais suite à l’évolution du cône de déjection cet écoulement est perturbé (figure 19). Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 33. 33 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment perturbé. Le cône de déjection a bouché le passage du deuxième sens (2) de l’écoulement du fleuve Niger, ce qui augmente plus le débit dans le sens 1 uniquement. Donc tout le volume d’eau qui vienne quelques soit son débit, celui-ci passe seulement dans le sens 1. A moindre crue petite soit-elle, elle peut conduire au débordement du fleuve donc à des inondations. En plus de ce problème, nous remarquons qu’en aval du cône de déjection il y a une partie du fleuve qui rebrousse chemin en créant ainsi un écoulement dans le sens inverse du fleuve (sens 2). Toute l’eau qui vienne se jette directement dans les quartiers avoisinant (Lamordé, Nogaré…etc.). Nous estimons que cela est en parfaite relation avec les fortes inondations de 2010 et 2012 que la rive droite de Niamey n’ai jamais connue. L’Etat Nigérien, plus précisément les autorités du bassin du fleuve Niger doivent vite remédier à ce problème afin de prendre des mesures pour atténuer l’évolution de ce cône de déjection avant que ça ne crée encore d’autres dégâts. Dans le cas où rien n’est fait pour atténuer son évolution, voilà comment adviendra la zone dans les années à venir (A mon avis). Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 34. 34 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Les habitants vivant les quartiers larmodé, Nogaré, karadjé, univerdité Aboud Moumouni seront les plus exposés aux inondations, voir même à des pertes de vies, d’infrastructures…etc. II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER Le cône est formé par un ensemble de sédiments arraché par les eaux de ruissellement du kori de kourtéré. Ces sédiments sont essentiellement des particules de sable qui conduisent à l’ensablement du fleuve Niger. Par conséquent le lit du fleuve est aussi menacé, l’évolution du cône va conduire au rehaussement du lit majeur du fleuve en certaine localités notamment aux zones de contact entre le fleuve et le cône. Les figures 18 et 19 montrent bien comment le cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout, son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue. Ce kori modifie localement l'hydraulicité du fleuve avec comme conséquences une forte baisse de la navigabilité du fleuve dans la région de Niamey, l'alluvionnement des terres de vallée, la disparition de la végétation rypicole et des îles. Tout ceci a des effets néfastes pour les pêcheries locales, la faune aquatique et l'alimentation en eaux de la ville de Niamey en accentuant l'appauvrissement des populations locales déjà très vulnérables. Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)
  • 35. 35 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition fausse couleur 432 2000 2014
  • 36. 36 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION CONCLUSION GENERALE L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger à travers les outils SIG et télédétections. De cet objectif principal découle deux grands objectifs spécifiques : (1) Quantifier et cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude diachronique d’occupation du sol à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ; (2) Etude d’impact sur le fleuve Niger. Les produits cartographiques réalisés à partir des images satellitaires (Landsat : TM_1985, TM_1994 ETM+_2003 et OLI_2014) nous ont permis de mettre en évidence la forte progression surfacique du cône de déjection du kori. En 1985 le cône de déjection occupait une superficie de 0,37 km2 , suite aux apports des sédiments par les eaux de ruissellement du kori de kourtéré, ce cône a commencé à prendre de l’ampleur. C’est ainsi qu’en 1994 sa superficie passe à 0,71 km2 entrainant déjà l’envahissement du lit mineur du fleuve Niger (figure 18, 19). Suite à l’événement du 1er septembre 1998 au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins entourant Niamey, la superficie du cône a fortement grimper et passe ainsi à 1,79 km2 en 2003 puis à 1,65 km2 en 2014. Depuis 1985 à 2003 le pauvre fleuve Niger ne fait que connaitre une régression (tableau 6). Sa superficie passe de 3,64 km2 en 1985 à 2,97 km2 en 1994 et 2,78 km2 en 2003. Par contre il a évolué entre 2003 (2,78 km2 ) et 2014 (3,13 km2 ) grâce aux fortes précipitations de l’année 2010. Pour ce qui est des impacts sur le fleuve déjà entre 1985 et 1994 le cône de déjection a fait déporter le fleuve sur sa gauche. Suite à cela, le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment perturbé (figure 18 & 19) ce qui augmente le débit du fleuve et crée des inondations à moindre crue (figure 19). A partir de 1994 jusqu’à 2003, le cône a envahi le lit mineur du fleuve Niger avec des sédiments de sables et autres dépôts. Ce qui a donné naissance à un immense cône de déjection (figure 11) favorisant ainsi un début de pénétration dans le lit majeur du fleuve (figure 17). Cette introduction des sédiments dans le fleuve Niger conduit à la remonté localement de la nappe du fleuve avec une forte baisse de la navigabilité du fleuve. L’impact de l’évolution de ce cône sur le fleuve présente des grandes menaces que les autorités du Niger (autorité du bassin d fleuve Niger) doivent impérativement prendre en compte pour atténuer son évolution.
  • 37. 37 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION Dans le souci de partager les résultats de ce travail et de le rendre accessible à tout le monde, un Géoportail a été réalisé. Ce dernier peut être accéder à partir de l’URL ci-après : https://sites.google.com/site/conedejectionkorikourtere/home.
  • 38. 38 Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION BIBLIOGRAPHIES CALOZ R. et COLLET C. (2001), Traitement numérique d’image de télédétection, Tiré de Précis de télédétection – Volume 3, Presses de l’Université du Québec, 381 pages. CHINEN (1999), (Citer par IBRAHIM MAMADOU 2006), Recent accelerated gully erosion and its effects in dry savana, southwest of Niger. IN HORIZON: Human Response to Drastic of Environments in Africa. Tokyo Metropolitan University, pp67-102. CRISTINA N-M. CATHERINE M. BELTRAN R. ANTONIO M. (2010), Evaluation du changement de l’occupation du sol à l’aide des images Landsat et Spot : Champ volcanique de la Sierra Chichinautzin (Mexique), Université de Guanajuato, Département de l’ingénierie en Géomatique, 12 p. DESCROIX, L., GENTHON, P., AMOGU, O., RAJOT, J-L., SIGHOMNOU, D., 2012.The highest ever red flood of the Niger at Niamey: climate change or land use change? Accepté à Global Planetary Change. GEOLOGIE DU SO-NIGER : https://www.uni- hohenheim.de/atlas308/b_niger/projects/b2_1_1/html/french/ntext_fr_b2_1_1.htm IBRAHIM MAMADOU. (2006), Erosion et ensablement dans les koris du Fakara-Degre carre de Niamey-Niger. DEA Géographie, Université Abdou Moumouni Niamey Niger, p7. NDIAYE Mamadou Lamine., (2015). Détection des changements d’occupation du sol et Modélisation géomatique par évaluation multicritère pour la cartographie des zones vulnérables aux inondations dans la région de Dakar / Sénégal. Mémoire de PFE de SIG et Télédétection, Centre Régional Africain de Sciences et technologie de l’Espace en langue Française (CRASTE-LF) page 21,36. ROGER BRUNET, Les mots de la géographie, paris, Reclus-La Documentation française, 1993. SANDA GONDA HASSANE., (2009 - 2010). Cartographie de la dynamique de l'occupation des sols et de l'érosion dans la ville de Niamey et sa périphérie. Mémoire de Maitrise de géographie, Université Abdou Moumouni de Niamey. SEGUIS L., et al., (2003), Influences de la sécheresse et du défrichement sur les écoulements d'un petit bassin sahélien, U. M. R. Hydrosciences, IRD, France, 11p. VALENTIN, CASENAVE, BRESSON. (1992), Morphology, genesis and classification of surface crusts in loamy and sandy soils Geoderma, p225-245.