Memoire Online - Utilisation des SIG ( Système d'Information Géographique )dans l'étude de la répartition géographique des crevettes Penaeidae dans le lac Nokoue à So- Ava ( Bénin )

Les méthodes mises en oeuvre pour la collecte des informations prenaient en compte la documentation et les enquêtes sur le terrain.

La recherche documentaire est réalisée à travers divers centres de documentation. Elle a consisté à identifier, recenser et à consulter les ouvrages en rapport avec la thématique. Cela a permis de faire le point des connaissances afin de mieux cerner les aspects susceptibles d'être abordés par le sujet. La documentation prend aussi en compte les documents cartographiques et les images satellitaires.

Tous les documents consultés dans les centres de documentation ont éclairé sur les cibles à aborder. Ce qui a permis de faire un échantillonnage.

2.2.1. ECHANTILLONNAGE

Les travaux de terrain vont consister à la collecte des informations sur le terrain. Mais avant, un échantillonnage sera réalisé de façon à prendre en compte l'ensemble des sites

de pêche représentatifs du lac : c'est l'échantillonnage des sites de pêche. Les critères les régissant étaient :

En dehors des pêcheurs, les Agents du CeCPA, CeRPA et du MAEP (Direction des pêches) ont été interviewés.

Par ailleurs, eu égard aux contraintes temporelles, financières et logistiques, la collecte des données est limitée à la commune de Sô-Ava. Cette commune a été retenue parce qu'elle occupe 80 % de la superficie totale du lac (12.000 ha /15.000 ha). Mais la base de données réalisée est étendue à toutes les communes du lac.

2.2.2. TECHNIQUES ET OUTILS DE COLLECTE DES DONNEES

Les enquêtes ont consisté à parcourir l'ensemble des sites de débarquement retenus, et se sont reposées sur un questionnaire d'enquête et un guide d'entretien, tous deux, élaborés spécifiquement à chaque cible. Aussi, ces outils ont-ils permis de recueillir les appréciations des différents acteurs sur la situation de la pêche des crevettes dans le secteur d'étude.

V' l'entretien direct (interview) avec les agents encadreurs du CeCPA Sô-Ava et du CeRPA Atlantique-Littoral;

V' la MARP (méthode accélérée de recherche participative) à l'endroit des pêcheurs ; V' les observations quantitatives et participantes.

Les fiches d'enquête élaborées ont pu, à travers ces techniques, être renseignées sur les espèces de crevettes présentes dans le lac et leurs conditions d'existence (paramètres physico-chimiques). Aussi, l'opinion des acteurs a-t-elle été recueillie pour une pêche durable et une protection des écosystèmes aquatiques.

L'ensemble des matériels et outils utilisés pour la collecte des données est présenté dans le Tableau 2-2.

	Matériels/Outils	Utilisations
Collecte des données	Alcool 90° ou formol	Conservation des individus prélevés
	Appareil photographique numérique	Prise des images des observations faites
	Bâton gradué	Mesure de la profondeur des eaux
	Images satellitaires Landsat 2006	Extraction des objets d'occupation du sol
	Carte géologique	Exploration des différentes couches géologiques, leurs caractéristiques
	Carte pédologique	Visualisation des types de sols environnants
	Carte hydrographique	Identification des plans et cours d'eau
	Carte topographique	Exploration des hysohypses et des pentes
	Charte d'estimation visuelle	Contrôle de terrain
	Conductimètre	Détermination des particules dissoutes
	Disque de secchi	Mesure de la turbidité
	Engins de pêche	Capture des individus
	Gants jetables	Manipulation et traitement des échantillons
	Guide d'entretien	collecte des données sur la situation de la pêche des crevettes
	Guide d'observation	Observation attentives des phénomènes à étudier
	Moto	Enquêtes et contrôle-terrain
	Navigateur GPSmap76CSx	Repérage des sites de débarquement et des points nodaux pour le contrôle de terrain
	Oxymètre	Mesure de l'oxygène dissout
	pHmètre	Mesure du pH
	Pirogue à pagaie ou rame	Enquêtes et contrôle-terrain
	Fiche de collecte	collecte des paramètres physico-chimiques des eaux
	Règle graduée	Détermination graphique des coordonnées d'un phénomène à observer
	Salinomètre	Mesure de la salinité de l'eau
	Seau	conservation des échantillons prélevés
	Systématique de la classification de Yangambi	Contrôle de terrain
	Thermomètre	Mesure de la température de l'eau
Traitement des données	Access 2007	Enregistrement informatisé des données de dépouillement des outils d'enquête
	ArcView 3.2	digitalisation des cartes numérisées (scannées)
	ArcGIS 9.3	Géoréférencement des cartes
	Ardas Imagine 9.1	Traitement d'images satellitaires
	MapSource, DNR Garmin	Téléchargement des waypoints et trackings du terrain
	Excel 2007	Traitement statistique des données

2.3. TRAITEMENT DES DONNEES ET ANALYSE DES RESULTATS Le traitement des données a suivi les étapes suivantes :

> Implémentation des données sur le système de gestion de base de données relationnelles (SGBDR). Le logiciel utilisé est le MicroSoft Access 2007. Ce logiciel est choisi pour sa facile gestion des relations entre les données. Il permet aussi d'éviter la redondance des données. Ainsi, une donnée n'est présente qu'une et une seule fois dans la base ;

> Scannage des documents cartographiques, géoréférencement et vectorisation des objets («features» en anglais). Le logiciel SIG utilisé est le ArcGIS 9.3. Ce choix se justifie par notre maîtrise de l'outil et la facilité de superposition des données projetées et non projetées dans la même fenêtre («layers» en anglais);

Les entités qui constituent des tables dans le système de gestion de base de données (SGBD) sont identifiées. Leur identification a précédé l'étude des cardinalité. Ainsi, l'on a le modèle suivant (Figure 2.1).

NB : Les lettres accentuées sont volontairement omises car les logiciels de programmation ne les gèrent pas bien.

Masse Longueur_totale(Lt) Longueur_uropode(Lu) Longueur_standard(Ls) Longueur_carapace(Lc) Longueur_abdomen(La) Longueurrostre(Lr)

A travers le schéma entité-association, toutes les données pouvant être recueillies sur les crevettes et espèces accompagnatrices sont analysées et regroupées par entités. Chaque entité possède un identifiant et des attributs. Les attributs sont pour la plupart codifiés et leur signification se trouvent en annexes à travers un vocabulaire des données.

Le modèle conceptuel des données (MCD) a permis d'établir une représentation claire des données du système d'informations et de définir les dépendances fonctionnelles entre elles. L'analyse de ces relations d'interdépendance a permis d'identifier 7 entités

constituant la base géohalieutique (Figure 2.1). Il s'agit de : Plan d'eau, Village, Site de débarquement, Pêcheur, Site de pêche, Espèce halieutique, Engin de pêche.

Ces entités sont liées entre elles à travers des associations par le biais des cardinalités. Les associations sont de 2 types : le type binaire 1 : n et le type non binaire (Figure 2.1).

De l'analyse du MCD, on peut tirer les règles d'administration résumées dans le Tableau 2-3.

Règle 1 : une ou plusieurs espèces halieutiques (crevettes ou autres) peuvent être capturées à un ou plusieurs sites donnés, par un ou plusieurs pêcheurs à l'aide d'un ou de plusieurs engins.

Règle 2 : une ou plusieurs espèces halieutiques (crevettes ou autres) capturées peuvent être débarquées sur un ou plusieurs sites de débarquement.

Règle 3 une ou plusieurs espèces halieutiques (crevettes ou autres) capturées sur un ou plusieurs sites de pêche peuvent être échantillonnées pour faire objet de mesure des paramètres morphométriques.

Règle 4 : un site de pêche est localisé dans un et un seul village. Un village doit avoir au moins un site de pêche.

Règle 5 : un site de débarquement est contenu dans un et un seul village. Un village peut contenir 0 ou plusieurs sites de débarquement.

Règle 6 : un village est situé sur un et un seul plan d'eau. Un plan d'eau situe au moins un village (i.e. un plan d'eau appartient à au moins un village).

Règle 7 : un pêcheur doit appartenir à un et un seul village. Un village peut avoir 0 ou plusieurs pêcheurs.

Règle 8 : 0 ou plusieurs pêcheurs peuvent pêcher 0 ou plusieurs espèces halieutiques sur 0 ou plusieurs sites avec 0 ou plusieurs engins.

Ce modèle interpelle les pouvoirs publics et la communauté scientifique pour son usage à bon escient. Avec ce modèle, on peut savoir quelle quantité de crevettes (ou autres espèces halieutiques) a été capturée à une date t, avec quel engin de pêche et en quel lieu. Ceci va permettre de prévoir les recettes générées par cette activité. Aussi, permettra-t-il de connaître avec précision les zones empreintes à la pression humaine et à la surexploitation. Dès lors, des règles de gestion durable des écosystèmes concernés peuvent être établies et mises en application. Les bases solides de ces règles seront issues

des contraintes d'intégrité qui ont fait passer le modèle conceptuel des données au modèle logique des données.

L'étape du modèle logique des données (MLD) transforme les entités en tables. Les associations de type binaire 1 : n disparaissent au profit d'une clé étrangère dans la table cotée 0,1 ou 1,1 et qui référence la clé primaire de l'autre table. Les associations de type non binaire sont traduites en tables supplémentaires (tables de jonction) dont les clés primaires sont composées d'autant de clés étrangères que d'entités en association (Encadré 1). Les attributs des associations deviennent les colonnes de ces nouvelles tables.

Village (Codevil, Nomvil, Commune, Arrondissement, Long_vil, Lat_vil, Pop_1979, Pop_1992, Pop_2002, #Codep)

Site de debarquement (Codedebarq, nomsitedebarq, Long_debarq, Lat_debarq, #Codevil) Pecheur (Code_pecheur, Nom, Prenom, Sexe, Age, #Codevil)

Site de peche (Codesit, nomsit, Long, Lat, Temperature_air, Temperature_eau, pH, salinite, TDS, O2 , Nitrites, Nitrates, Tubidite, Profondeur, Nature_fond, Autres, #Codevil)

Espece halieutique (Codesp, Nomsp, Genre, Famille, Ordre, Classe) Engin de peche (Code_engin, Nom_local, Nom_officiel)

Echantillonnage (Date_echanti, Codeind, #Codesit, #Codesp, Masse, Longueur_totale, Longueur_uropode, Longueur_standard, Longueur_carapace, Longueur_abdomen, Longueur_rostre)

Debarquement (#Codedebarq, #Codesit, #Codesp, Datedebarq, Qte_debarq) Peche (#Code_pecheur, #Codesit, #Code_engin, #Codesp, Date_peche, Qte_peche)

On dénombre au total 10 tables interreliées qui composent la base de données géohalieutiques. Après l'implémentation sur le SGBD, on peut faire des requêtes qu'on voudra.

L'étape d'implémentation est la dernière dans le processus de conception de la base de données SIG. C'est ici que les structures physiques des données sont définies. Il s'agit de spécifier le type et la nature de tous les champs figurant dans la base.

A titre d'usage de la base géohalieutique, une requête des données de quantités de crevettes capturées de Janvier 2012 à Avril 2012 est faite. La requête selon la taille et la masse des crevettes en fonction des lieux a été aussi effectuée.

Les traitements statistiques élémentaires des données extraites (quantités de crevette capturées) sont effectués à l'aide du logiciel MS Excel 2007. La variation statistique des données ne renseigne pas sur les variations d'un lieu à un autre. C'est pourquoi la structure spatiale des données a été analysée à travers le variogramme.

Le logiciel Surfer 8.0 a été utilisé pour construire le variogramme relatif aux données extraites afin d'étudier leur spatialité. Le variogramme expérimental se calcule à travers la formule :

Le critère d'optimisation du modèle de variogramme le plus approprié est un critère numérique de calage. C'est l'une des transformations de la fonction critère proposée par Nash et Sutcliffe (1970) et désignée sous l'appellation « Nash ». Le Nash se définit par :

La méthode de krigeage ordinaire est utilisée pour estimer les valeurs des observations à des points inconnus. C'est un estimateur sans biais très utilisé en hydrométrie. Cette méthode tient compte de l'influence (poids) des valeurs des points avoisinant l'endroit inconnu. Une valeur quelconque Z de quantité de crevette en un endroit x est estimée par :

Les sont déterminés à travers la résolution du système de krigeage qui est le suivant :

Le logiciel Surfer 8.0 a été utilisé pour ces différents calculs. Les cartes de ces analyses spatiales sont réalisées avec le même logiciel Surfer 8.0 après que le logiciel ArGIS 9.3 a été utilisé pour générer les fichiers d'extension .shp. Bien que ArGIS 9.3 ait une extension d'analyse géostatistique, Surfer 8.0 a été choisi pour sa flexibilité.

Ces traitements ont conduit à l'étape de l'analyse et d'interprétation des résultats.

L'interprétation des résultats d'analyse a consisté en la description, l'explication des données sur la base des connaissances du milieu afin de mettre en exergue les relations qui existent entre elles. Il s'est agi de comparer les résultats obtenus et les hypothèses émises afin de dégager les écarts éventuels.

Utilisation des SIG ( Système d'Information Géographique )dans l'étude de la répartition géographique des crevettes Penaeidae dans le lac Nokoue à So- Ava ( Bénin )

2.2. COLLECTE DES DONNEES

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