Memoire Online - Vulnérabilité des sols a l'érosion dans la région du Centre Nord du Burkina Faso : approche par télédétection et SIG (Système d'Information Géographique )

REGIONAL CENTRE FOR TRAINING IN AEROSPACE SURVEYS (RECTAS)
(Under the Auspices of the United Nations Economic Commission for Africa)
OBAFEMI AWOLOWO UNIVERSITY CAMPUS
PMB 5545, ILE IFE, OSUN STATE, NIGERIA
www.rectas.org

ATTESTATION

« VULNERABILITE DES SOLS A L'EROSION DANS LA REGION DU CENTRE NORD DU BURKINA FASO : APPROCHE PAR TELEDETECTION ET SIG » présenté par M. KABRE Mamadou stagiaire en Production et Gestion de l'Information Géographique (session académique 2009-2010, GPM3 309010) a satisfait aux conditions requises pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Supérieures Spécialisées (DESS) du Centre Régional de Formation aux Techniques des Levés Aérospatiaux (RECTAS).

D E D I C A C E

A Dieu
A ma mère
A mon père
A ma fille Djenebah et à sa mère Kadi
A tous ceux qui m'ont soutenu et qui m'ont toujours fait confiance,
je dédie ce travail.

REMERCIEMENTS

C'est un devoir mais aussi un plaisir pour nous d'exprimer notre gratitude et notre reconnaissance envers tous ceux qui, de près ou de loin, nous ont soutenus durant ces 12 mois de formation sanctionné par la réalisation de ce mémoire de fin d'étude.

- à tous le corps enseignants du RECTAS pour le savoir et le savoir faire qu'ils nous ont enseignés et pour les efforts consentis pour notre formation.

- à M. JOHNSON Dodé Bendu, pour avoir accepté la supervision de ce travail. Qu'il trouve ici l'expression de notre gratitude de la confiance, de la disponibilité et de l'attention particulière qu'il nous a accordée tout au long de ce travail. Qu'il soit rassuré de notre profonde reconnaissance spéciale.

- à tous le personnel de l'administration, et le personnel d'appui et de soutien du RECTAS ;

- à notre pays, le BURKINA FASO qui, à travers l'IGB nous a offert la bourse pour suivre cette formation ;

- aux enseignants du Département de Géographie de l'Université de Ouagadougou à travers le Pr. ZOUNGRANA Tanga Pierre et le Dr YAMEOGO Lassane pour leurs conseils et leurs soutiens ;

- à Monsieur OUEDRAOGO Jean Bertin coordonnateur du PST2 Burkina Faso pour ses nombreuses marques de soutiens ;

- à mes frères et soeur stagiaires burkinabés : SAWADOGO Aïssata, SAWADOGO Rasmane dit doyen, ROUAMBA Samuel, BISSINGA Tanguy,

- aux frères stagiaires burkinabés de la promotion 2008-2009 : vos conseilles ont été d'un grand apport ;

- à nos frères et soeurs Béninois (EZINMEGNON Arnaud, ENONZAN Bibiane), Camerounais (DOUNLA Elizabeth, TEMBI Pierre) Maliens (DICKO Barazi, DOUYON Eric, MAIGA Mahamadou, SIDIBE Harouna) Sénégalais (BATHILY KHASSANE dit commandant, TOURE Fatou), Tchadiens (KAGDOMBAYE Djero) de la promotion GPM3 Francophone ;

- Nous pensons également à nos autres frères et soeurs Sénégalais, Maliens, Nigériens, Camerounais, Béninois, Ghanéens et Nigérians de GPM3, GPM4 et GPM5.

- aux amis et frères CHERIF Beima (RCI), SODORE Aziz et NAKOULMA pour ne citer que ceux-là de peur d'en oublier.

- à tous ceux et toutes celles qui de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail.

RESUME

L'érosion hydrique est un problème majeur au Burkina Faso, elle résulte de l'intensification agricole, des variations climatiques, de l'usage et de la nature des sols. L'étude du risque d'érosion nécessite la compréhension des facteurs qui l'influencent. Aussi permet-elle une prise de décision convenable concernant la gestion et la restauration des sols. Plusieurs études concernant l'érosion au Burkina ont été effectuées, mais très peu ont concerné les petites échelles comme les provinces et les régions, aussi les techniques de la géomatique ont été très peu associées. Cette étude vise à développer une méthode facilement accessible, basée sur l'intégration des images satellitales (ETM+, TM, ASTER), de données cartographiques (limites administratives, couches pédologiques) et de données statistiques (pluviométrie) dans un Système d'Information Géographique (SIG) pour l'identification et la cartographie des sols vulnérables à l'érosion.

La méthodologie utilisée a consisté à retenir et à étudier d'abord les paramètres des facteurs pertinents influençant le phénomène (l'érosivité de la pluie, l'indice topographique, l'indice de brillance du sol et l'érodibilité des sols). Ensuite après une codification individuelle des paramètres des différents facteurs ceux-ci ont été croisés sous le logiciel ArcView GIS 3.2a selon un modèle de vulnérabilité des sols réalisé à partir des modèles de Dumas, P. (2004) et de celui de Elbouqdaoui, K. (2006). Le modèle conçu est constitué d'un arbre de décision et d'un tableau à double entrée. Il permet d'abord le croisement de trois facteurs (pédologique, topographique, état de surface) dans l'arbre de décision et cela abouti à la réalisation de la carte de l'aléa érosif constituer de quatre classes. Ce produit est ensuite croisé avec le facteur érosivité des pluies dans le tableau à double entrée pour déterminer les niveaux de vulnérabilité des sols.

Les résultats ont permis de localiser cinq classes de vulnérabilités des sols à l'érosion (très faible, faible, moyenne, forte et très forte).

Mots-clefs : Burkina Faso ; Centre nord, érosion ; télédétection ; système d'information géographique.

ABSTRACT

Water erosion is a major problem in Burkina Faso, is result from the agricultural
intensification, the climatic variations, the nature and use of soil. The study of erosion risk
requires the understanding the factor from which he is influenced. So it facilitates the decision

making regarding the proper management and restoration of soils. Several studies on erosion in Burkina Faso have been made, but very few have involved small scales, such as provinces and regions as the geomantic technics may have been very involved. The present study entitled "Vulnerability of Soil a l'érosion in the central region of northern Burkina Faso: remote sensing and GIS approach aims to develop a method, based on the integration of satellite images (ETM +, TM, ASTER), the map data (administrative boundaries, soil layers) and statistical data (rainfall) in a GIS for the identification and mapping of vulnerable soils to erosion. The methodology used, was to retain and study first the parameters of the relevant factors influencing the phenomenon (the erosivity of rainfall, topographic index, the soil brightness index and the soil erodibility). Then after a consolidation of individual parameters of these different factors, they have been folded under the ArcView GIS 3.2a as a model of vulnerability of soils previously established. The model consists of a decision tree and a double entry table. First, you can reference to three factors (soil, topography, surface condition) in the decision tree and this led to the realization of the erosion hazard map in four classes. Then the result of the erosion hazard is crossed with the rainfall erosivity factor in the double entry table to determine the levels of vulnerability of soils. The results were used to locate five classes of vulnerabilities of soil erosion (very low, low, medium, high and very high).

Keywords: Burkina Faso, North Central, erosion, remote sensing, geographic information system.

SOMMAIRE

SIGLES ET ABREVIATIONS

ORSTOM : Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer PFNL : Produits Forestiers Non Ligneux

CHAPITRE 1: L'INTRODUCTION GENERALE

1.1 - L'introduction

Le contexte climatique marqué de nos jours par la variabilité climatique affecte les ressources en sol et en eau, l'environnement et les activités économiques particulièrement l'agriculture.

Au delà de ce phénomène naturel, la forte pression démographique, les mauvaises pratiques agricoles, les feux de brousses et le surpâturage sont aussi des pratiques à l'origine de la dégradation de l'environnement au Burkina Faso et plus particulièrement dans sa région Centre nord. En effet, toutes les pratiques suscitées exposent les sols au phénomène de l'érosion qui est une des préoccupations majeures des autorités burkinabés. Plusieurs études ont été consacrées à la compréhension et à la quantification des matériaux déplacés par l'érosion (Guillobez, S. et al 2004 ; Mietton, M.1986...) dans le pays.

Aussi malgré les nombreux efforts déployés pour lutter contre l'érosion, le phénomène demeure toujours un sujet d'actualité.

Pour Moussa et al., 2002; Souchère et al., 2005 cité par Bachaoui. B., et al., 2007 l'exécution des mesures efficaces de conservation et de restauration des sols doit d'abord être précédée par une évaluation dans l'espace du risque d'érosion. Le couplage télédétection et systèmes d'information géographique (SIG) serait mieux indiquer pour cela. En effet l'érosion résultant de la combinaison de plusieurs facteurs, la télédétection et les SIG sont des puissants outils pouvant servir à la collecte et à la combinaison des données. Ils se présentent de nos jours comme des outils essentiels dans les systèmes interactifs d'aide à la décision. Pour ce faire, il est nécessaire de sélectionner les principaux facteurs de l'érosion, d'utiliser des données cartographiques qui permettent de les visualiser et d'établir un modèle. C'est dans cette logique que s'est réalisée la présente étude focalisée sur l'identification des vulnérabilités des sols de la région du Centre nord du Burkina Faso.

1.2 - La problématique

Le Burkina Faso tout comme les autres pays sahéliens à été durement touché par les sécheresses des années 1970 et 1983. Cette situation a eu des conséquences néfastes aussi bien sur les hommes, les animaux que l`environnement. Selon le département forêt de la FAO (2000) cette succession de périodes sèches a contribué à une modification du milieu et à la désertification. Aussi constate t-on une baisse progressive de la pluviométrie avec cependant

un accroissement du ruissellement. Outre ces facteurs climatiques, la pression démographique est aussi une des causes de la dégradation de l'environnement. En effet l'accroissement rapide de la population entraine une demande de plus en plus croissante des terres qui sont surexploitées et qui n'ont plus le temps de se régénérer. En somme, selon une étude de l'INERA (2000), 24 % des terres arables sont fortement dégradées et en moyenne 31% de la pluviosité annuelle est perdue par ruissellement, ce qui constitue une menace pour la sécurité alimentaire à moyen et à long terme.

La dégradation des milieux naturels expose le sol au phénomène de l`érosion aussi bien hydrique qu'éolien. Or les populations burkinabés surtout rurale (60 à 80% des actives) tirent l`essentiel de leurs revenues de l`exploitation agricole et de l`élevage tributaires des conditions climatiques et de la qualité des sols exploités. Elles se trouvent donc plongées dans une situation de paupérisation continue.

Les sols de la région du Centre nord du Burkina Faso n'échappent pas à ce phénomène d'érosion que l'évolution actuelle du climat contribue à aggraver.

L`Etat burkinabé vient en aide aux populations à travers les projets et programmes qui interviennent en développant des stratégies de conservation et de restauration des sols. Cependant la plupart de ces services sont souvent confrontés aux problèmes de manque d`information relatifs à la localisation des zones susceptibles d'être érodées avec leur dégré de vulnérabilité, toute chose qui les empêche d'atteindre certains de leurs objectifs. Ceci s'explique par le fait que l'érosion est un phénomène complexe car elle résulte de l'interaction de nombreux facteurs dont les plus connus sont : les précipitations, la nature des sols, les pentes et l'état de surface. La recherche d'information concernant l'érosion nécessite donc la prise en compte de tous ces facteurs. Pour donc déterminer la vulnérabilité des terres, il faut trouver des outils aussi bien capables de rassembler les données que de les intégrer dans un système pouvant permettre des croisements entre les différents facteurs.

La télédétection et les systèmes d'information géographique (SIG) deviennent de plus en plus des outils très pertinents pour résoudre ce problème. En effet à partir des techniques de la télédétection on arrive à acquérir des images pour en extraire les informations concernant la surface de la terre sans être en contact direct avec elle et les SIG permettent la collecte, le stockage, la manipulation, l'affichage et les analyses des données géolocalisées. Dès lors se pose l'interrogation suivante : Comment peut-on, à partir des techniques de la télédétection et des SIG arrivé à produire de l'information pouvant aider à l'identification des zones à risque d'érosion?

Notre étude intitulée vulnérabilité des sols à l`érosion hydrique dans la région du Centre nord du Burkina Faso : approche par télédétection et SIG est un exemple illustrant l'ensemble du processus utilisant les techniques de la télédétection et des SIG pour l'acquisition et le croisement des données pour l'identification des zones à risques d`érosion. Elle ambitionne donc la création d'un modèle utilisable pour la caractérisation des risques d'érosion dans la région du Centre nord du Burkina Faso.

1.3 - Les objectifs de l'étude

1.3.1 - L'objectif général

De façon générale, l'étude vise à développer une méthode basée sur l'intégration des

images satellitales, de données cartographiques et de données statistiques dans un SIG pour l'identification et la cartographie des sols vulnérables à l'érosion dans la région du Centre nord du Burkina Faso.

1.3.2 - Les objectifs spécifiques

+ Identifier les données géographiques susceptibles d'aider à l'identification des zones à risques d'érosion.

+ Fournir l'information géographique sur les zones vulnérables à l'érosion afin de faciliter la prise de décision.

1.4 - La revue de littérature et la définition des concepts

La revue de littérature donne un aperçu sur quelques études ayant abordés le thème de

l'érosion dans le monde et au Burkina Faso. Elle ne présente pas une liste exhaustive des études menées dans le domaine. Cependant nous nous sommes intéressés uniquement aux travaux pouvant nous permettre de cadrer notre étude.

Aussi la définition des concepts s'avère primordiale pour la compréhension d'un certain nombre de termes qui seront utilisés dans le cadre de ce travail.

1.4.1 - La revue de littérature

Afin de mieux aborder notre travail une revue de littérature a permis de parcourir des

documents ayant traités de la problématique de l'érosion. Cependant un accent particulier a été mis sur les documents ayant abordés la modélisation des risques d'érosion.

Dumas, P. (2004) dans sa thèse intitulée caractérisation des littoraux insulaires : approches géographique par télédétection et SIG pour gestion intégrée Application en Nouvelle-Calédonie a décrit les causes anthropiques de l'érosion en Nouvelle-Calédonie qui sont la construction d'infrastructure et essentiellement l'exploitation minière à ciel ouvert. Il considère que l'impact des mauvaises pratiques agricoles et de l'urbanisation des pentes est limité en Nouvelle-Calédonie.

L'objectif de son étude était de parvenir à cartographier les sols sensibles à l'érosion à l'échelle locale, puis à l'échelle fonctionnelle des bassins versants afin d'étudier le processus d'érosion et d'en évaluer l'impact potentiel sur les zones marines côtières. Pour ce faire, il a choisi une modélisation qualitative se basant sur une analyse multicritères combinant les facteurs de l'érosion les plus représentatifs : la pente, la nature du substrat et l'occupation du sol. Il est intéressant de noter que le facteur climatique n'a pas été retenu. En effet, Dumas en se basant sur les travaux de Maurizot et Delfaut, (1995) estime que les probabilités d'occurrence des précipitations de fortes intensités sont également réparties spatialement en Nouvelle-Calédonie. Ainsi, il considère que l'agressivité des pluies est homogène depuis la côte jusqu'aux zones de montagne. En pratique, l'auteur a effectué une intégration et un croisement des données dans un SIG. A partir de ces données il extrait des indicateurs de sensibilité en fonction de leur contribution au phénomène de l'érosion. Trois facteurs ont été pris en compte :

- L'occupation du sol, extraite des analyses par télédétection. Ce facteur permet de renseigner le degré de protection de la couverture des sols. Une fois la base de données géographiques constituée, l'auteur a choisi une structure maillée à laquelle il applique une analyse multicritère reposant sur des paramètres qualitatifs, permettant en combinant les différents facteurs d'érosion de distinguer 4 niveaux de sensibilité des terrains à l'érosion faible, moyen, fort et très fort. Le travail de Dumas, peut servir de repère pour la réalisation du modèle et l'implémentation du modèle.

Luneau, G. (2006) : dans son rapport de 76 pages traite de la spatialisation de l'aléa érosion des sols en Nouvelle-Calédonie. En fait son travail s'inscrit dans la suite des travaux réalisés par son maitre de stage Dumas, P. (2004). Ce travail devrait de faire évoluer le modèle cognitif réalisé par Dumas (2004) sur plusieurs aspects. De ce fait l'auteur a d'abord procédé à la mise à jour des données, ensuite une rencontre avec divers experts a conduit aux

choix de nouveaux indicateurs de l'érosion des sols. La composante climatique a notamment été rajoutée. L'approche utilisée pour la cartographie de l'aléa érosion est une évaluation multicritère, s'appuyant sur la pondération de chaque facteur avant d'effectuer leur sommation. L'avantage est donc de pouvoir moduler le poids de chaque paramètre. Cette méthodologie permet de construire un modèle qualitatif plus simple, permettant d'envisager et d'analyser plusieurs scenarii. Les données ont toutes été rééchantillonnées au pas de 30 mètres correspondant à la résolution des images satellitales utilisées.

En fonction de ces indicateurs et après une phase de « standardisation », l'auteur a mis en place un modèle statistique par évaluation multicritère. Dans une dernière phase, un test a été réalisé suite aux traitements effectués sur une image satellite. Ce test a mis en évidence la difficulté de discrimination des objets en milieu tropical même avec des images à résolution spatiale très fine. Les résultats escomptés n'ont pas été satisfaisants du fait principalement que toutes les couches n'ont pas pu être précisées. Enfin, le calcul d'une régression linéaire a permis, dans une dernière étape, de valider la méthode par expertise et de proposer de nouvelles pistes de travail pour une amélioration future du modèle vers un outil dynamique. La démarche adoptée par Luneau pourra servir quand à l'extraction des informations concernant certains facteurs.

Guillobez, S. et al dans leur étude intitulé: Le suivi de l'érosion au Burkina Faso, utilisation d'un modèle cartographique se sont basés sur les paramètres de la formule de Wischmeier afin de sélectionner les données de leur travail. De ce fait, les facteurs retenus sont : la susceptibilité des sols à l'érosion, usage des sols, l'agressivité de la pluviométrie, la charge animale, la densité de la population et les aménagements anti-érosifs. Les données ont été acquises grâce à la numérisation de certaines cartes puis elles ont ensuite été croisées sous Arc/Info pour obtenir la carte des zones équiproblématiques, qui est constituée de polygones délimitant des secteurs présentant des caractéristiques identiques décrivant le milieu agricole burkinabè. Les données humaines constituent la dimension temporelle du modèle, elles ont été limitées à la densité de population et à la charge en animaux. Un classement hiérarchisé a été utilisé pour chaque paramètre. Ce modèle cartographique a pour vocation principale de présenter aux décideurs sous forme cartographique un instant un état qualitatif de l'érosion hydrique au niveau d'un pays.

Malgré son caractère général, ce document constitue le piédestal de la sélection des facteurs qui seront pris en compte dans la réalisation du modèle de travail.

Bachaoui, B.et al Cartographie des zones à risque d'érosion hydrique : exemple du haut atlas Marocain. Cette étude à été réalisée dans le cadre de la réalisation de l'Atlas de la ville de Béni Mellal (haut Atlas, Maroc). L'objectif visé était de développer une méthodologie utilisant la télédétection et les systèmes d'information géographique (SIG) pour cartographier les zones à risque d'érosion hydrique afin de produire une carte de risque qui peut être utilisée comme document de référence pour les décideurs. La méthodologie adoptée a consisté à intégrer, dans un SIG, trois facteurs contrôlant l'érosion : la pente, la friabilité des matériaux et l'occupation des terres.

La carte de risque d'érosion qui en est dérivée montre quatre zones de vulnérabilité à l'érosion hydrique : faible, moyen, fort et très fort. Les résultats obtenus correspondent bien aux observations qui ont été fait sur le terrain.

Ce travail montre l'intérêt de l'utilisation de la technologie de la télédétection et des SIG dans l'évaluation de la vulnérabilité à l'érosion. La carte du risque d'érosion élaborée pourrait constituer un document de base pour tout aménagement proposé.

Tout comme le travail de Dumas, celui-ci réalisé par l'équipe de Bachaoui aidera pour la conception du modèle qui sera adopté dans le cadre de ce travail.

1.4.2 - La définition des concepts

Pour éviter toute confusion concernant certains termes utilisés dans le cadre de ce travail la définition d'un certain nombre de concept est nécessaire.

La vulnérabilité des sols peut être définit comme la fragilité des sols face aux agressions extérieures comme le climat et les actions anthropiques. Elle dépend donc de facteurs intrinsèques et extrinsèques. Elle peut être hiérarchisée en fonction du degré d'exposition aux risques.

Selon Girard, M.C. l'érosion est l'action par laquelle divers éléments constituant les horizons superficiels de la couverture pédologique sont enlevés par le vent, la pluie, les rivières, les glaciers, ce qui peut être favorisé par certaines actions de l'homme consistant à supprimer la végétation couvrant la surface du sol. C'est donc le processus naturel de détachement et d'entraînement des particules de sol par la pluie (érosion hydraulique) et le vent (érosion éolienne). Pour ce travail nous nous intéresserons à l'érosion hydrique qui est le type le plus dominant dans la région du Centre nord du Burkina Faso. Elle est l'un des principaux acteurs à l'origine de la dégradation des terres cultivées et la destruction des sols dans la région. Les facteurs principaux de l'érosion sont : la végétation, la couverture

pédologique, la géomorphologie (pentes en particulier) et les impacts de l'utilisation des sols par l'homme.

Le Système d'Information Géographique (SIG) est un système informatique capable de collecter, de stocker, de manipuler, d'afficher et d'analyser géographiquement des données référencé. Selon Thériault, 1992 cité par Koï, 2009 « Un Système d'Information Géographique (SIG) est un ensemble de principes, de méthodes, d'instruments et de données à référence spatiale, utilisé pour saisir, gérer, analyser, modéliser, simuler et cartographier les phénomènes et les processus distribués dans l'espace géographique. Les données sont analysées afin de produire l'information nécessaire pour aider les décideurs ». Les potentialités du SIG dans l'étude de l'érosion résident dans le fait qu'il permet dans un premier temps d'acquérir les données mais aussi de pouvoir les combiner et d'extraire l'information dont nous avons besoin.

La télédétection est la technique qui, par l'acquisition d'images, permet d'obtenir de l'information sur la surface de la Terre sans contact direct avec celle-ci. Elle englobe tout le processus qui consiste à capter et à enregistrer l'énergie d'un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi, à traiter et à analyser l'information, pour ensuite mettre en application cette information (Campbell, 1987). Dans le cadre de la présente étude les techniques de la télédétection seront utilisées pour le traitement des données images en vue d'élaborer la cartographie de l'occupation du sol et de disposer de statistiques traduisant la dynamique des différentes unités d'occupation du sol

Conclusion partielle

Le problème de l'érosion est sous l'influence de plusieurs facteurs renfermant des paramètres qu'il faudrait déterminer afin de chercher à connaitre les zones les plus exposées au phénomène. Cependant, une description de la zone d'étude s'avère primordiale. Quelles sont alors les caractéristiques biophysiques et socio économiques de la zone d'étude ? C'est l'objet du prochain chapitre.

CHAPITRE 2: PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE

La plupart des éléments de la présentation de la zone d'étude sont tirés du document Cadre Stratégique régional de Lutte contre la Pauvreté (CSLP) de la région du Centre nord, réalisé par le ministère de l'économie et du développement en juin 2005.

2.1 - La situation géographique de la zone d'étude

La région du Centre nord fait partie des treize (13) régions que compte le Burkina Faso. Elle est située entre les latitudes 12⁰40' et 14⁰ nord et les longitudes 0⁰15' et 2⁰5'ouest. Elle est bordée au nord par la région du Sahel, au sud par les régions du Plateau centrale et du Centre est, à l`est par la région de l'Est et à l'ouest par la région du Nord.

Le Centre nord couvre une superficie de 19.508 km² soit 7% de la superficie du territoire nationale et se classe 7ème du point de vue de sa superficie. Cette superficie est repartie entre les trois provinces qui la compose que sont le Bam (3931 km²), le Sanmatenga (9419 km2) et le Namentenga (6158 km2).

2.2 - l'organisation administrative

Selon le Ministère de l'Economie et du Développement (2005), la région du Centre nord est créée par la Loi N° 2001-013/AN du 02 juillet 2001 portant création de treize régions au Burkina Faso. Elle est constituée des provinces du Bam, Namentenga et Sanmatenga. Ces provinces ont été créées par les actes successifs suivants cités par ordre chronologique.

- L'ordonnance N°84-055/CNR/PRES du 15 Août 1984, portant découpage du territoire national en 30 provinces et 250 départements ;

- Le Décret N°96-150/PRES portant promulgation de la loi N°10/96/ADP du 24 avril 1996 portant modification des limites de provinces.

Les provinces de la région du Centre nord sont administrativement subdivisées en vingt huit (28) départements et comptent plus de sept cent cinquante sept (757) villages. Selon les dispositions des Textes d'Orientation de la Décentralisation (TOD), les chefs-lieux de province acquièrent le statut de communes urbaines (article 8 de la Loi N°041/98/AN) et les chefs-lieux de départements ont le statut de communes rurales (article 12 de la Loi N°041/98/AN).

2.3 - Le cadre physique

Le cadre physique concerne le relief, l'hydrologie, le climat, les sols, la végétation.

2.3.1 - Le relief

Le relief du centre-nord est constitué d'une vaste pénéplaine monotone peu accidentée

correspondant au bassin versant du Niger (Barsalogho, Boulsa, Tougouri). Cette pénéplaine est contrastée par endroit par quelques vallées et des formations collinaires que sont : les vallées du Nakambé au Centre Sud, de la Sirba à l'Est et des collines birrimiennes à l'Ouest dans le Bam. L'altitude moyenne est de 350 à 400m.

2.3.2 - Le réseau hydrographique

Le réseau hydrographique de la région s'organise autour de deux (2) bassins versants

principaux : Le bassin versant du Nakambé à l'Ouest et au Centre Sud et le sous bassin versant du Niger, constitué de la Sirba à l'Est et de la Faga au Nord. Les deux (2) bassins collectent les principales eaux de la région et les drainent vers les principaux cours d'eau. Le Nakambé est le plus important et ne sèche qu'une partie de l'année.

2.3.3 - Le climat

Dans la partie sud, on trouve la zone climatique nord soudanienne ou sahélo soudanienne ; zone de transition entre les domaines Nord Guinéen et sahélien. Les précipitations annuelles varient entre 750 et 600 mm.

Dans la partie Nord, on rencontre un climat sahélien où il ne tombe guère plus de 600mm. La saison des pluies y est inférieure à quatre (4) mois allant de juin à septembre. L'amplitude thermique est remarquable entre le jour et la nuit.

Les quantités d'eau tombées varient d'une année à une autre, on constate également une baisse de la pluviométrie depuis les sécheresses des années 1970 (figure 3). L'alternance années sèches, années pluvieux constitue un problème pour les sols. En effet pendant les années sèches les sols sont exposés aux hautes températures, ils se dessèchent. Dés les premières pluies ils craquent, se désagrègent et sont soumis au ruissèlement.

KOUPELA	KAYA

























BOULSA		KOUNGOUSSI

2.3.4 - Les sols

Les sols de la région sont à dominance ferrugineux tropicaux avec deux variantes : des

sols ferrugineux tropicaux peu profonds et lessivés sur les glacis et les plateaux et des sols ferrugineux tropicaux profonds, difficiles à travailler dans les bas-fonds.

2.3.5 - La végétation

La végétation au Centre nord est de type soudano sahélien. Elle est constituée de

savane arborée dans le Sud et de savane aux hautes herbes au Nord tendant à remplacer les steppes d'épineux. La région du Centre nord regorge d'une forte diversité biologique, et plus d'une soixantaine d'espèces fournissent des produits forestiers non ligneux (PFNL). Les PFNL s'entendent par les produits des arbres autres que le bois. Ce sont les fruits, graines, feuilles, fleurs, tiges, écorces, racines, la sève et les exsudats etc. On retient en particulier Acacia Senegal (gomme arabique en peuplement naturel ou en plantation), Vitellaria paradoxa, (karité), Tamarindus indica (tamarinier), Bombax costatum (kapokier rouge), Adansonia digitata (baobab), Acacia microstatachya, etc.

2.4 - Le milieu humain

Selon le dernier recensement général (2006) de la population et de l'habitation, la

région du Centre nord comptait 1 202 025 habitants. Elle est classée au 5ème rang pour son importance démographique.

La population de la région du Centre nord se caractérise par une croissance démographique très forte (plus de 20 000 personnes/an en moyenne entre 1996 et 2005) et des soldes migratoires international et interne fortement déficitaires (respectivement -9708 et -106 972 habitants/an).

Provinces	Superficie (km²)	1985		1996		2006
		pop	densité	pop	densité	pop	densité
Bam	3931	162 575	41,36	211 551	53,82	275 191	70
Namentenga	6158	198 890	32,30	252 738	41,04	328 820	53,39
Sanmatenga	9419	367 724	39,0	464 032	49,27	598 014	63,49
Région	19 508	729 189	37,38	928 321	47,59	1 202 025	61,61

Source : Institut National de la Statistique et de la Démographie 2.5 - Les activités économiques

Les activités économiques de la région reposent essentiellement sur l'agriculture, l'élevage, l'artisanat et l'exploitation minière.

2.5.1 - L'agriculture

Le Centre nord est essentiellement une région agro-pastorale. Son agriculture est pluviale donc tributaire des conditions climatiques. Les productions sont essentiellement composées de culture vivrières et de quelque culture de rente.

2.5.1.1 - Les cultures vivrières

La production vivrière est constituée de céréales (mil, sorgho, maïs, riz). Le sorgho (rouge et blanc) est la principale spéculation produite dans la région. Il représente 62,3% de la production céréalière de la région; le mil (34,2%), le maïs (2,7%) et le riz (0,9%). En plus des céréales la région produit également le niébé qui constitue la principale production des autres cultures vivrières de la région suivie du voandzou et des patates. La culture du niébé occupe une place très importante dans le système de production des ménages car elle contribue pour 34,1% aux revenus monétaires agricoles de la région et 57,1% aux revenus monétaires agricoles du ménage.

Le bilan céréalier est généralement déficitaire dans la région et dans chaque province. Par exemple de 1997 à 2004 seule trois campagnes agricoles ont enregistré des excédents (1998, 2003,2004) à l'échelle régionale.

Années	Population au 30 Avril	Besoins 190 kg/tête/an (tonnes)	Productions brutes (tonnes)	Production disponible (tonnes)	Excédants ou déficits (tonnes)	Taux de couverture besoins %
1997	871 874	165 656	112 952	94 829	-70 827	57
1998	877 773	166 777	234 665	198 587	+31 810	119
1999	935 584	177 761	178 152	150 128	-27 633	84
2000	949 915	180 484	100 835	85 056	85 056	47
2001	1 043 675	198 298	209 259	176 487	-21 812	89
2002	1 064 902	202 331	206 255	174 110	- 28 223	86
2003	1 088 553	206 825	343 491	291 058	+ 84 231	141
2004	11 122 730	211 419	295 937	250 625	+ 39 206	119

Source Direction Générale des Prévisions et des Statistiques Agricoles 2.5.1.2 - Les cultures de rente

Les produits de rente du Centre nord sont composés de coton, d'arachide, de sésame et des produits maraichers.

La production de coton connait de nos jours quelques difficultés. En effet sa production avait été abandonnée mais avec la politique de relance de la filière mis en place par l'Etat, la culture du coton connait une reprise timide.

La région du Centre nord était autrefois grande productrice de l'arachide, mais avec le démantèlement des structures d'appui à la production et à la commercialisation de ce produit (SOFIVAR, CSPPA, etc.) sa production a connu une baisse très significative. Cependant l'arachide joue toujours un rôle très important dans l'économie des ménages et partant dans l'économie de la région. En effet ce produit contribue pour 41% aux revenus monétaires agricoles de la région et 29,6% aux revenus monétaires agricoles du ménage.

Concernant le sésame, la région du Centre nord est la 3ème région productrice après la région du Boucle du Mouhoun (13 859 tonnes) et celle des Hauts Bassins (1 360 tonnes). Il contribue pour 10,3% aux revenus monétaires agricoles de la région et 40,3% aux revenus monétaires agricoles du ménage.

La production maraîchère est une activité principale dans la province du Bam mais reste à un niveau inférieur de celle de la province du Sanmatenga. C'est le troisième produit

agricole de rente qui contribue le plus aux revenus monétaires agricoles de la région (4,8%) après l'arachide (41%) et le sésame (10,3%).

2.5.2 - L'élevage

Le secteur de l'élevage participe à la sécurité alimentaire et nutritionnelle des populations, contribue à la traction animale, au transport et à la fertilisation des champs de culture. Dans la région du Centre nord deux systèmes prédominent: le système transhumant et le système agro-pastoral.

2.5.2.1 - Le système pastoral transhumant

Dans ce système les animaux sont rassemblés et confiés à des bouviers qui sont généralement des peulhs. Ils conduisent les animaux de façon cyclique et saisonniers à la recherche des zones de pâturages, des points d'eau et des cures salées. Les troupeaux transhumants se composent essentiellement de bovins auxquels on associe les ovins et les caprins. Dans ce système le bétail joue un rôle d'épargne. La production est très peu orientée vers le marché et se caractérise par un faible taux d'exploitation. C'est souvent un élevage de prestige.

2.5.2.2 - Le système agro-pastoral

Il se caractérise par un élevage sédentaire pratiqué par les agriculteurs qui entretiennent des troupeaux de petits ruminants et confient leurs bovins aux éleveurs peulhs. Les agro pasteurs entretiennent moins de bovins que les éleveurs mais détiennent par contre plus de 75% des petits ruminants de la région. Outre ces deux systèmes dominants, on assiste à l'émergence d'un système semi intensif.

2.5.2.3 - Le système semi intensif

Il est surtout pratiqué dans les centres urbains et périurbains. Il concerne l'embouche (bovine et ovine) et la production laitière. Il est caractérisé par un investissement assez faible en bâtiments et équipements d'élevage et un plus grand apport en intrants zootechniques et vétérinaires. La pratique de ce système connaît plus la participation des femmes surtout pour l'embouche ovine et la production laitière.

2.5.2.4 - Les effectifs

Le Centre nord contribue à hauteur de 9% à l'effectif du cheptel national dont 11% pour les ovins, 9,2% pour les caprins, 10,5% pour les équins et 7,2% pour les poules.

En termes d'effectif de bovin et de petits ruminants par province pour les années 2003 et 2006 c'est le Sanmentenga qui détient les effectifs les plus importants suivi du Namentenga et du Bam.

Année	cheptel	Bam	Sanmentenga	Namentenga	Total région
2003	Bovins	94 760	159 394	157 574	411 728
2003	Petits ruminants	403 575	741 506	521 174	1666255
2006	Bovins	100 600	169100	167200	436900
	Petits ruminants	441000	810 300	569500	1820800

Sources : Direction Générale de la Prévision et des Statistiques de l'Elevage

2.5.3 - L'exploitation minière

Le sous sol de la région du Centre nord regorge de beaucoup de potentialités en matière de minerai. On note la présence de l'or dans toute la région, du diamant à Barsalogho, du fer à Bourzanga. En ce qui concerne les substances autres que minérales il existe des schistes bitumeux et argile à Boussouma, de la bauxite et du kaolin à Sabcé. C'est ce potentiel qui explique la présence de certaines sociétés minières tel que GEP, Cluff Mining, Orezone et aussi la présence de nombreux site d'exploitation artisanale de l'or (orpaillage).

Les plus importants recensés par l'administration des mines sont les sites de Karentenga, Alga, Sabcé, Tikaré, Bonia, Boualé, Dadogo, Bouroum, Taparko et Gouenga. Malgré leur caractère dangereux les sites d'orpaillage drainent un nombre très important d'homme. Pour exemple les sites de Alga et Karentenga compte respectivement environ 5 600 et plus de 10 000 orpailleurs.

En plus de l'exploitation minière les populations exploitent des substances de carrières et autres substances utiles. Ce sont entre autre l'exploitation de sable, l'exploitation de brique latéritique par les techniques de presse ou de taille, l'exploitation de gravier, l'exploitation de carrière de granite pour concassage, broyage ou granulat tous ceux-ci sont utilisé comme matériels de construction.

2.5.4 - L'artisanat

L'artisanat est une activité en plein essor dans la région. On compte pour la région 141 groupements et 15 associations d'artisans. L'artisanat du Centre nord regroupe les métiers de forge, de la teinture, de la transformation alimentaire, du tissage, de la maroquinerie, de la mécanique (deux roues, auto, pompe hydraulique), de la menuiserie (bois et métallique), la bijouterie etc. La ville de Kaya est connue pour son expertise en matière de maroquinerie.

2.5.5 - Le transport et le tourisme

Le réseau routier du Centre nord est peu développé. Il est long de 1161 km environ, toutes catégories de routes confondues soit 8% du réseau national. Les infrastructures routières sont essentiellement constituées de pistes rurales d'une longueur totale de 86 052km soit 74,12% du réseau régional. En majorité, elles sont impraticables en saison pluvieuse, seule les deux chefs lieu de province du Bam et du Sanmentenga sont desservies par une voie bitumée. Cet état du réseau routier entrave l'activité du transport et même l'essor du sous secteur de tourisme qui est relativement bien fourni en sites (tableau 4) même si l'infrastructure hôtelière est aussi peu développée (on dénombre dans la région 3 hôtels et 13 auberges).

Conclusion partielle

La présentation de la zone d'étude a permis de comprendre d'une part l'organisation administrative et d'autre part de connaitre le milieu physique et humain dans lequel vit la population de la région du Centre nord. En termes de superficie et sur le plan administratif, elle est la septième région du Burkina Faso et se compose de trois provinces. Le terroir du Centre nord présente un paysage varié, avec des sols en général pauvres et recouverts d'une végétation essentiellement herbeuse au nord et arbustive au sud. Les éléments du climat présentent dans leur ensemble une variation spatio-temporelle. Quant à la population elle se caractérise par une croissance démographique très forte plus de 20 000 personnes/an.

Pour assurer leur survie, elle pratique l'agriculture et de l'élevage principales activités génératrices de revenues. Aussi pratique-t-elle plusieurs autres activités comme le commerce, l'orpaillage, l'artisanat etc.

Toutes ces activités se trouvent menacées à des degrés divers par la dégradation de l'environnement à travers le phénomène de l'érosion. Le prochain chapitre abordera la méthodologie développée pour la caractérisation de la vulnérabilité des sols.

CHAPITRE 3 : LA METHODOLOGIE GENERALE

La méthodologie adoptée pour ce travail est scindée en deux grandes parties : les données, le matériel et la méthode de travail.

3.1 - Les données et le matériel

3.1.1 - Les données

Types	Format	Echelle /resolution	Date	Source
Image Landsat MSS ; TM ; ETM+	Numérique (raster)	30m	1989 -1999 - 2001	GLCF
Image DEM	Numérique (raster)	30m	Non daté	NASA
Données pluviométriques	Numérique ( tableau)	Par station pluviométrique	1961-1990	Direction Générale Météorologie Nationale (DGMN) Groupe agrométéorologique de a FAO
Carte pédologique	Numérique (raster)	1/500000	1968	ORSTOM (Dakar)
Organisation administrative du Burkina Faso	Numérique (vecteur)	Echelle nationale	Mai 2007	Institut Géographique du Burkina (IGB)

3.1.2 - Le matériel

La réalisation du travail a nécessité l'utilisation d'un micro ordinateur équipé des

logiciels de traitement d'image (ENVI 4.3), de traitement SIG et de cartographie (ArcView GIS 3.2a et ArcGIS 9.2).

3.2 - Les méthodes

Notre démarche repose d'une part sur l'utilisation des données de la télédétection pour

une connaissance spatialisée de certain facteurs de l'érosion (l'état de surface, la topographie) et d'autre part sur l'usage du système d'information géographique (SIG) pour des opérations d'analyse des autres facteurs aussi pour la de modélisation du processus d'érosion.

L'essentiel du travail a été réalisé suivant l'organigramme méthodologique ci-dessous.

Mise au point du modèle Combinaison des facteurs Hiérarchisation des niveaux de vulnérabilité

3.2.1 - Choix des facteurs de l'érosion hydrique et extraction des données

L'érosion hydrique est sous l'influence de deux grands facteurs que sont l'érosivité des pluies et l'érodibilité qui dépend des caractéristiques physiques du sol, de l'action humaine sur le sol et du relief. Ces éléments permettent de déterminer les facteurs de l'érosion hydrique. Ainsi, les facteurs de l'érosion sont : Le climat, la morphologie de la zone, les caractéristiques du sol, la couverture du sol et les actions humaines.

Pour ce travail la formule de Wischmeier Universal Soil Loss Equation ou équation universelle de perte en terre (USLE)¹ et les travaux de Guillobez, S. et al (2000) vont être utile pour la détermination les facteurs d'étude. La formule USLE est mondialement utilisée pour estimer les pertes en terre. Cependant, selon Guillobez, S. et al (2000) l'universalité de cette formule est souvent mise en doute et elle ne semble pas applicable en domaine soudanien en sol battant. Il a été montré par ces auteurs que, au Burkina et au Cameroun, le travail du sol (labour et sarclages) favorisait la perte en terre. Les mêmes auteurs ont estimés que la plupart des paramètres de cette formule restent pertinents, d'ou leur utilisation dans le cadre de leur recherche. Mais ils les ont utilisés en dehors de la formulation de son auteur. Fort de cette expérience les facteurs et les paramètres suivants seront retenus :

v' Le facteur état de surface des sols (indice de brillance), v' Le facteur topographique (indice topographique).

3.2.1.1 - Le facteur climatique

La pluie est l'élément moteur de l'érosion. Sans précipitation il n'y a pas d'érosion hydrique. Selon une étude menée par EIER/ESTHER la hauteur des précipitations est peu liée à l'importance de l'érosion. Cependant l'intensité est le facteur principal de l'érosion. Plus l'intensité est grande, plus l'effet de battage du sol est prononcé. Wischmeier définit donc un indice d'érosivité par la relation suivante : R = 0,00059. I 30 S [(11,9 + logI i) h i]

A = perte en terres en tonne/ha R = facteur d'agressivité climatique K = facteur sol

L = facteur longueur de pente S = facteur pente C= facteur agronomique P = facteur des aménagements antiérosifs.

L'EIER / ESTHER en s'inspirant des travaux de Roose (carte de l'érosivité des pluies sur l'Afrique de l'Ouest) estime l'indice d'érosivité par la formule R= P/2 avec P= précipitations moyennes annuelles.

Guillobez dans la revue Bois et Forêt des Tropiques (N^o226 4éme trimestre 1990) fait remarquer qu'au Burkina Faso Galabert et Millogo ont établi une équation qui permet un calcul rapide de l'indice de l'érosivité. Pour chaque pluie l'indice est une fonction du produit de la pluie par P par l'intensité en 30mn (I30) : R= 0.0158.P.I30 - 1,2

Aussi fait-il cas de la formule de Roose (1979) qui permet de connaitre la valeur annuelle de R lorsqu'on ne dispose que des précipitations. : R= 0,0295.P1, 89

Le facteur érosivité est donc appréhendé à travers l'étude du paramètre de l'indice d'érosivite.

Compte tenu des données dont nous disposons (précipitations mensuelles par station) La formule de Roose R= 0,0295.P1, ⁸⁹ est celle qui est utilisée pour ce travail.

De façon pratique on a d'abord calculé les précipitations moyennes d'une normale (30 ans) pour chaque station pluviométrique. Ensuite la formule de Roose a été appliquée aux valeurs obtenues enfin de déterminer l'indice d'érosivité de chaque station. Tous les calculs ont été faits sous Excel office 2007.

Afin que toute la zone soit couverte par les indices on a appliqué la méthode d'interpolation des points. Pour ce faire on a dans un premier temps crée un tableau sous Excel et rattaché à chaque station pluviométrique ses coordonnées géographiques X et Y ainsi que la valeur de son indice d'érosivité. Par la suite, le tableau obtenu été exporté dans ArcMap et par la méthode d'interpolation Kriging de Spatial Analyst les différents points représentant l'indice d'érosivité ont été interpolés puis rastérisés. La figure 3 montre la répartition de l'indice d'erosivité sous forme d'isoligne.

Figure 5: Répartition de l'érosivité sous forme d'isoligne 3.2.1.2 - Le facteur pédologique

La nature pédologique du sol permet de connaitre la perméabilité du sol, son aptitude à résister aux agents érosifs. Le facteur pédologique sera caractérisé par l'érodibilité² du sol, c'est-à-dire sa sensibilité à l'érosion. En effet, selon selon Le Bissonnais et al. cités par Batti. (2005) l'érodibilité traduit la sensibilité d'un sol à l`arrachement et au transport des particules qui le composent sous l'action des gouttes de pluies et/ou de l'écoulement.

Ce facteur sans dimension, mesure la plus ou grande résistance relative d'un sol à l'érosion. De ce fait le type de sol sera le paramètre retenu pour déterminer l'érodibilité des sols.

Pour donc extraire des informations concernant le facteur pédologique (types de sol) la carte de base a d'abord été géoréférencée sous Envi 4.3 puis digitaliser sous ArcView3.2a (voir annexe 1). Après la numérisation le renseignement de la table attributaire a permis d'obtenir la couche des différents types de sols de la zone d'étude (figure 6).

²Représente la sensibilité d'un sol à l'arrachement et au transport des particules qui le composent

Figure 6: Couche pédologique 3.2.1.3 - Le facteur état de surface des sols

La couverture végétale est l'élément essentiel de la protection du sol contre l'érosion. Elle renseigne sur le degré de protection du sol. En effet la couverture végétale permet la diminution de l'effet "splash sur les sols. De même les racines des plantes fixent le sol et favorisent l'infiltration. Les feuilles des plantes en tombant se transforment en matière

organique toute chose qui contribue à la cohésion du sol. Un sol bien couvert par la végétation ralentit l'écoulement des eaux tandis qu'un sol nu est plus exposé à l'érosion.

Le calcul de l'indice de brillance des sols sera le paramètre qui permettra de déterminer le degré de couverture des sols. En effet, selon DESHAYES, M. et MAUREL, P. du laboratoire commun de télédétection de Montpellier (France), cet indice traduit les changements de teintes des sols nus et des roches. L'indice de brillance varie aussi de manière inversement proportionnelle avec l'humidité et la rugosité du sol. Dés lors les zones à indice de brillance fort sont susceptibles en générale d'accroitre la sensibilité à l'érosion. Il se calcul selon la formule suivante :

Avant le calcul de l'indice les images ont d'abord suivi un prétraitement (décompression avec Win Zip, importation et vérification des bandes, régroupement des bandes « Stacking »). L'operation de traitement ou calcul se fait de facon automatique aprés la selection des paramètres appropriés. Tout le processus du prétraitement au calcul de l'indice de brillance est expliqué en annexe 2.

Figure 7:Visualisation de l'indice de brillance de (p194r051_4x19891026) 3.2.1.4 - Le facteur topographique

Selon Maurizot et Delfau cité par Luneau (2006) le relief est une donnée fondamentale pour l'étude de tous les phénomènes naturels régis par la gravité et qui obéissent aux lois physiques de l'écoulement. La pente a une grande influence puisqu'elle

fournit son énergie érosive à l'eau. L'inclinaison de la pente agit directement sur la vitesse du ruissellement, accélérant le transport solide vers le bas augmentant ainsi l'impact de l'ablation des matériaux détritiques (Dumas, 2004). Pour EIER/ESTHER la pente est un facteur important d'érosion. Le ruissellement et l'érosion commencent sur des pentes faibles (1 à 2 %) c'est le cas du plateau Mossi par exemple. L'érosion augmente donc avec la pente. Cependant selon Fauck, (1956); Fournier, (1967) cité par le département développement durable de la FAO, le ruissellement intense sur des pentes douces (glacis de 2 % au Sahel ou sur les plateaux européens) indique par contre qu'il n'est pas besoin d'une forte pente pour déclencher ce phénomène : l'action pluviale y suffit.

Ainsi à partir des données SRTM préalablement décompressées puis exporter dans ArcView, l'indice topographique à été généré grâce à l'outil Topographic wetness index dans Terrain Analysis.

3.2.2 - La transformation des couches en grid et leur redimensionnement

Toutes les couches obtenues ont été transformées en format grid sous ArcView3.2a.

Ensuite, pour faciliter leur combinaison, les pixels des couches ont été rédimensionnés suivant la taille (90 m) des pixels de la couche de base qui est la couche topographique issue des données DEM. Aussi la zone étant couverte par quatres scènes Landsat , les images issues du calcul d'indice de brilance après avoir été transformeé en grird ont subie un mosaicage avant d'etre rédimensionnées.

3.3 - Détermination de la sensibilité des facteurs

Les paramètres précédemment obtenus (érosivité, érodibilité, indice topographique,

indice de brillance) vont être réclassifiés pour ensuite déterminer leur degré de sensibilité à l'érosion.

3.3.1 - Le facteur topographique

Sur la base des travaux de Dumas (2004), de Elbouqdaoui et al. (2006) et aussi en

considérant les valeurs d'indice, trois classes de sensibilité ont été retenues pour ce facteur (tableau 6).

La reclassification a donc permis la réalisation de la carte de sensibilité topographique (Figure 10).

3.3.2 - Le facteur érodibilité des sols

Sur la base des travaux de l'ORSTOM (Boulet, 1976) synthétisés par Fontès et Guinko cité par Kagone, qui décrit les différents types de sol du Burkina Faso, et en nous appuyant sur les travaux de Guillobez et Al (2000), qui ont fait une classification de certains types de sol et en prenant en compte les caractéristiques des types de sol, l'érodibilité a été organisé en trois classes.

Ce regroupement a donc permis la réalisation de la carte de l'érodibilité (Figure 11).

3.3.3 - Le facteur érosivité

Le critère de classement de l'érosivité s'est fait sur la base des valeurs des indices

d'érosivité. En effet, plus les précipitations sont importantes, plus leur impact sur l'érosion des sols augmentent or aux plus fortes précipitations correspondent les plus fortes valeurs d'indice. Aussi en se référant aux travaux de Wade, S. et al., (2007) qui ont fait une classification d'indice en 5 classes. Ce paramètre à été organisé en quatre classes (tableau 8).

Les nouvelles classes obtenues ont servi de base pour la réalisation de la carte d'érosivité (Figure 12).

3.3.4 - L'état de surface

Les sols les plus sensibles sont ceux qui sont moins couverts. Aux valeurs de pixel élevées

correspondent les sols les moins couvert donc les plus sensibles à l'érosion. Ainsi, une répartition des valeurs de pixel à été faite en 3 classes (tableau 9) et cela a permis la réalisation de la carte de sensibilité de l'état de surface (Figure 13).

Conclusion partielle

Les différents facteurs pouvant être utilisés pour la détermination des niveaux de

vulnérabilité ont pu être identifiés et étudiés. En somme quatre principaux facteurs ont été retenus desquels découlent également quartes paramètres qui ont servi de base pour la détermination des niveaux de sensibilité de chaque facteur.

Le niveau de vulnérabilité dépendant de la combinaison des niveaux de sensibilité, la création d'un modèle permettra donc d'effectuer les différents croisements possibles.

CHAPITRE 4 : LA REALISATION DU MODELE DE VULNERABILITE ET
ANALYSE DES RESULTATS

Après avoir étudié les facteurs intervenant dans le processus d'érosion, il faut maintenant intégrer les résultats précédents dans un modèle de vulnérabilité des sols à l'érosion et aussi procéder à une typologie de cette vulnérabilité.

4.1 - La réalisation du modèle de vulnérabilité

Le modèle à réalisé est constitué de deux niveaux (Figure 11). En effet, le premier niveau intègre tous les facteurs à l'exception du facteur climatique et permet la réalisation d'une carte appelée ?carte de l'aléa érosif ?. Il est inspiré du modèle développé par Dumas (2004) basé sur une hiérarchisation logique à partir d'un arbre décisionnel.

Le second niveau basé sur le modèle LEAM (Land Erodibility Assessment Methodology) de Manrique (1988) réalisé par Elbouqdaoui et al., (2006) s'appui également sur une hiérarchisation logique cependant le croisement se fait dans une table a double entrée (Figure 11). Les différents niveaux d'aléa (résultats issus du croisement des trois facteurs) sont portés dans les colonnes de la table et les niveaux de sensibilité du facteur érosivité sont portés dans les lignes. Le croisement ligne colonne permet ainsi de déterminer les niveaux de vulnérabilité, qui permettront la réalisation de la carte de vulnérabilité des sols à l'érosion.

Comme exemple, au premier niveau, un sol ferrugineux avec un état de surface faiblement sensible (0 < indice de brillance > 102) sur une pente faiblement sensible (indice > 8) présentera un aléa faible à l'érosion. Au second niveau, si ce sol se trouve dans une zone ou l'érosivité des pluies est très forte (61< indice d'érosivité >71), le sol sera moyennement vulnérable à l'érosion par contre s'il se trouve dans une zone à érosivité faible ou moyenne, il présentera une vulnérabilité très faible.

Figure 10: Modèle pour la détermination de la vulnérabilité des sols à l'érosion

		Aléa érosif
		Faible	Moyenne	Forte	Très forte
Erosivité	Faible	V = Très faible	V = Faible	V = Faible	V = Moyenne
	Moyenne	V = Très faible	V = Moyenne	V = Moyenne	V = Forte
	Forte	V = Faible	V = Moyenne	V = Forte	V = Très forte
	Très forte	V = Moyenne	V = Forte	V = Très forte	V = Très forte

4.2 - les resultats et analyses

Les différents traitements ont permis la réalisation de carte tenant lieu de résultat.

Cette section présentera donc les différents résultats ainsi que les analyses qui peuvent en découler.

4.2.1 - Les résultats des différents facteurs et leur analyse

Les résultats des différents facteurs ayant servi à la modélisation sont présentés sous

forme de carte. Les analyses concernent la distribution spatiale des paramètres des facteurs. 4.2.1.1 - La sensibilité de la topographie

La reclassification de l'indice topographique a permis la réalisation de la carte de sensibilité de la topographie à l'érosion (Figure 10).

L'indice topographique ayant servit de base pour la réalisation de cette carte est un indice géomorphologique dérivé du modèle hydrologique TOP Model (Beven et Kirkby, 1979).

L'indice topographique se calcule en chaque pixel selon la formule suivante : ln (a / tan(b)) où a est l'aire contributive amont du pixel et b est la pente locale. Le potentiel de saturation augmente donc avec la valeur de cet indice. En effet, plus l'aire de drainage en amont est importante et plus la pente locale est faible, plus la quantité d'eau drainée sera grande et plus l'évacuation de celle-ci sera difficile. Les zones de départ des sédiments c'est-à-dire les zones à relief plus élevé correspondront les indices à faible valeur

De façon générale la carte est dominé par la présence de la sensibilité faible ce qui signifie que la région serait dans son ensemble relativement plat.

On observe cependant une concentration de la sensibilité élevée dans la partie sud-ouest de même que les sensibilités moyennes. Ces zones sont les parties les plus accidentées de la région. Le nord se présente aussi comme une zone ou se rencontre les reliefs moyennement élevés car on y observe une présence non négligeable de la sensibilité moyenne.

4.2.1.2 - L'érodibilité des sols

De façon générale les sols présente une forte érodibilité avec cependant la présence de quelque sol peut érodable de part et d'autre sur l'étendue du terroir régional. Les sols faiblement érodibles sont localisés au nord, au nord-ouest et dans l'extrême sud-est.

La forte érodibilité s'explique par le fait que les sols de la région sont en majorité peu résistants (sols peu évolués, Sols à mul, ...). Cependant, la présence des sols ferrugineux, des sols sesquioxydes qui sont des sols résistants traduit donc la faiblesse de l'érodibilité dans l'extrême sud-est et au nord.

4.2.1.3 - L'érosivité des pluies

La pluie est le principal facteur de l'érosion. L'érosion des sols se développe lorsque les eaux de pluie, ne pouvant plus s'infiltrer dans le sol, ruissellent en emportant des particules de terre (Le Bissonnais et al., 2002). En effet, plus les précipitations sont importantes plus leur impact sur l'érosion des sols augmente.

On remarque une distribution zonale de la sensibilité de l'érosivité. Aussi remarque t-on que plus on va vers le nord moins l'érosivité devient importante.

La pluviométrie évoluant avec la latitude, la répartition de la pluie se trouve donc corollée de même que l'érosivité. Plus on va vers le nord plus les pluies deviennent rare, l'érosivité devient donc faible. C'est ce qui pourrait donc expliquer la représentation zonale

de la sensibilité de l'érosivité. En effet la représentation de l'érosivité étant faite sur la base de l'interpolation des indices d'érosivité calculés à partir des précipitations, il est donc logique que sa répartition ressemble à celle des cartes climatiques.

4.2.1.4 - La sensibilité des états de surface

La région du Centre nord présente dans son ensemble un état de surface fortement sensible à l'érosion. En effet selon les calculs statistiques réalisés 46,35% (9041,96 km2) de la surface présente un état de forte sensibilité. Cependant les faibles sensibilités localisées principalement au nord représentent 23.53% (4590,23 km2) de la surface totale. Quant aux états de surface moyennement sensible ils sont dispersés dans l'espace régional et représente 30.12% (5875,81 km2) de la superficie régionale. Ce constat pourrait traduire l'état de dégradation des sols car le pourcentage élevé de la forte sensibilité traduit une forte absence de couverture végétale. Cette absence de couverture végétale exposerait plus le sol à l'érosion.

4.2.2 - La répartition de l'alea érosif

L'aléa érosif peut être définit comme le risque érosif, c'est la probabilité que survienne l'érosion. Il exprime donc l'exposition des sols à l'érosion avant la tombé de la pluie. Il résulte donc de la combinaison des trois facteurs que sont le facteur topographique, le facteur érodibilité et le facteur état de surface.

L'observation de la carte montre que les forts risques sont concentrés dans la partie centrale de la région tandis que les risques moyens se rencontrent un peu partout. Les très forts aléas sont observés sous forme de tache ce qui explique la faiblesse du risque très élevé (tableau.10)

En se référant aux précédents paramètres, le risque élevé dans la partie centrale pourrait s'expliquer par le fait que cette zone présente une double sensibilité forte (état de surface et érodibilité). La zone renferme des sols très fragiles et serait aussi dépourvue de couvert végétal.

4.2.3 - La vulnérabilité des sols à l'érosion

Le résultat de la vulnérabilité des sols de la région est reparti en cinq (5) classes de

De facon génerale les plus fortes vulnérables à l'érosion hydrique sont situés dans la partie centrale de la région, les vulnérabilités très faibles et faibles sont beaucoup plus localisées au nord. Aussi remarque t-on que les vulnérabilité moyenne sont parssemées un peu partout sur l'étendu du terroir régionnal (Figure 15).

Figure 16: Répartition de la sensibilité de la vulnérabilité des sols à l'érosion hydrique

En se référant aux cartes des différents paramètres et à la carte de l'aléa érosif la concentration des forts niveaux de vulnérabilité au centre s'expliquent par le fait que le centre se trouve d'une part dans la zone des fortes érosivité et d'autre part il présente un fort niveau

d'aléa. En effet, malgré son faible niveau d'élévation le centre est très peu protéger par le couvert végétal, ses sols sont très érodibles et ils sont beaucoup soumis à la battance des pluies. A partir de ce constat on peut dire que dans la région du Centre nord on n'a pas besoin d'une forte pente pour déclencher l'érosion, l'action des pluies suffit. Ceci à déjà été souligné par Fauck, 1956 et Fournier, 1967 cités par le département développement durable de la FAO. En effet, ils ont fait remarquer que dans le sahel on n'a pas besoin d'une forte pente pour que l'érosion se produise, cependant ils estiment que l'action pluviale y suffit.

4.2.3.1 - L'ampleur des niveaux de vulnérabilité

Les niveaux de vulnérabilité des sols sont représentés par les superficies qu'elles occupent (Figure 16). En termes de grandeur on enregistre respectivement 5208,64 km2 (26,7%) pour les vulnérabilités moyennes, 4728,74 km² (24,24%) pour les fortes vulnérabilités, 3450,96 km² (17,69%) pour les faibles vulnérabilités, 3427,56 km² (17,57%) pour les très faibles vulnérabilités, et 2692,1 (13,8%) pour les très fortes vulnérabilités.

Figure 17: Ampleur des niveaux de vulnérabilitéLes proportions de vulnérabilité moyenne et forte sont élevées par le fait que la

plupart des terres présentant un aléa moyen ou fort sont situés dans les zones ou l'érosivité est forte. Ces actions combinées ne peuvent qu'exposer la plus grande partie des sols à une vulnérabilité forte ou moyenne.

Quant aux faibles et aux très faibles vulnérabilités leur proportion pourrait également être justifié par le fait que la grande partie des sols faiblement soumis à l'alea érosif sont situé

dans le nord qui n'enregistre pas de très grande quantité de pluie. C'est donc une zone à érosivité faible d'où la présence des deux types de vulnérabilité.

4.2.3.2 - Les types de sol et leur niveau de vulnérabilité

Les types de sol présentent des vulnérabilités différentes aussi la vulnérabilité varie au sein d'un même type de sol (Tableau 11).

vulnérabilité Types de sols	Très faible	faible	moyenne	forte	Très forte
sols hydromorphes et sols ferrugineux	2073,7	725,7	1404,57	13,65	7,08
sols vertiques et sols à mull	72,18	261,41	585,24	312,13	19,5
sols peu évolués et sols minéraux brutes	1281,67	2463,86	3218,82	4402,95	2666,74

Les sols hydromorphes et les sols ferrugineux représentent 4224,7 km². Ces sols occupent respectivement 2073,7 km² des zones très faiblement vulnérables, 725,7 km² des zones faiblement vulnérables 1404,57 km² des zones moyennement vulnérables, 13,65 km² des zones fortement vulnérables et 7,08 km² des zones très faiblement vulnérables.

Les sols vertiques et les sols à mull faiblement présents dans la zone couvrent 72,18 261,41 585,24 312,13 et 19,5 km² représentant respectivement les zones des cinq classes de vulnérabilité allant de la très faible au très fort.

Les sols peu évolués et les sols minéraux brutes occupent la majeure partie de la région (14033,42 km²) de ce fait leur proportion sont élevées au niveau des différents types de vulnérabilités. Ainsi en termes de superficie ils occupent la première place au niveau des zones de vulnérables faibles, moyennes, fortes et très fortes. Ce qui représente respectivement pour chaque type de vulnérabilité 2463,86 3218,82 4402,95 et 2666,74 Km². Pour les zones de très faible vulnérabilité, ils occupent la deuxième place avec 1281,67 Km² de surface couverte.

La présence remarquée des sols très érodibles au niveau des zones présentant une très faible ou faible vulnérabilité, ainsi que la présence que le phénomène de l'érosion n'est pas lié seulement à la nature du substratum. Il nait de la conjugaison de plusieurs facteurs. En effet un sol très sensible se trouvant dans une zone à faible pente avec un sol bien couvert par la végétation sera moins vulnérable par rapport à un sol résistant se trouvant sur un sol nu et sur une pente plus ou moins faible.

4.2.3.3 - Les pentes et niveau de vulnérabilité

La région du Centre nord présente un relief relativement plat cependant le niveau de vulnérabilité des sols à l'érosion est élevé. L'analyse de la figure18 permettra de savoir le rapport entre niveau de vulnérabilité à l'érosion et la nature des pentes.

De façon générale on remarque que les différents types de vulnérabilité sont concentrés sur les zones ou la sensibilité des pentes est faible c'est-à-dire les zone de faible pente. Cela s'explique par le fait que la région du Centre nord présente un relief relativement plat. Cependant on remarque que les fortes vulnérabilités occupent la plus grande surface (4152,57 km²) des zones de faible pente. L'érosion peut donc être intense sur des pentes relativement faibles. On peut donc affirmer que le niveau de vulnérabilité des sols à l'érosion ne dépend pas seulement de la topographie.

Les zones de pentes moyennes sont en majorités soumise à une vulnérabilité moyenne. En effet sur 2205,14 Km² couvertes, 1272,42 Km² des zones de pente moyenne Présentent une vulnérabilité moyenne.

La portion de forte pente représente 0,92% (179,68 km²) de la superficie totale et on y
remarque une absence des vulnérabilités très faible. Cependant on note respectivement 1,49

Km² de faible vulnérabilité, 40,45 Km² de vulnérabilité moyenne 110,44 Km² de forte vulnérabilité et 27,3 km² de très forte vulnérabilité.

La grande superficie occupée par les fortes vulnérabilités (76,65% des 179,68 km²) témoigne de l'influence des pentes dans le processus de l'érosion. En effet, sur les fortes pentes l'eau de ruissellement acquière de la vitesse et plus d'énergie ce qui lui permet d'être plus érodible. C'est ce qui pourrait donc expliquer la forte vulnérabilité des sols situés sur les reliefs élevés.

5.1 - Conclusion générale

La dégradation des sols sous l'influence de l'érosion reste toujours un problème majeur au Burkina Faso et plus particulièrement dans sa région Centre nord. L'identification des niveaux de vulnérabilité des sols est importante pour la mise en place des techniques de lutte, de conservation et de restauration des sols.

Les résultats de ce travail montrent l'intérêt de l'utilisation de la télédétection et des SIG pour y parvenir. En effet, la méthodologie adoptée a permis d'une part l'identification des facteurs qui influencent l'érosion ( topographie, climat, état de surface du sol et pédologie) et d'autre part elle a permis la combinaison de ces différents facteurs pour aboutir à la cartographie des niveaux de vulnérabilité des sols. Ainsi cinq classes de vulnérabilité ont pu être dégagés.les classes de vulnérabilité faible (très faible et faible) occupent 35,26 % (6878,52 km²) des terres de la région, ceux de la classe moyenne couvrent 26,70% soit 5208,64 km² des terres du terroir et les sols présentant une forte vulnérabilité (très forte et forte) couvrent 38,04% soit 7420,84 km².

Les différentes analyses ont fait ressortir que le niveau de vulnérabilité d'un sol dépendant de la combinaison des facteurs influençant l'érosion cependant l'érosivité des pluies s'avèrent être l'un des principaux facteurs conditionnant l'érosion.

En somme le travail a abouti à des résultats satisfaisants et présente plusieurs avantages :
- Il permet un aperçu global et rapide de l'ampleur de la vulnérabilité des sols.

La présente étude peut donc constituer un outil rapide pour la planification des opérations de lutte contre l'érosion dans la région du Centre nord du Burkina Faso.

Cependant, Bien qu'ayant abouti à des résultats satisfaisant le présent travail comporte des insuffisances. En effet, malgré leur pertinence les quatre facteurs retenus n'ont pas permis la prise en compte des infrastructures anti érosif réalisé dans la région. Ce facteur pouvait être un catalyseur pour atténuer le niveau de vulnérabilité de certaines zones. La non prise en compte de ce facteur est du à l'indisponibilité des données y afférant.

Les seuils ayant permis l'hiérarchisation des facteurs peuvent aussi être sujette à des critiques. Outre le fait qu'ils s'appuient sur des travaux antérieurs ils sont beaucoup plus subjectifs car ces travaux ne concerne pas la zone d'étude or les manifestations du phénomène d'érosion peuvent différer d'une région à une autre.

Les contraintes de distance et de temps n'ont pas permis d'effectuer la vérité terrain toute chose qui oblige donc à prendre les résultats avec beaucoup de réserve.

Il est donc primordial de préciser que les choix effectués tout au long de ce travail ne sont en aucun cas figés et sont au contraire soumis aux avis, potentiellement différents, d'autres personnes avertis sur le phénomène de l'érosion.

5.2 - Recommandation

Afin de parvenir à une lutte efficace contre le phénomène de l'érosion des sols dans la région du Centre nord nous formulons les recommandations suivantes :

- encourager la population à la pratique du reboisement, surtout sur les versants des

pentes, qui pourrait offrir la possibilité de conservation des sols et des eaux ;

- sensibiliser la population contre certaines méthodes de culture (labour dans le sens de

- mise en place des aménagements sylvopastorales qui visent à augmenter la production fourragère des espèces pastorales, et cela afin de mieux gérer l'exploitation pastorale dans la région ;

- associer les techniques traditionnelles et des techniques exogènes pour la conservation et la restauration des sols

- associer et prendre en compte les aspirations des populations endogènes dans les politiques de lutte contre le phénomène, toute chose qui garantirait l'adhésion leur effective.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

> Batti A. (2005). Spatialisation des pluies extrêmes et cartographie de l'aléa érosion des sols dans les bassins versants en amont du lagon St Gilles (île de la Réunion), Rapport Mastère SILAT - stage IRD - unité ESPACE, 55p.

> Bachaoui, B. Bachaoui, El M., Abderrazak, El H,. Bannari, A., et Abderrahmène, EL G. (2007): Cartographie des zones à risque d'érosion hydrique : exemple du haut atlas marocain Revue Télédétection, vol 7, n° 1-2-3-4, p. 393-404

> Batti, A., Depraetere, C. (2007) : Panorama des méthodes de modélisation de l'érosion dans un contexte insulaire. 28p.

> Dumas, P. (2004): Caractérisation des littoraux insulaires : approche géographique par télédétection et S.I.G. pour une gestion intégrée, Application en NouvelleCalédonie. Thèse de doctorat, Orléans, 402 p.

> Elbouqdaoui, K. Ezzine, H. Zahraoui, M. Rouchdi, M. Badraoui, M. (2006) : Évaluation du risque potentiel d'érosion dans le bassin-versant de l'oued Srou (Moyen Atlas, Maroc) Sécheresse, volume 17, N⁰3. P 425-431

> Guillobez, S. (1990): Réflexions théoriques du ruissèlement et de l'érosion, base d'un contrôle : Application à la détermination des écartements entre dispositifs anti-érosifs. Revues. Bois et Forets des Tropiques, N0226, 4^éme trimestre.

> Guillobez, S. Lompo, F. Georges, de N. (2000): Le suivi de l'érosion pluviale et hydrique au Burkina Faso. Utilisation d'un modèle cartographique. Science et changement planétaire. Sécheresse, volume 11, N⁰3. p163-169

> Le Bissonnais, Y. ; Montier, C. ; Daroussin, J. ; King, D. (1998). Cartographie de l'aléa «Erosion des sols » en France. Edition IFEN, Collection Etudes et Travaux n° 18, août 1998, 77 p

> Luneau, G. (2006): La spatialisation de l'aléa érosion des sols en Nouvelle Calédonie : Méthodologie définie sur les communes de Dumbea, Païta et Boulouparis. Rapport, 76 p.

> Ministère de l'économie et du développement. (2005): Cadre Stratégique régional de Lutte contre la Pauvreté (CSLP) de la région du Centre nord. Rapport, 90 p.

> Roose, E. (1994): Introduction à la gestion conservatoire de l'eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES). http://www .fao.org /docrep /t1765for.htm, Département du développement durable de la FAO, (20 juin 2010)

LISTE DES FIGURES

FIGURE 11: MODELE POUR LA DETERMINATION DE LA VULNERABILITE DES SOLS A L'EROSION 30

FIGURE 17: REPARTITION DE LA SENSIBILITE DE LA VULNERABILITE DES SOLS A L'EROSION

LISTE DES TABLEAUX

ANNEXES

ANNEXE 1 : Calcul de l'indice d'érosivité et réalisation de la couche du facteur érosivité des pluies

Pour les stations sélectionnées tous les calculs ont été faits avec Excel office 2007. De façon pratique la formule de Roose (R= 0295P^1,89) a été appliqué aux valeurs annuelles des précipitations .

Après les différents calculs nous avons sauvé la feuille Excel comportant les coordonnées géographiques des stations et leur indice sous le format « .txt>. Ensuite la feuille à été exporté dans Arc-View GIS 3.2a. A partir de la fonctionnalité Add Data nous appelons la table qui s'affiche à gauche sous Layers. Pour permettre l'affichage on fait un click sur la couche et on spécifie les points représentant X et Y dans la table. Après cela les points représentant l'indice d'érosivité de chaque station s'affichent sur la vue.

Il faut donc passer à une rastérisation de la couche par la méthode d'interpolation. Sous ArcGis plusieurs méthodes existent (IDW, Kriging et Spline). Pour notre travail nous avons retenu la méthode par Krigeage car elle présente mieux les données. Pour la réalisation de l'opération, il faut ouvrir le module Spatial Analyst interpolation et faire un click sur Kriging, une boite de dialogue Kriging s'ouvre en vous demandant certaines informations. Lorsque la boite de dialogue est renseignée il faut faire OK.

ANNEXE 2 : Processus d'extraction des informations pour la réalisation de la couche du facteur Pédologique

Le géoréférencement est le processus qui consiste à établir une relation entre les coordonnées (lignes/colonne) des pixels d'une image et les coordonnées terrain (X, Y) d'un terrain. Le géocodage quant-à lui est une forme de redressage des données images ou cartographiques afin de les placer dans une grille de projection cartographique. La carte pédologique à été géoréférencée dans Envi 4.3 selon la procédure suivante :

Il faut dans un premier temps afficher, l'image à géoréferencer dans la vue en cliquant sur file Open Image File, on sélectionne l'image et on clik sur open. Une fenêtre
Available Bands List apparait, on sélectionne l'image dans cette fenêtre et en bas de la table

à droite on sélectionne New Display Load RGB l'image s'affiche automatiquement

Une fois l'image affichée, on click sur Map et on se positionne sur Registration puis on click select GCPs : Image to Map. Une boite de dialogue Image to Map Registration apparait, on y spécifie le Datum, le système de projection, l'unité, et la zone puis OK.

Une nouvelle boite de dialogue Ground Control Points Selection, on click sur les deux flèches sous forme d'aller et retour pour choisir le mode d'entrée des coordonnées (lat-long ou Utm).

Sur l'image la vue principale on choisi les points de callage, puis on les ajuste sur la vue Zoom par un click, les coordonnées du point sont écris dans la table Ground Control Points Selection et on clik Add. On répète l'opération pour tous les points.

Lorsqu'on finit d'entrer les points on sauve le Ground Control Points Selection.

Sur la vue on fait Map Registraion Warp from GCP Image toMap,
Une boite de dialogue Image to Map Registration apparait, il faut choisir la taille des pixels. Par la suite dans la boite dialogue Input Warp Image on sélectionne le fichier en mémoire. Cela nous conduit à une autre boite de dialogue Registration Parameters qui renseigne sur tous les paramètres utilisés depuis le début de l'opération. Dans cette boite on spécifie son répertoire de sortie et on click Ok.

La carte géoréférencée s'affiche directement dans le Available Bands List. Cette carte sera exportée dans ArcView pour la numérisation.

Après la phase de géoréférencement nous avons procédé à la digitalisation de la carte. Pour ce faire après avoir affiché la carte géoréférencée sur la vue on procède de la manière suivante : View (1) New Theme (2) une fenêtre new theme apparait on sélectionne le

type d'entrée, ici, nous choisissons polygone (3) car les sols sont des entités surfacique, on fait OK ensuite on spécifie son répertoire et le nom de sauvegarde.

Avant de commencer la numérisation proprement dite il faut d'abord mettre le thème en édition Theme Start Editing. Maintenant l'on peut commencer la numérisation en choisissant un des outils de numérisation (4). Lorsqu'une unité à été numérisée il faut renseigner sa table attributaire.

Pour le remplissage de la table attributaire on a deux choix : soit on rempli la table dés qu'on fini de digitaliser une entité, autrement on fini toute la digitalisation et on renseigne la table. Ici nous avons choisi la deuxième option. C'est-à-dire après la numérisation on sélectionne les entités identiques (sols de même nature) et on saisie leur attribut. Pour entrée une information l'on se sert de l'outil représenté par I avec une flèche, car il permet la sélection des cases de la table. A l'aide de ce outil on click à l'endroit ou l'on veut puis on saisie l'information. Après la saisie on tape sur entrée pour l'enregistrement. Lorsque toutes les informations sont saisies il faut alors arrêter l'édition en faisant Stop Table Editing. ANNEXE 2 : Procédure pour le calcul de l'indice de brillance

Les images ayant été téléchargées sous la forme zippée il faut donc les décompresser avant leur utilisation. Avec Win Zip faire un click droit sur l'image et choisir « Extraire ici »

si nous sommes dans notre répertoire de travail, dans le cas contraire on choisi Extraire vers et on spécifie son répertoire.

Après cette étape il faut ouvrir Envi et importer les images une à une. Pour l'importation faire File Open Image File et on fait une sélection bande par bande de toute l'image. On peut procéder à une visualisation des différentes bandes pour s'assurer de leur qualité avant de continuer les autres opérations. Pour cela on sélectionne la bande à visualiser dans la table Available Bands List puis on choisi New display et enfin on click sur Load Band.

Cette operation est trés importante lorsque l'on travail dans Envi, en effet elle garantie une meilleure execution des opérations ulterieures. Pour effectuer le stacking, on click sur Basic Tools dans le menu principal, on choisi Layer Stacking. La fenêtre Layer Stacking Parameters apparait. Cliquer sur Import File conduisant à Layer Stacking Input File. Sélectionner toutes les bandes en cliquant sur elle une à une mais en maintenant le bouton ctrl de la machine enfoncé, puis faire OK. Repeter la meme operation de selection des bandes dans la fenêtre Layer Stacking Parameters, dans Choose on choisi son répertoire de travail et on fait Ok. Le stacking apparait automatiquement dans la fenetre Available Bands List.

Le traitement des images a consisté à la réalisation de l'indice de brillance et de l'indice de végétation Normalisé (NDVI)

Selon le petit tutoriel du logiciel de traitement d'image ENVI 4.2 l'indice de brillance permet généralement de mettre en évidence les éléments non stériles (non chlorophylliens). Il nous permettra donc d'avoir des informations concernant les zones dépourvues de couverture végétale. L'indice de brillance se calcul selon la formule suivante :

Pour la suite des opérations, nous avons préalablement écris et sauvegarder la formule cidessus dans Notepad.

Pour la génération de l'indice de brillance sous Envi, Il faut dans la barre de menu cliquer sur Basic Tools Band Math, une fenêtre Band Math apparait, on fait alors un click sur Restore et on se positionne dans le répertoire dans le lequel se trouve la formule préalablement écrite puis on la sélectionne. Elle apparait sous Previous Band Math Expressions il y faire un click pour la faire apparaitre sous Enter an expression puis faire OK. La fenêtre ou l'on doit faire le choix des bands qui servirons de base de calcul s'affiche, on sélection donc les bandes en faisant attention pour ne pas se tromper dans ses choix. Ensuite on spécifie le répertoire de sortie puis OK.

Vulnérabilité des sols a l'érosion dans la région du Centre Nord du Burkina Faso : approche par télédétection et SIG (Système d'Information Géographique )

ATTESTATION

D E D I C A C E

REMERCIEMENTS

RESUME

ABSTRACT

SOMMAIRE

SIGLES ET ABREVIATIONS

CHAPITRE 1: L'INTRODUCTION GENERALE

1.1 - L'introduction

1.2 - La problématique

1.3 - Les objectifs de l'étude

1.3.1 - L'objectif général

1.3.2 - Les objectifs spécifiques

1.4 - La revue de littérature et la définition des concepts

1.4.1 - La revue de littérature

1.4.2 - La définition des concepts

Conclusion partielle

CHAPITRE 2: PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE

2.1 - La situation géographique de la zone d'étude

2.2 - l'organisation administrative

2.3 - Le cadre physique

2.3.1 - Le relief

2.3.2 - Le réseau hydrographique

2.3.3 - Le climat

2.3.4 - Les sols

2.3.5 - La végétation

2.4 - Le milieu humain

2.5.1 - L'agriculture

2.5.1.1 - Les cultures vivrières

2.5.2 - L'élevage

2.5.2.1 - Le système pastoral transhumant

2.5.2.2 - Le système agro-pastoral

2.5.2.3 - Le système semi intensif

2.5.2.4 - Les effectifs

2.5.3 - L'exploitation minière

2.5.4 - L'artisanat

2.5.5 - Le transport et le tourisme

Conclusion partielle

CHAPITRE 3 : LA METHODOLOGIE GENERALE

3.1 - Les données et le matériel

3.1.1 - Les données

3.1.2 - Le matériel

3.2 - Les méthodes

3.2.1 - Choix des facteurs de l'érosion hydrique et extraction des données

3.2.1.1 - Le facteur climatique

3.2.2 - La transformation des couches en grid et leur redimensionnement

3.3 - Détermination de la sensibilité des facteurs

3.3.1 - Le facteur topographique

3.3.2 - Le facteur érodibilité des sols

3.3.3 - Le facteur érosivité

3.3.4 - L'état de surface

Conclusion partielle

CHAPITRE 4 : LA REALISATION DU MODELE DE VULNERABILITE ETANALYSE DES RESULTATS

4.1 - La réalisation du modèle de vulnérabilité

4.2 - les resultats et analyses

4.2.1 - Les résultats des différents facteurs et leur analyse

4.2.1.2 - L'érodibilité des sols

4.2.1.3 - L'érosivité des pluies

4.2.1.4 - La sensibilité des états de surface

4.2.2 - La répartition de l'alea érosif

4.2.3 - La vulnérabilité des sols à l'érosion

4.2.3.1 - L'ampleur des niveaux de vulnérabilité

4.2.3.2 - Les types de sol et leur niveau de vulnérabilité

4.2.3.3 - Les pentes et niveau de vulnérabilité

5.1 - Conclusion générale

5.2 - Recommandation

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

ANNEXES

TABLE DES MATIERES

CHAPITRE 4 : LA REALISATION DU MODELE DE VULNERABILITE ET
ANALYSE DES RESULTATS