Memoire Online - Application du SIG dans l'identification des zones propices à la culture des échalotes à Sangha, Mali

D'une manière générale, la méthodologie de recherche est l'ensemble des techniques et méthodes qui nous ont permis de mener notre étude

Le matériel est constitué de données et de logiciels. La démarche appliquée dans cette étude nécessite une compilation de données cartographiques (carte topographique au 1/200 000, carte pédologique, carte hydrographique), des images satellitaires fournies par l'Institut Géographique du Mali (IGM) et de données alphanumériques relatives à la population et au climat. La collecte de ces données a permis la mise en place d'une base des données à Référence Spatiale. Les logiciels ArcGIS.10 et Surfer 10 ont été utilisés pour le traitement des données.

L'élaboration des critères est la première étape fondamentale dans la détermination des aptitudes à la culture des échalotes à partir des SIG qui offrent des fonctions d'acquisition de données sous forme numérique. Ils permettent la validation, la gestion, le traitement et l'analyse spatiale, thématique et multithématique de données géoréférencées (El Morjani, 2002). Ces critères concernent la topographie, la pédologie et l'hydrologie. Dans cette étude, l'aptitude à la culture des échalotes est évaluée en appliquant des techniques de SIG qui prennent en compte l'interpolation et le recouvrement, fondé sur l'analyse multicritères. Ces critères sont évalués grâce aux fonctionnalités d'analyse spatiale des SIG raster. Chaque évaluation aboutit à une carte représentant, pour toutes les surfaces élémentaires, leur adéquation au critère considéré (Joerin, 1995).

Le tableau n°1 résume ces différentes données, leurs utilités et leurs caractéristiques.

TYPES	DONNEES	FORMAT	DATE	SOURCES	UTILITE
DONNEES VECTEURS	Carte administrative	Shape file	2008	IGM	Présentation de la zone d'étude et analyse du réseau routier
DONNEES VECTEURS	Carte pédologique	Shape file	1996	IER	Réalisation des cartes thématiques (zone propice)
DONNEES RASTER	Image SRTM Résolution 30 m	TIFF	2000	Global Land Cover Facility (GLCF)	Conception du Modèle Numérique de Terrain
DONNEES RASTER	Image QuickBird de 2008	TIFF	2008	IGM	Extraction du bâti, du réseau de transport, zone propice, l'hydrographie de la zone d'étude
· DONNEES · ALPHANUMEERIQUES	Données climatiques	Excel	2013	direction météorologie de Sangha et météorologie du cercle Bandiagara secteur 2	Graphiques des pluies et des températures
	Campagnes de la production d'échalotes en tonnes	Excel	1999- 2012	PISA	Réalisation de la production des tonnages
	Données socio- économiques	Excel	2013	Travaux de terrain (questionnaire)	Analyse de la provenance des échalotes

Arc GIS 10, a permis la numérisation des couches, les cartes thématiques, la création de la base de données spatiales.

PASW Statistique 18, le traitement statistique a consisté à la création d'un masque de saisie, à la saisie des données, au dépouillement et à l'analyse des données de l'enquête.

La recherche documentaire a porté sur la documentation disponible sur notre zone d'étude mais aussi sur les ouvrages et documents abordant notre thème d'étude. Elle nous a permis de bien délimiter la problématique de recherche, et de donner une meilleure orientation aux objectifs de recherche fixés. Cette documentation est constituée de thèses, d'ouvrages généraux, de mémoires de fin de cycle, d'articles, de rapports, de lois, de décrets et de publications de résultats de recherches portant d'une part sur la culture des échalotes et d'autre part sur les SIG et l'identification des zones propices à la culture des échalotes. Elle a été faite dans la bibliothèque du RECTAS (Nigéria), la Bibliothèque Nationale de Bamako, au programme fruits et légumes de l'Institut d'Economie Rurale (IER) de Sotuba, à la Bibliothèque de la FLASH de l'Université du Mali. Ces informations ont été complétées par des recherches sur Internet.

L'enquête de terrain s'est déroulée sur une période de 30 jours allant du 5 septembre au 5 Octobre 2013, période située dans la saison pluvieuse au niveau de la zone de culture des échalotes. L'enquête de terrain avait pour but de collecter des informations permettant de déterminer les superficies exploitées et la technique de production, de connaître la distribution spatiale des zones de production, les circuits commerciaux, les types de barrages, l'état de l'environnement et des cours d'eaux. Le principe de l'enquête est de «déterminer les types de

sols, et l'évolution de la production des échalotes » comme activités principales. Elle a consisté à cibler les principaux points de sites de cultures.

Le but ou la finalité de cet outil a été la collecte d'informations auprès des producteurs d'échalotes par une interaction avec les personnes interviewées à partir d'un nombre restreint de questions prédéfinies. C'était donc ici le moyen pour nous de faire participer en un temps relativement court les producteurs à la récupération de l'information pertinente pour caractériser et diagnostiquer la tenue de leur activité, identifier leurs besoins et déterminer avec eux les axes de solutions qui répondraient effectivement à leur problématique

Dans un deuxième temps, notre enquête s'est portée sur les autres acteurs de la filière échalote à savoir les gestionnaires des cultures de production (bureau chargé de l'établissement de l'agriculture à Sangha,), des gestionnaires de la question agricole (Direction Agricole du Cercle Bandiagara), des acteurs d'appui au développement de la filière (FAO, ONG, TER, etc.).

Au total, une dizaine de ce type d'acteurs a été interviewée. La technique employée était la tenue des discussions libres orientées sur la perception de la question de la filière échalote dans la zone de Sangha de façon générale, sur les forces et faiblesses de la filière et sur les indicateurs spatialisés ou non pouvant conduire à un maintien et une planification durable de l'activité à Sangha.

Les données nécessaires pour la caractérisation de la culture des échalotes ont été relevées à l'aide d'un questionnaire. Ce dernier (cf .Annexe T) a été conçu en plusieurs parties, permettant de récolter ainsi des informations sur:

? Le site et sa caractérisation: nom, d'occupation de la parcelle cultivée, superficie estimée, source d'alimentation en eau, effectif des exploitants, type de culture adaptée, spéculations, forme et lieux de vente des produits de la récoltes, etc.

? Le profil des agriculteurs interviewés : âge, ethnie, sexe, religion, statut matrimonial, nombre de personnes à charge, niveau d'instruction, moyen d'exhaure, statut d'occupation.

Enfin des questions ouvertes relatives à une analyse des contraintes aux producteurs des échalotes, à une identification des acteurs directs et indirects impliqués, aux liens fonctionnels existants entre eux, à une prospection des indicateurs favorables pouvant oeuvrer à une tenue et planification durable de l'activité ont été posées.

La méthode de détermination de l'échantillon est basée sur l'échantillonnage aléatoire direct. Ainsi, loin de vouloir fournir des données statistiques précises, l'idée principale de cette recherche est de montrer les tendances ou les proportions au sein d'une population prise aléatoirement. Sur les 269 producteurs enquêtés, seuls 20 % des hommes ont déclaré avoir une activité génératrice de revenus en-dehors de l'agriculture (guide touristique, petit commerce, collecte de produits agricoles, sculpture, artisanat, casse de pierres, etc.).

Le traitement statistique s'est effectué avec les logiciels PASW Statistique 18 et Excel 2013

? Sur Excel 2013, le traitement statistique a consisté à la réalisation des courbes, des histogrammes, des diagrammes sectoriels et des tableaux statistiques.

Les résultats des traitements statistiques ont été intégrés dans la Base de données spatiale pour la cartographie.

Le traitement cartographique dans ce travail a consisté en l'élaboration des cartes thématiques devant servir à présenter certains résultats. Deux logiciels ont été utilisés pour les différentes opérations de traitement cartographique : les logiciels ArcGIS 10 et Surfer 10 pour la réalisation de MNT. Une fois les données collectées, elles ont été synthétisées et traitées par les techniques de SIG. De façon pratique, un Système d'Information Géographique (SIG) est un outil informatique permettant de représenter et d'analyser toutes les choses qui existent sur terre ainsi que tous les événements qui s'y produisent (ESRI, 2007). Il représente l'outil idéal pour les chercheurs. Grâce à lui, ils peuvent modéliser le monde réel, classer et observer des phénomènes et prévoir les changements à venir.

Cette étude a pour objectif principal de présenter des solutions conceptuelles et méthodologiques visant à intégrer les méthodes d'analyse multicritère et les systèmes d'information géographique afin de renforcer le potentiel de ces derniers en tant qu'outils d'aide à la décision à référence spatiale.

De façon générale, la démarche multicritère procède par étapes (Njanda, 2006) en prenant

appui sur le modèle A A E (Alternatives, Attributs, Evaluation): - Identifier l'objectif global de la démarche et le type de décision

- Développer une méthode de structuration des situations de décisions à référence spatiale; -Supporter le choix de la méthode multicritère la plus appropriée à chaque couche de décision, et ceci pour tous les couches que comporte un processus décisionnel;

-A l'intégration SIG-multicritère en vue de développer les systèmes d'aide à la décision à référence spatiale (SADRS), sans viser cependant leur développement explicite. Les systèmes experts, quant à eux, ne sont pas particulièrement couverts dans cette étude.

Nous commençons par une synthèse des deux champs d'étude, soit ceux des SIG et de l'analyse multicritère, dans le but de dresser un bilan de situation actuelle.

Différentes démarches existent pour conduire une situation de décision multicritère. Chaque démarche met l'accent sur certains aspects aux dépens d'autres et, par conséquent, chacune aura ses avantages et ses inconvénients (Laaribi, 2000 ; Chakhar, 2006).

Dans la plupart des méthodes multicritères, l'importance relative aux critères accordée par les décideurs est représentée par des poids. Ils doivent être le reflet des points de vue des acteurs (experts, gestionnaires, etc.) concernés par la prise de décision. Ces derniers s'appuient sur un système de perception de valeurs et d'opinions différentes pour expliciter leurs préférences. Dans le cadre des travaux de cette étude, l'importance accordée des critères a été évaluée avec les acteurs concernés par la mise en oeuvre de l'activité des échalotes.

L'analyse multicritère repose sur un ensemble de procédures permettant de détailler un problème décisionnel portant sur des situations complexes. Dans l'analyse multicritère, on cherche un domaine de résolution pouvant tenir compte de l'ensemble des critères susceptibles d'influencer la décision. Le critère se définit comme un facteur à prendre en considération pour évaluer un scénario donné ou pour apprécier une occasion d'action (Laaribi, 2000).

L'analyse multicritères (AMC) doit son émergence à la nécessité d'une aide pour trouver, de façon transparente, des compromis dans une situation de choix complexe. Pour Vincke (1989), « l'aide multicritère à la décision vise, comme son nom l'indique, à fournir à un décideur des outils lui permettant de progresser dans la résolution de décision où plusieurs points de vue, souvent contradictoires, doivent être pris en compte ». L'utilisation de l'AMC requiert l'emploi de critères (facteurs ou contraintes) qui renforcent ou réduisent la pertinence d'une alternative particulière avec l'activité considérée. Ces critères peuvent être exprimés sur une échelle de mesure continue (Bensaid et al. 2007). La technologie du SIG est particulièrement adaptée pour l'élaboration des cartes.

Les SIG et l'analyse multicritère sont ainsi au coeur de notre méthodologie et les traitements relatifs à ces approches ont été faits durant les phases suivantes de nos travaux : l'analyse spatialisée de l'emplacement des sites de production des échalotes existantes d'une part et la prospection de ceux qui pourraient être aménagés de façon rentable et durable d'autre part.

Les résultats de l'EMC sont des cartes décisionnelles qui serviront de base de discussion, de concertation et de négociation entre les acteurs. Cet aspect requiert l'approche participative très importante qui apparait aujourd'hui incontournable dans une gestion durable des ressources partagées. Une prise de décision se base sur plusieurs critères qui ne sont pas forcément appréciés de la même manière selon le type de décideur et selon le contexte.

Figure 12 : Approche méthodologique pour la modélisation pour la prospection des sites agricoles.

Dans le cadre de cette étude a été conçue une base de données relationnelle. Une base de données (BD) est un ensemble de données structuré et organisé permettant le stockage de grandes quantités d'informations accessibles et exploitables au moyen d'un ensemble de programmes (Boursier, 2002). Elle permet d'organiser les informations stockées sous forme de tables avec les champs permettant de faire des requêtes et peut-être mise à jour en cas de besoin.

Puisqu'elle est au coeur des SIG, sa conception doit être réalisée avec vigilance et professionnalisme sachant que la qualité des résultats en dépend.

La conception de la base de données est scindée en trois niveaux d'abstraction qui sont : le niveau conceptuel, le niveau logique relationnel et le niveau physique.

Les entités avec les attributs ci-dessous ont été utilisées dans notre base de données. TOPOGRAPHIE : (ID_ Topo, altitude, pente, aspect_terrain, type_sol, rivière)

CLIMAT : (ID_Climat, année, température, précipitation, climat/max, climat/min)

Les différentes étapes de modélisation de la Base de Données Spatiales sont :

- La réalisation du modèle conceptuel : détermination des entités et des attributs et la définition des relations qui devront exister entre les différentes entités. La figure 14 représente le modèle conceptuel de la Base de Données.

- Le modèle logique relationnel : c'est la phase de transformation des entités et champs et des attributs en domaines comme l'indique la figure 14.

- Le modèle physique : c'est la phase de documentation ou encore de l'implémentation de la Base de Données relationnelle sur accès 2013 (figure15).

La création du modèle physique de la Base de Données constitue l'étape finale de sa conception. Cette base de données ainsi créée peut désormais être implémentée et des requêtes peuvent y être exécutées.

En effet, pour les problèmes à référence spatiale, analysés à l'aide d'outils SIG, la recherche préliminaire d'actions potentielles fera partie du même processus global qui incorpore l'analyse multicritère et ne constitue pas par conséquent une phase d'étude séparée. Les SIG sont au service de l'analyse multicritère et inversement, les deux concourent à apporter l'aide nécessaire au décideur et, par voie de conséquence, à améliorer le même processus décisionnel. Une telle démarche est appropriée aux problèmes décisionnels sur le territoire qui se caractérisent par la complexité et pour lesquels la prise en considération d'outils et de méthodes est nécessaire, tels les aménagements intégrés de bassins versants.

Figure 17 : Approche traditionnelle (sans les SIG) et approche proposée (avec les SIG).

Le niveau de perception de cette intégration ou les SIG et l'analyse multicritère font partie du même et unique processus décisionnel. Cependant, il y a lieu de préciser, en termes opérationnels, comment va se dérouler le processus incluant un SIG et l'analyse multicritère. Conclusion

Le chapitre fait état, notamment, des techniques de collecte de l'information que nous avons adoptées, et dont la spécificité réside en l'implication des acteurs. Les traitements statistiques et spatialisés, grâce aux techniques des systèmes d'information géographiques ont conduit aux résultats qui définissent le profil de la culture des échalotes à Sangha, ses caractéristiques, ainsi que l'étude de sa distribution spatiale.

Application du SIG dans l'identification des zones propices à la culture des échalotes à Sangha, Mali

CHAPITRE 3 : DEMARCHE METHODOLOGIQUE