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

Ce chapitre est consacré à la prospection et la simulation par évaluation multicritère supposent des critères identifiés et élaborés. Le critère est l'élément de base de la prise de décision. Il peut être évalué ou mesuré.

Des critères d'évaluation objectifs et pertinents sont identifiés par rapport à la recherche des zones propices à la culture des échalotes. Le critère est l'élément de base d'une décision. Il est soit un facteur soit une contrainte et peut être mesuré ou évalué. La contrainte est un critère booléen qui limite notre analyse à des zones particulières et donc exclut les parcelles déclarées inaptes à une mise en culture des échalotes. La couche facteur indique le degré d'aptitude de chaque unité de l'espace pour la mise en valeur de la culture des échalotes. Le facteur agit de façon progressive sur l'aptitude alors que la contrainte est un facteur limitant. Pour chacun des critères identifiés, la procédure calcule une carte critère qui mesure pour le critère spécifié le niveau d'aptitude ou d'inaptitude de l'unité d'espace à la culture des échalotes. Ces «degrés d'aptitude» doivent alors être classés en fonction de l'importance relative de la contribution apportée par ce critère particulier, en vue d'atteindre l'objectif ultime. Ceci aboutit à une série de cartes qui seront agrégées par combinaison linéaire pondérée. Dans cette étude, trois critères principaux, à savoir: la topographie, les types de sol, et l'hydrographie ont été sélectionnés basé sur les connaissances d'experts locaux et ont été classés en contraintes ou facteurs comme défini dans le Tableau 5.

Dans l'application, sur la base des informations que nous avons pu rendre disponibles, la hiérarchisation et la catégorisation nous ont conduit à identifier 3 paramètres analysés selon les indicateurs en contraintes ou facteurs.

Catégorisations	Type de critères
Sols	« couche contrainte » ; masque sur les emplacements d'agglomérations, et du réseau routier.
	-« couche facteur » ; aptitude définie selon la nature morpho pédologique du sol. -facteurs favorables ou très peu favorables définis selon l'évolution probable l'occupation actuelle du sol. -Sol sablo-limoneux, une fertilité faible, riche en potasse et une profondeur inférieure à 0,5 m. -L'échalote préfère les sols pas trop lourds ni gorgés d'eau, assez riches en matière organique.
Hydrographie	-« couche facteur » ; aptitude définie selon la nature de la ressource en eau et de la distance la séparant d'un site potentiel ; trois couches facteurs ont été distinguées dans cette catégorie : les plans d'eau permanents, temporaires et les cours d'eau temporaires Réseau hydrographique, cours d'eau, plan d'eau, (barrages, points d'eau). -La proximité des eaux surfaciques permanentes, plus le site est proche de la ressource en eau (70m). -Plan d'eau temporaires, ressource en eau doivent être plus proche d'un site potentiel à 50 m. -les cours d'eau temporaires, ressource en eau doivent être plus proche d'un site potentiel à 25 m.
Relief	« couche facteur » ; aptitude définie selon la pente -La pente du terrain est un paramètre important à prendre en compte dans la modélisation pour l'identification des sites de la culture d'échalote. -Zones accidentés moins propices

Chaque facteur étudié ci-dessus aboutit à une carte critère ce qui a conduit à l'obtention de 3 cartes critères devant être pondérées et agrégées en vue de l'obtention de la carte décisionnelle (figure 22).

Les métadonnées contenues de cette base de données géographiques de référence concernent :

? Réseau hydrographique : Cours d'eau, plan d'eau (barrages), points d'eau, ? Carte sur l'aptitude pédologique du sol,

5.1.2. Analyse des facteurs spatiaux pour l'identification des sites propices à la culture des échalotes

Les faits qui résultent des travaux de cette recherche sont présentés dans la première partie de cette section. En deuxième partie suive leur interprétation et l'analyse. Comme décrit au tableau 6 les facteurs étudiés sont : la proximité du plan eau, l'aptitude par rapport aux

caractéristiques pédologiques et la valeur de la pente. Nous élaborons une démanche permettant de dégager les caractéristiques principales d'un problème à référence spatiale donné. Elle pourrait répondre à un double objectif : d'une part, une caractérisation qui est appropriée avec l'approche SIG actuelle, en termes de modélisation des données, et, d'autre part, une caractérisation qui est conforme au processus décisionnel, en termes de définition d'actions, de définition de critères et d'évaluation de ces actions selon ces critères.

Le sol est très déterminant dans l'implantation des futurs sites de la culture des échalotes, il exprime le premier paramètre incontournable dans la tenue des échalotes à Sangha.

Sangha est marqué par l'existence de deux types de sol avec des caractéristiques et des aptitudes différentes. L'échalote préfère les sols pas trop lourds ni gorgés d'eau, assez riches en matière organiques bien décomposées. L'échalote ne supporte ni la salinité du sol, ni celle de l'eau d'arrosage. Elle est peu tolérante à l'acidité du sol et elle préfère les sols de pH (H2O) compris entre 6,0 et 6,8. La ville de Sangha repose sur des sols peu profonds et pauvres en éléments nutritifs.

L'eau, facteur de production de très grande envergure est considérée comme limitant en zone sahélienne car elle conditionne en grande partie la production agricole indépendamment des autres facteurs. Dans cette zone, l'eau constitue la principale contrainte face au développement de la culture des échalotes. La disponibilité de la ressource hydrique est l'un des paramètres clés pour l'agriculture en général et pour la culture des échalotes en particulier. En effet aucune activité agricole n'est envisageable en l'absence d'eau. Pour les échalotes le critère de la proximité de cette ressource en eau, est fondamental. A Sangha, les exploitants utilisent entre 0,7 et 10 m³ d'eau par jour suivant la taille de leur périmètre (Meyer, 2011). La culture des échalotes étant caractérisée par des cycles courts et de la polyculture sur toute l'année, la ressource d'eau proche des sites potentiels doit être permanente. Les principales ressources en eau de la culture des échalotes à Sangha sont : les barrages, ou retenues d'eau, les puits, les mares, situées le long des canaux de drainage. Ainsi, nous y avons distingué deux types de facteurs.

Aptitude selon la proximité des eaux surfaciques permanentes : plus le site est plus proche de la ressource en eau, plus elle voit son aptitude à conduire de façon durable à la culture des échalotes augmentée. Contrairement aux points d'eau et aux réseaux linéaires temporaires d'eau, cette proximité peut être relativisée (aptitude acceptée jusqu'à une distance de 100 m selon nos enquêtes sur le terrain) car de façon générale une petite irrigation ou un drainage de l'eau sur le site est mis en place sur le terrain.

Les plans d'eau temporaires ont un poids moindre que ceux permanents et les agriculteurs n'y installent en général pas de petites irrigations pour le drainage des eaux ; dans de rares cas, on y observe des rigoles. Ces ressources en eau doivent donc être le plus proche possible d'un site potentiel. L'aptitude restera constante pour ce type de ressources jusqu'à 50 mètres et va décroitre selon une fonction linéaire et s'annuler au-delà de 100 mètres.

La pente du terrain est un paramètre important à prendre en compte dans l'identification de sites de la culture des échalotes. Les zones accidentées sont moins propices. La variable « pente » sur la Commune de Sangha est dérivée directement du MNT (Modèle Numérique de Terrain). La couche des pentes obtenue indique des valeurs faibles et variant moyennement entre 0,54 et 69,23 %. Cette zone fait partie du vieil ensemble cristallophyllien d'âge antécambrien, aplani et recouvert d'un manteau assez continu, mais d'épaisseurs irrégulières d'altérités, de cuirasses et de dépôts détritiques (Aapui et Arcade, 2009).

Paramètres	Critères	Poids
Sols	Sablo-limoneux	5
	Argilo-limoneux	2
	Affleurement rocheux	0
Eau (proximité)	25 m du plan d'eau	5
	50 m du plan d'eau	3
	75 m du plan d'eau	2
	Plus de 75m	1
Pente (dénivelé)	Pente nulle à faible	5
	Pente moyenne	3
	Pente forte	0

Chaque facteur étudié ci-dessus aboutit à une carte critère ce qui a conduit à l'obtention de 3 cartes critères être pondérées et agrégées en vue de l'obtention de la carte décisionnelle. La figure ci-dessus représente la combinaison des cartes. Une fois que la pondération des critères d'appréciation est effectuée, il est aisé de les combiner pour arriver ainsi à une décision composite sur l'aptitude optimale à la culture des échalotes. Cette opération s'appelle évaluation multicritère ou agrégation des critères. Les méthodes par agrégation complète autorisent la compensation entre critère. Un facteur d'aptitude faible pour une zone donnée peut être compensé par un autre ayant un degré d'aptitude élevée car l'importance de chacun des facteurs est déterminée par le poids que l'on lui affecte. La technique la plus courante est la moyenne pondérée, qui intègre totalement tous les critères considérés en un seul (Malczewski, 2005 ; Conchita, 2010 ; Feizizadeh et Blaschke 2011 ; Kuria et al., 2011). Elle consiste à multiplier chaque couche-facteur par son coefficient de pondération et ensuite à

additionner ces résultats pour produire un indice d'aptitude situé sur une échelle. Cette démarche a été utilisée individuellement pour les trois facteurs de décisions, afin de produire un indice d'aptitude à la culture des échalotes. Une fois que les trois facteurs de décision sont évalués, une combinaison des couches pondérée a été effectuée après avoir assigné à chaque facteur de décision de pondération.

Le processus de création de l'importance relative de chaque critère est connu comme la normalisation des critères (Prakash, 2003). Ainsi, dans l'optique de pouvoir intégrer plusieurs facteurs (qualitatif et quantitatif) dans le modèle, il convient de les rendre comparables, autrement dit, d'exprimer l'aptitude des différents facteurs sur une échelle commune. Cette étude s'est basée sur la combinaison Linéaire Pondéré (CLP) où les facteurs ont été standardisés sur une échelle continue d'aptitude.

Ainsi, une carte critère est composée d'une collection d'unités spatiales, chacune étant caractérisée par une valeur unique relative au paramètre modélisé. Dans le cadre de nos travaux la collection d'unités spatiales est représentée par l'ensemble des pixels issus de la rastérisation de a zone d'étude et les cartes critères modélisent les différents facteurs définis et intégrés à l'analyse multicritère. Une carte critère sera donc une carte assignant à chaque unité spatiale une valeur unique calculée selon un facteur considéré tel que la valeur de la pente, la proximité par rapport à un plan d'eau, l'unité pédologique à laquelle elle appartient, sa nature d'occupation etc.

Les opérations de requêtes liées aux critères et de celles de superposition des cartes grâce aux fonctions de géo-traitement d'ArcGIS 10 donnent les résultats.

Selon les spécialistes agro-pédologues, un sol se « prépare » ou se « modifie » pour fournir un meilleur rendement. Sa caractéristique naturelle pourrait se voir affecter un poids moindre, ce que reflète la priorisation basée sur la comparaison par paires des facteurs de la situation de référence.

Le critère type de sol a été standardisé en tenant compte des sols en présence qui sont les sols sablo-limoneux son poids (5) très favorable à la culture des échalotes et les sols argilo-limoneux son poids ( 2) favorable pour le système affleurement rocheux son poids (0) défavorable à la culture des échalotes

Cela permet d'éliminer les zones inaptes à la culture des échalotes. En effet, la géomorphologie se caractérise par des reliefs individualisés matérialisés par des buttes et collines à sommets rigides ou tabulaires peu accentués qui émergent de ces vastes surfaces d'affleurement rocheux. Mais on observe les sols aptes à la culture des échalotes, sur de petites superficies, une aptitude maximale générée non seulement par la proximité des plans d'eau mais aussi par de types de sols.

Les unités d'occupation du sol recherchées ici sont celles du système des sols aptes à la culture des échalotes s'ajoutent les formations du plan d'eau. Comme la présente figure, c'est la quasi-totalité du secteur d'étude qui offre des unités d'utilisation du sol sont inaptes. Les zones inaptes en blanc occupent la moitie.

Ainsi, pour le critère pente, l'assignation s'est effectuée en se basant sur l'hypothèse selon laquelle, une pente faible favoriserait une culture des échalotes et une pente moyenne est favorable à une culture des échalotes.

L'analyse de la Figure 24 montre les zones aptes suivant le critère environnemental. Il s'agit des zones de faibles altitudes sur lesquelles les activités de la culture des échalotes sont possibles. La topographie de la zone est décrite par certains auteurs comme étant la répétition d'une succession de vastes étendues rocailleux.

La classification du bassin versant suivant la pente à l'aide de l'extension TPI (Topographique Position Index) a permis de distinguer trois classes selon la toposéquence (Figure 24). Pour les critères des pentes, le calcul des évaluations de chaque sous bassin versant se fait de la façon suivante : l'utilisateur doit d'abord commencer par attribuer des valeurs du potentiel érosif à chaque classe de pente. Il identifie ensuite toutes les zones de pentes du premier sous bassin versant par classe de pente, et procède enfin au calcul de l'évaluation du sous bassin en question par une agrégation au moyen d'une somme pondérée.

5.2.4. La carte critère relative aux caractéristiques de distance du plan d'eau

En revanche, les ressources en eau sont capitales à la culture des échalotes. Les plans d'eau permanents ont un poids de (1 à 2) et le facteur distance aux plans d'eau et cours d'eau temporaires ont un poids (3 à 5). Chaque évaluation aboutit ainsi à une carte représentant, pour toutes les surfaces élémentaires de la zone d'étude, leur aptitude à la culture des échalotes selon le critère considéré.

Il s'en suit que si autour des barrages, la zone de protection de 2 m est respectée. Le reste des superficies qui ont une distance de 70 m pourraient être mise en culture de façon durable.

5.2.5. Carte d'identification des zones propices à la culture des échalotes

Le premier groupe de critères comportant les pentes, le type de sol, et l'hydrographique, où le décideur est appelé à déterminer les valeurs qu'il peut associer à chacune des modalités de ces critères en termes de potentiel érosif. Ensuite, à l'aide du logiciel ArcGIS, on détermine automatiquement les évaluations proprement dites des actions selon chacun des trois critères.

Ensuite, on procède enfin au calcul de l'évaluation des cartes de (Figures 23, 24. et 25) en question par une agrégation au moyen d'une somme pondérée. En effet, on détermine ainsi l'évaluation :

Le résultat final obtenu pour la carte d'aptitude révèle que les sites aptes sont concentrés autour des points d'eau permanents et des sols sablo-limoneux. La considération des critères d'exclusion a permis d'éliminer les zones qui ne comportent pas des sols sablo-limoneux et argilo-limoneux de sorte à réduire la recherche des meilleurs sites uniquement aux zones de la culture des échalotes. Trois classes de sites potentiels d'aptitude à la culture des échalotes, sont également observées. Les sites classés propices et peu propices sont ceux qu'on peut exploiter pour permettre une meilleure production des échalotes à Sangha. Ils sont tous localisés sur l'ensemble de Sangha.

La cartographie des zones propices à la culture des échalotes a été réalisée en combinant les SIG aux méthodes d'analyse multicritère. Le principe de réalisation des cartes des différents facteurs est basé sur l'analyse spatiale. Les cartes produites représentent des variations spatiales en un instant donné. Néanmoins, elles permettent de cartographier les zones propices à la culture des échalotes.

Les procédures d'analyse spatiale basée sur des critères pour l'identification et le choix de l'emplacement d'un site a déjà fait ses preuves à travers diverses études (Meyer, 2011 ; Kêdowidé, 2010 ; Banai, 1993 ; Eastman et al., 1993 ; Lili Chabaane et al, 2002, Malczewski, 2006, Bensaid et al., 2007). Par conséquence, les résultats sont valables et dépendent de la précision des données et informations exploitées. Des difficultés ont été néanmoins rencontrées dans cette étude. L'une des difficultés de cette méthode est le choix des facteurs. Il s'opère en fonction de la faculté de discernement de l'opérateur et de son sens de jugement et des valeurs des critères (TER, 1989 ; Djinang, 2012 ; Jourda et al., 2006). Les limites des classes adoptées ne sont donc pas figées, mais dépendent de la réalité du terrain et des objectifs à atteindre. Dans une telle approche, l'estimation de certains paramètres s'avère difficile.

Aussi, les données sur les types de sol sont très générales et fournissent peut de précisions. La conséquence de cela est que des sols qui auraient pu être identifiés comme des sols défavorables ne l'ont pas été et inversement.

Ce paramètre peut donc influencer les résultats obtenus dans cette étude. Le choix de la note correspondant à un critère peut influencer le calcul du poids du critère considéré. Le poids des facteurs indique leur importance relative et met en lumière la compensation mutuelle qui s'effectue entre eux. La carte d'aptitude obtenue à l'issue de l'EMC à Sangha reflète la pondération utilisée qui privilégie la proximité des ressources en eaux permanentes, des sols et des pentes. Le diagnostic confirme ces poids relatifs que nous avons donnés principalement à ces trois facteurs. Cependant, il peut apparaître que sur des terrains à contexte spécifique, la pondération évolue en faveur de facteurs différents.

La carte des sites potentiels de la culture des échalotes réalisée à partir de cette approche, peut néanmoins être un instrument de base à la prospection des sites pour les futurs projets des échalotes à Sangha. En effet, la production des échalotes reste un des premiers revenus de la population. Aussi, Sangha demeure le géant de la production des échalotes au Mali.

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

CHAPITRE 5: Résultats des Potentialités de la production des échalotes