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Caractérisation des niveaux de végétation par le NDVI dans l’arrondissement de ngambe – tikar

Le quinzième points des objectifs du développement durable (ODD) prévoit la préservation et la restauration des écosystèmes terrestres, en veillant à les exploiter de façon durable, gérer durablement les forêts, lutter contre la désertification, enrayer et inverser le processus de dégradation des sols et mettre fin à l’appauvrissement de la biodiversité. La végétation encore appelé couverture végétale est l’ensemble des plantes (la flore ligneuse et non ligneuse) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. Au niveau national, la région de l’ouest du Cameroun, particulièrement l’arrondissement de Ngambe-Tikar présente une végétation variée selon les endroits où l’on se trouve. Plusieurs indices utilisés en télédétection et SIG permette de caractériser les niveaux de végétation, en l’occurrence l’Indice de Végétation par Différence Normalisée (NDVI).

Dans la suite de cette analyse, il sera question de procéder à la binarisation et au seuillage d’une image satellitaire haute résolution, pour pouvoir présenter les différents niveaux de végétation dans cette zone en vue de prévoir les aménagements.

 

PROBLEMATIQUE

Le problème à résoudre dans cette analyse est de savoir comment utiliser les outils les outils de télédétection et SIG, particulièrement l’Indice de Végétation par Différence Normalisée (NDVI) pour identifier les différents types de Végétation dans l’arrondissement de Ngambe Tikar en vue des aménagements futurs ? 

     I.        OBJECTIFS

L’objectif général de cette analyse est de spécifier ou modéliser le type de végétation dans la zone d’étude à partir des valeurs du NDVI, afin de planifier les travaux d’aménagement. Spécifiquement il sera question de procéder à un traitement d’images satellitaires Sentinel 2B de préférence pour se travail (binarisation et seuillage) dans l’optique de caractériser les types de végétation.

    II.        LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE

L’arrondissement de Ngambè-Tikar est une commune camerounaise située sur le département du Mbam-et-Kim. Dans la région du centre. Cette commune couvre une superficie de 7 200km².elle est comprise entre 54°7´11´´ latitude nord et 11°29´37´´ longitude Est. La carte ci – dessous représente ledit arrondissement.

localisation de l’arrondissement de NgambeTikar

Carte 1 : localisation de l’arrondissement de NgambeTikar

  III.        OUTILS ET METHODOLOGIE

  1. Les outils

Dans le cadre de se travaille, différents outils logiciel ont été utiliser pour l’étude :

Tous nos traitements ont été fait dans le logiciel Erdas Imagine 2014(stacking, mosaïquage, binarisation)

Le seuillage a été fait dans le logiciel Arcgis10.8.1

L’analyse de donnée a été fait dans le tableur Excel

La rédaction du rapport a été monté dans Word

Nous avions aussi eu à notre disposition les outils matériels suivant :

Suivant Quatre lap top tous de marque HP ; Lenovo, Asus

Une clé USB de 16giga ;

Une clé internet.

1.    Les données

Les données utilisées pour ce travail sont entre autres :

Les images Sentinel 2B fourni par le capteur MSIL1C a 10m de résolution, les limites administratives du Cameroun (INC), les données sur les routes et les cours d’eau du Cameroun.  

METHODES

1-operation de prétraitement

Lorsque nous démarrons le logiciel Erdas, on importe les images Tiff au nouveau format IMG du logiciel avant de faire la fusion des différentes bandes qui nous serions utiles pour le travail.

  • Layer stacking

Cette composition permet de combiner les bandes avec lesquelles nous allons les utiliser :

Raster=>Spectral=>Layer stack=>layer stack and sélection=>input file=>output file (img) =>ok

Exemple : dans le cadre de Notre étude nous avions utilisé sentinelle avec les bandes suivantes

B8+B4+B3+B2.

stacking et composition colorée 

Image 1 : stacking et composition colorée 

  • Extraction de la zone d’étude

Après le layer stacking qui consiste en l’assemblage des différentes bandes, pour extraire la zone d’étude enfin de faciliter le traitement et les différentes opérations, nous allons importer la limite de Ngambe-Tikar dans Erdas et le superposer sur l’image

  • Mosaïquage

Il consiste placer différentes images dans un repère commun dans le but d’obtenir une image panoramique sans redondance des données et avec un champ de vue sensiblement plus grand par rapport à celui des images.

mosaïquage

Image 3 : mosaïquage

  • Calcul de l’indice de végétation (binarisation de l’image)

Le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) ou Indice de Végétation par Différence Normalisée est le plus ancien et le plus utilisé des indices de végétation. Il permet de mesurer l’activité physiologique des plantes chlorophyllienne et la discrimination de la végétation. Il a une valeur comprise entre -1 et 1. Sa formule est :

NDVI= (PIR-R) / (PIR+R)

Image 4: calcul du NDVI

Operation de clipping

A l’aide de ArcGIS l’opération suivante a été réaliser

Seuillage du NDVI

Figure5 : Opération de clipping

  • Seuillage du NDVI

C’est une technique simple de binarisation elle consiste à transformer une image en niveau de gris en une image dont les valeurs des pixels ne peuvent avoir la valeur 1 ou 0. Cette opération a été réaliser dans le logiciel ArcGIS.

IV-RESULTATS

Les résultats obtenus après la binarisation et le seuillage nous présentent les statistiques suivantes :

Diagramme 1 : NDVI dans la zone de Ngambe- tikar
  • Interprétation du diagramme et de la courbe

Le diagramme nous montre une variation du NDVI en fonction des classes thématiques les valeurs augmentent de l’eau a le foret secondaire adulte le NDVI augmente donc en fonction de la densité de la végétation. Le tableau suivant permet de mieux voir ces variations.

Classes thématiquesValeurs NDVI
Eau[-1 -0[
Savane herbeuse                [0-0,25[
Savane arborée[0,25-0.5[
Foret secondaire jeune[0,5-0,75[
Foret secondaire adulte[0,75-1]

Au final la carte de l’état de la végétation dans l’arrondissement de Ngambe tikar a été réalisée


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