1 Institut National Agronomique Institut National Agronomique de Tunisie de Tunisie CARACTERISATION ET SUIVI DE LA CARACTERISATION ET SUIVI DE LA PRODUCTION PRIMAIRE DES ECOSYSTEMES PRODUCTION PRIMAIRE DES ECOSYSTEMES ARIDES A L’AIDE DES IMAGES ARIDES A L’AIDE DES IMAGES SATELLITALES SATELLITALES Lutte Contre la Désertification Lutte Contre la Désertification Présenté par : Présenté par : BOUZGUENDA Neila BOUZGUENDA Neila Centre National de la Centre National de la Cartographie Cartographie et de Télédétection et de Télédétection
24
Embed
1 Institut National Agronomique de Tunisie Institut National Agronomique de Tunisie CARACTERISATION ET SUIVI DE LA PRODUCTION PRIMAIRE DES ECOSYSTEMES.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
11
Institut National Agronomique Institut National Agronomique de Tunisiede Tunisie
CARACTERISATION ET SUIVI DE LA CARACTERISATION ET SUIVI DE LA PRODUCTION PRIMAIRE DES PRODUCTION PRIMAIRE DES
ECOSYSTEMES ARIDES A L’AIDE DES ECOSYSTEMES ARIDES A L’AIDE DES IMAGES SATELLITALESIMAGES SATELLITALES
Lutte Contre la DésertificationLutte Contre la Désertification
Présenté par :Présenté par :
BOUZGUENDA NeilaBOUZGUENDA Neila
Centre National de la Cartographie Centre National de la Cartographie et de Télédétectionet de Télédétection
22
IntroductionIntroduction ProblématiqueProblématique ObjectifObjectif Zone d’étudeZone d’étude Matériels et MéthodesMatériels et Méthodes RésultatsRésultats ConclusionConclusion
Plan
33
IntroductionIntroduction
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
La végétation des écosystèmes arides du sud Tunisien représente une
ressource d’une grande importance de point de vue écologique, pour la
protection de l’environnement contre la désertification
Une gestion efficace de cette ressource nécessite un suivi de sa
dynamique à partir des indicateurs écologiques pertinents comme la
production primaire qui est identifiée comme une information clé pour :
l’évaluation de l’état des écosystèmes
La production primaire : exprime la capacité de photosynthèse, c’est-à-dire
la quantité d’assimilas produits par les végétaux sur une surface donnée à
un instant donné
44
ProblématiqueProblématique
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Ces écosystèmes sont des milieux complexes caractérisés par un dynamisme élevé qui résulte :
Des changements rapides et intenses entraînant, la réduction en superficie des steppes, le déclin de la production de biomasse et la dégradation jusqu’à l’extrême de la végétation et du sol
Et d’une hétérogénéité induite par la répartition éparse et clairsemée de la végétation
D’où la nécessité d’une quantification précise, rapide et d’une façon répétée de l’indicateur biomasse pour un suivi à long terme des écosystèmes
55
ObjectifObjectif
Développer une méthodologie permettant d'intégrer Développer une méthodologie permettant d'intégrer un un
modèle de productionmodèle de production et des mesures satellitales pour et des mesures satellitales pour
reproduire l'évolution de la croissance de la végétation des reproduire l'évolution de la croissance de la végétation des
écosystèmesécosystèmes
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
66
Région naturelle des basses plaines méridionales orientales de Tunisie
Couvre environ 80 000 ha
Étalée sur les gouvernorats: Sidi Bouzid au Nord, Sfax à l’Est, Gabès au Sud et à l’Ouest
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Localisation
77
Climat
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Avec des précipitations annuelles très irrégulières comprises entre (100 et 200 mm),
La région est située en zone bioclimatique aride inférieur
Aridité climatique liée à la conjugaison
Une saison sèche qui s’étend sur toute l’année.
Des précipitations faibles
Températures élevées (T° annuelle moyenne > 20°C)
Diagramme Ombrothermique
0,00
20,00
40,00
60,00
JAN FEV MAR AVR MAI JUN JUL AOU SEP OCT NOV DEC
Mois
Préc
ipita
tions
en
mm
0,00
10,00
20,00
30,00
Tem
péra
ture
s en
°C
P moyenne T moyenne
88
La végétation naturelleLa végétation naturelle
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Les steppes sont dominées par des buissons bas ligneuxLes steppes sont dominées par des buissons bas ligneux (chaméphytes), chaméphytes),
des pérennes xérophiles peu couvrantes et des plantes annuelles éphémères des pérennes xérophiles peu couvrantes et des plantes annuelles éphémères
qui se développent rapidement après les pluies de l’hiverqui se développent rapidement après les pluies de l’hiver
Ces steppes comprennent des associations végétales formant des Ces steppes comprennent des associations végétales formant des
séquences de végétations séquences de végétations
Séquence àSéquence à Rhanterium suaveolensRhanterium suaveolens etet ArtemisiaArtemisia campestriscampestris sur sols sur sols sableux sableux RK RK (RK0, RK1, RK2)(RK0, RK1, RK2)
Séquence àSéquence à Anarrhinum brevifoliumAnarrhinum brevifolium et et ZygophyllumZygophyllum album sur album sur substrats squelettiques gypseux substrats squelettiques gypseux AZ AZ (AZ0, AZ1, AZ2)(AZ0, AZ1, AZ2)
Séquence àSéquence à Artemisia herba-albaArtemisia herba-alba sur sols limoneux sur sols limoneux AA AA (AA0, AA1, AA2)(AA0, AA1, AA2)
représentent près des trois quarts de la superficie globale de la région
99
Δ MST = εi . εc . εa . Rg
Modèle simple d’efficiences de MonteithModèle simple d’efficiences de Monteith
Permet de calculer la production annuelle de matière sèche en fonction Permet de calculer la production annuelle de matière sèche en fonction
du rayonnement solaire incident total par l'intermédiaire de trois efficiences : du rayonnement solaire incident total par l'intermédiaire de trois efficiences :
Climatique Climatique (ε (εcc) : la fraction de rayonnement photosynthétiquement actif dans ) : la fraction de rayonnement photosynthétiquement actif dans
le rayonnement global le rayonnement global (constante à l’échelle local avec une moyenne de 0,48) (constante à l’échelle local avec une moyenne de 0,48)
D'interception du rayonnementD'interception du rayonnement (ε (εii) : la capacité du couvert végétal à ) : la capacité du couvert végétal à
intercepter le rayonnement photosynthétiquement actif intercepter le rayonnement photosynthétiquement actif
De conversionDe conversion biologiquebiologique du rayonnement photosynthétiquement actif en du rayonnement photosynthétiquement actif en matière sèche (εmatière sèche (εaa) )
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
1010
CAPTEUR RESOLUTION DATE NIVEAU DE CORRECTION
Landsat 7 TM 30 mUne série de 11 images de 1986 à mars 1999
En réflectance
Landsat 7 TM 30 m 14/10/1999 Brute (CN)
Données satellitales
Le logiciel de traitement d’images : Envi 4.2 Le logiciel de SIG : ArcGIS (ArcInfo Desktop) Version 9.2
La carte des systèmes écologiques (Hanafi, 1999 - 2000)
Données cartographiques
Données de terrains
Le spectroradiomètre portable ASD (Analytical Spectral Devices)
Le spectroradiomètre
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Logiciels
Matériels et données utilisés Matériels et données utilisés
La production primaire de l’année 1999 des écosystèmes
1111
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion Démarche proposée
Validation
Données de terrains
Prétraitement et corrections
radiométriques
Données Satellitales
Efficiences de conversion
Modèle utilisé (Monteith)
Paramétrage
Carte des PP estimées (modèle de
Monteith) 1999
Modélisation
Forçage
fAPAR
PP 1999 estimées à partir du modèle de
Monteith
Caractérisation des (ROIs) parcelles et création des néo-
canaux
MSAVI 1999 Modified Soil adjusted vegetation Index
Image Landsat 1999 (CN)
Production primaire mesurée de l’année
1999
1212
Rayonnement global annuel (1999)
Efficience climatique
PAR i
Production primaire annuelle (1999) estimée
Accroissement annuel en biomasse 1999(mesuré)
MSAVI (ROIs) (1999)
f APAR
(εi )
PAR a
Efficience de conversion
Relation linéaire a=∆MS/PARa
Forçage
Démarche d'application du modèle de Monteith
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
PARi : Rayonnement photosynthétiquement actif intercepté
PARa : Rayonnement photosynthétiquement actif absorbé
1313
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Calcul du fAPAR : Stratégie de forçage
Données Terrain (Végétation naturelle)
Image fAPAR
( variable biophysique)
Image en réflectance(information radiométrique)Observation spatiale
Image MSAVI
Stratégie de forçage fAPAR = f(MSAVI)
1414
y = 10,77x - 0,0175
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
MSAVI
fAP
AR
y = 10,733x - 0,4925
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,05 0,1 0,15
MSAVI
f A
PA
R
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion
Relation linéaire fAPAR – MSAVI « Forçage »
Écosystèmes RK2
Les Coefficients de la relation sont déterminés directement des images selon deux hypothèses
fAPAR = 0 associé à la valeur min
de MSAVI sur l’image (sol nu)
fAPAR = 1 associé à la valeur max
de MSAVI (densité max de la
végétation)
Écosystèmes AA2
Selon le principe que le fAPAR et le MSAVI sont linéairement reliés
1515
Équations des relations linéaires entre fAPAR et MSAVI
Introduction Zone d’étude Matériels et Méthodes Résultats Conclusion