Apport de l'imagerie radar pour la cartographie de l'humidité du sol et des croûtes biologiques en zone sahélienne - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Mémoire D'étudiant Année : 2010

Apport de l'imagerie radar pour la cartographie de l'humidité du sol et des croûtes biologiques en zone sahélienne

Résumé

Soil degradation is alarming in many places. The arid area named Sahel is an hostile place for anthropological development and farming is very problematic due to soil poverty with a lack of organic matter. However, development of biological crusts on naked fallows and plateaus plays an important ecological role for soils. Physical characteristics and microbiotic activity of these crusts allow soil enrichment and stabilisation. In-depth studies of this crust seems necessary and its monitoring on a regional scale would be facilitated in using remote sensing. This study is a part of the BioCrust project, a project on microbiotic crust vulnerability and soil degradation in Sahelian zone. Optical imaging allows to establish probability maps of biological crust presence. Radar imaging brings new information on soil moisture. Soil moisture seems correlated to crust, thus relations between radar data and soil moisture can be draw up then between soil moisture and crust. Seasonal evolution of soil moisture will also be taken into account. The purpose of the study is to obtain reliable soil moisture map in order to enrich possibilities of biological crust mapping afterward. The study concerns two places in Niger of 100 km² each on which ground statements were simultaneously picked up with the acquisition of TerraSAR-X pictures. Multi dates data allow seasonal soil moisture. Soil moisture mapping on naked grounds on both sites of Niger and on various dates was done with a precision of 2.34% for the best case. However relationship between soil moisture and crust location remains to be established. These results will contribute to the implementation of a soil degradation and biocrust vulnerability monitoring tool in front of climate and land use changes.
La dégradation des sols est alarmante dans de nombreuses régions du monde. Le Sahel, région aride, constitue un milieu hostile au développement anthropique et l'agriculture y est de plus en plus problématique, notamment par la pauvreté des sols en matière organique. Cependant, le développement de croûtes biologiques sur les sols nus des jachères et des plateaux joue un rôle prédominant d'un point de vue écologique. Les caractéristiques physiques et l'activité microbiotique de ces croûtes permettent en effet d'enrichir voire de stabiliser le sol. L'étude approfondie de cette croûte apparaît nécessaire et son suivi à l'échelle régionale serait facilité par l'utilisation de l'imagerie satellitale. Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet BioCrust portant sur la vulnérabilité des croûtes microbiotiques et la dégradation des sols en zone sahélienne. L'imagerie optique fournit des cartes d'occupation du sol alors que l'imagerie radar permet de suivre l'humidité du sol. Un des objectifs du projet BioCrust est d'étudier la possibilité de cartographier les zones où la présence de croûtes biologiques est importante. L'humidité du sol qui semble corrélée à la présence de croûte va permettre d'établir des relations entre signal radar et humidité, puis entre humidité et croûte. L'évolution de l'humidité du sol au cours des saisons sera prise en compte également. L'objectif de l'étude est d'obtenir des cartes fiables d'humidité du sol, afin de, par la suite, enrichir les possibilités de cartographie de la croûte biologique au Sahel. L'étude porte sur deux sites au Niger de 100 km² chacun sur lesquels des relevés de terrains ont été effectués simultanément à l'acquisition des images radars TerraSAR-X. Les données multi-dates permettent une estimation de l'humidité du sol suivant le type de saison. La cartographie de l'humidité des sols nus sur les deux sites nigériens et sur les différentes dates montre des humidités estimées avec une précision de l'ordre de 2,34% dans les meilleurs cas. Le lien entre humidité et présence de croûte reste cependant à établir. Ces résultats contribueront à la mise en place d'un outil de suivi de la dégradation des sols et de la vulnérabilité des croûtes microbiotiques face aux changements climatiques et changements d'usage des sols.
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Dates et versions

hal-02593342 , version 1 (15-05-2020)

Identifiants

Citer

P. Camus. Apport de l'imagerie radar pour la cartographie de l'humidité du sol et des croûtes biologiques en zone sahélienne. Sciences de l'environnement. 2010. ⟨hal-02593342⟩
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