04 Chapitre 1g

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CHAPITRE I SYNTHESE BILIOGRAPHIQUE

I PIN D’ALEP

I. Monographie du Pin d’Alep :

Le pin d’Alep est une espèce largement répandue dans le bassin méditerranéen, Cette essence est

parmi les espèces caractéristiques de la forêt algérienne. Cette dernière représente un capital

forestier majeur. Ces exigences écologiques modestes ont incité les forestiers à l’introduire à grande

échelle dans les stratégies nationales en matière de reboisement.

1. Taxonomie :

1.1. Description générale du groupe halepensis :

Les pins du groupe “halepensis” sont souvent connus sous le nom de pins méditerranéens. Ils

représentent un capital forestier majeur sur le pourtour de la Méditerranée. D’après Houerou (1980)

et Quezel (1986), ces pins occupent environ 6,8 millions d’hectares.

Ils appartiennent à la famille des Pinacées (Abiétacées), au genre Pinus, une variété Pinus

(Eupinus) à la section Halepensis et au sous-groupe halepensis (Gaussen, 1961).

Dans ce groupe, plusieurs espèces ont été décrites, mais deux seulement sont considérées

actuellement comme de véritables nouvelles espèces par la majorité des systématiciens :

Si l’on s’en rapporte à Gaussen (1960), il existe deux espèces distinctes, Pinus halepensis Mill et

Pinus brutia Tenore. La première espèce, caractérisée notamment par ses aiguilles fines à canaux

résinifères toujours submarginaux, appartient essentiellement au domaine floral de la Méditerranée

occidentale, alors que la deuxième, à aiguilles raides, à canaux résinifères marginaux ou

submarginaux est propre à la Méditerranée orientale.

Nahal (1962), en réétudiant les caractères morphologiques et en utilisant également les

caractères chimiques des résines a adopté une classification semblable. Selon cet auteur, il existe

deux espèces distinctes: P. halepensis et P. brutia dont les principaux caractères distinctifs sont les

suivants:

Pinus halepensis: cône isolé, rarement par paire ou verticillé, pédoncule réfléchi vers la base du

rameau : écusson de l'écaille à ombilic saillant prolongé par un petit mucron (Aiguilles fines de

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moins de 1 mm d’épaisseur), souples, de 5 à 10 cm de long, d'un vert jaunâtre: bords de l'aile de la

graine sensiblement parallèles.

Pinus brutia: cônes fréquemment verticillés, sessiles ou couinement pédonculés, non réfléchis

vers la base du rameau, dressés sur le rameau; écusson de l'écaille du cône à ombilic déprimé à

mucron large (Aiguilles rigides, de plus de 1 mm d'épaisseur), rugueuses, longues de 10 à 18 cm;

aile de la graine élargie vers la base du côté externe (Nahal, 1962).

Ces essences offrent des exigences écologiques très modestes, une productivité faible mais

acceptable, ce qui a entraîné les forestiers à les utiliser à très grande échelle comme essence de

reboisement (Quézel, 1986).

Dans la suite du chapitre, seulement l'espèce pin d’Alep (Pinus halepensis) sera étudiée. C’est

l’espèce qui nous intéresse. Elle constitue avec le Thuya de Berberie, l'objet de ce mémoire.

1.1. 2. Position et nomination systématique du pin d’Alep :

Après plusieurs descriptions du pin d’Alep par différents auteurs, les botanistes ont retenu

l’appellation donnée par Miller (Kadik, 1987).

Le pin d’Alep fut décrit par Miller en 1768 sous le nom de Pinus halepensis, c’est l'essence

résineuse la plus répandue en région méditerranéenne et constitue non seulement un vrai rempart

naturel contre le désert mais aussi contribue à une production de bois non négligeable (Quézel,

1986).

Le pin d’Alep est connu sous le nom de pin blanc, pin de Jérusalem, en français, Senouber

en arabe, Tayda en berbère (Seigue, 1985).

Classification :

Règne : Plantae

Embranchement : Spermatophytes

Sous-embranchement : Gymnospermes

Classe : Pinopsida

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Ordre : Pinales

Famille : Pinaceae

Sous famille : Pinoidea

Genre : Pinus

Espèce : Pinus halepensis Mill

Nom Arabe : الحلبي الصنوبر

2. Aire de répartition du pin d’Alep :

2.1. Dans le monde :

C’est une espèce largement répandue sur le pourtour méditerranéen (figure 1), où son aire de

répartition a été précisée par de nombreux auteurs, en particulier par Nahal (1962). C’est une

essence fréquente surtout en région méditerranéenne occidentale (tableau 1), que l’on trouve à

l’état spontané autour du bassin méditerranéen, sauf en Egypte (Nahal, 1986).

Figure. 1 : Aire de répartition du pin d’Alep et du pin Brutia (Quezel, 1986)

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Tableau. 1 : La superficie occupée par le pin d’Alep dans quelques pays de la Méditerranée.

(Bentouati, 2006).

Le pin d’Alep est une importante espèce de l'Afrique septentrionale avec une répartition allant du

Maroc à la Libye. C’est en Afrique du Nord et notamment en Algérie et en Tunisie qu'il constitue

les massifs les plus importants (Boudy, 1950).

En Tunisie, le pin d’Alep se développe sur tous les massifs montagneux, il colonise

essentiellement les monts de la dorsale tunisienne.

Au Maroc, le pin d’Alep constitue quelques peuplements généralement isolés sur le pourtour

des grands massifs montagneux et en particulier du Rif où il est relativement fréquent sur le versant

méditerranéen du Moyen-Atlas, et du Haut Atlas où il est assez répandu dans les vallées internes du

versant septentrional jusqu’au sud-ouest de Marrakech. II existe encore en quelques colonies isolées

sur le versant saharien de la chaine. II forme enfin quelques peuplements dans le Maroc Oriental et

en particulier sur les monts de Débdou (Quézel, 1986).

En Espagne, il est bien développé sur les chaines littorales de Catalogne, de la région de Valence

et de Murcie ; par contre, il est moins fréquent en Andalousie. Il existe en colonies disjointes dans la

haute vallée du Tage ainsi que sur tout le pourtour de la vallée de I’Ebre. II est présent dans toutes

les îles Baléares (Quezel, 1986).

Pays Superficie (ha) source

Algérie 850000 Mezali (2003)

Maroc 65000 Bakhyi (2002)

Tunisie 170000 à 370000 Chahroun (1986), Ammari (2000)

France 202000 Couhert et duplat (1993)

Espagne 1046978 Montero (2000)

Italie 20000 Seigue (1985)

Grèce 330000 Seigue (1985)

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En France, le pin d'Alep est assez peu répandu et épars à l'ouest du Rhône mais beaucoup plus

fréquent en Provence. II remonte dans la vallée du Rhône jusqu'aux environs de Montélimar. Dans

la région méditerranéenne française continentale, son aire, s'étend à l'étage du Chêne vert (Pardé,

1957).

En Corse, il n'existe, avec une spontanéité douteuse, que dans la région de Saint-Florent (Quezel,

1986).

En Italie, le pin d'Alep a une importance notable, il n'est jamais abondant. Il s'observe çà et là,

notamment dans le sud et en de rares localités de Sicile et de Sardaigne (Quezel, 1986).

Dans les Balkans, son importance est très variable, il est présent sur le littoral adriatique surtout

au Sud de Split et réapparait en abondance en certaines zones de la péninsule hellénique notamment

dans le Péloponnèse nord-occidental, en Attique, en Eubée et en Chalcidique occidentale.

En Yougoslavie, son aire est limitée à une étroite bande littorale le long de la côte Adriatique

dans les régions de Split. Markarska et Dubrovnik et surtout dans les îles voisines de Hvar et de

Brac (Debazac et Tomassone, 1965).

En Grèce, il occupe une plus large superficie, notamment dans le Pélojxinèse, En Grèce

continentale, il existe au Mont Athos et sur le littoral de Thrace et constitue des peuplements

appréciables dans les Îles (Thassos, Samos, Cos, Rhodes et en Crète).

En Turquie, le pin d'Alep représente une des essences les plus largement répandues, et constitue

d'immenses peuplements forestiers sur les façades égéenne et méditerranéenne, et également

quelques forêts résiduelles sur le revers sud des chaines pontiques (Debazac et Tomassone, 1965).

En Syrie, il n'est connu que dans une station de la région côtière dans la montagne des Alaouites

(Nahal, 1960).

II est intéressant de signaler que ce pin n’existe pas à l’état naturel dans la région d’Alep, au

nord de la Syrie. Le pin qu’on trouve à l’état spontané dans cette région est un pin voisin, le pin

brutia, avec lequel il a été confondu (Nahal, 1986).

Au Liban, selon Berjaoui (1952) le pin d’Alep se rencontre depuis le littoral jusqu’à 1 900 m

d'altitude, en peuplement pur ou en mélange avec Pinus brutia qui est plus fréquent.

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Il se trouve en de rares stations de l'Irak septentrional. Enfin, le pin d’Alep existe en Jordanie

(Debazac et Tomassone, 1965).

2.2. En Algérie:

En Algérie, Le Pin d’Alep est connu avec une amplitude écologique très large il est

abondant sur presque tous les massifs littoraux telliens a l’Ouest d’Alger, sur les hauts plateaux et

atlas saharien (kadik, 1987). Figure. 2.

Selon (Letreuch ,1982), le Pin d’Alep se répartit comme suit :

A l’Est, le Pin d’Alep occupe les Monts de Tebessa et à l’Aurès, ou il y a une belle

futaie.

Au Centre, il se rencontre dans les forêts de l’Ouarsenis.

A l’Ouest, il est observé dans les forêts de : Saida, Mascara et Sidi Bel-Abes.

Dans l’Atlas Saharien, on le trouve dans les forêts de Monts d’Ouled Nail à Djelfa et

Djebels Amour près d’Aflou.

Figure. 2 : Aire de répartition du pin d’Alep en Algérie (Bentouati, 2006).

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3. Caractéristiques :

3.1. Les caractères botaniques:Le pin d’Alep est un arbre de taille moyenne (20 m), pouvant

atteindre une hauteur de 30 m sur les très bonnes stations.( d’après les conseils de Mr Fetati, 1996)

avec un tronc généralement torsadé irrégulier et branchu ,le pin d’Alep vit beaucoup plus

longtemps sur le littoral, et il se tient droit et il est peu branchu dans les Aurès et l’Atlas saharien

(Kadik, 1987). L’écorce des jeunes arbres est gris argenté, lisse puis écailleux, devenant gris

brunâtre ou rougeâtre plus ou moins foncée crevassée chez les arbres adultes (Seigue, 1985), son

écorce donne environ 3 kg de résine par arbre et par an, avec une térébenthine très appréciée.La

couronne est conique dans le jeune âge, puis s’étale au fur et à mesure du vieillissement, il est

caractérisé par un feuillage persistant, vert clair, lorsque l’arbre est jeune avec l’âge, il s’étale et

devient vert foncé, avec des aiguilles qui sont fines souples flexibles de couleur claire, longues de 5

à 10cm sur une épaisseur de 0 ,5 à 8 mm, réunies par deux le plus souvent à l’extrémité des

rameaux. Les bourgeons sont cylindriques, allongés, non résineux (Kadik, 1987).La floraison a lieu

au printemps (avril-mai), les fleurs mâles sont allongées, de couleur jaune, groupées en épis

cylindriques, et les fleurs femelles isolées de couleurs vert rose, rarement par paire ou par verticilles

(Seigue, 1985). Le cône est ovoïde, long de 8 à 12 cm, persiste infiniment sur l’arbre après avoir

perdu les graines. Selon Kadik (1980), le pin d’Alep fructifie vers dix à douze ans, mais les

graines ne sont capables à germer d’une façon abondante qu’a partir de vingt ans, elles conservent

leurs vitalités plus de trois ans.Le pin d’Alep présente un enracinement pivotant avec des racines

latérales importantes sur les sols profonds et fissurés alors que sur des sols peu profonds et pauvres,

le système racinaire apparaît à la surface du sol.Le pin d’Alep ne dépasse pas 150 ans, la moyenne

d'âge est de 120 à 130 ans avec un âge d’exploitabilité de 70 a 80 ans (Kadik, 1980).3.2. Les

caractères écologiques : Le pin d’Alep est une des essences méditerranéennes qui possède

l’amplitude écologique la plus vaste (Nahal, 1962). C’est une essence qui a un caractère robuste et

très plastique, sa rusticité et ses faibles exigences en eau lui ont donné un grand pouvoir

d’adaptation à des conditions écologiques parfois très difficiles.Cette espèce est présente dans les

garrigues, les éboulis ou même les fentes de rochers en bordure de mer. C’est une essence de

lumière qui supporte de forts éclairements et de longues périodes de sécheresse. C’est un arbre de

faibles exigences écologiques. Il est d’une grande rusticité et résiste assez bien à la sécheresse.

3.2.1. Les conditions climatiques :Le facteur climatique joue un rôle prépondérant dans l’écologie

du Pin d’ Alep. Toute sa distribution est commandée par la température et la tranche

pluviométrique.3.2.1.1. Température :La température moyenne est plus élevée et la pluviosité plus

faible que pour le Chêne vert, il résiste moyennement à la neige. (BOUDY, 1951).La température

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moyenne annuelle varie dans la zone de répartition du Pin d’Alep entre 13° et 18.3° Celsius avec un

optimum compris entre 13,56° et 15,55° Celsius. La moyenne des maximums du mois le plus chaud

se trouve comprise entre 28,3° et 35,4° Celsius l’optimum se situant bien entendu entre 31° et 33°

Celsius.L’aire de répartition de l’essence est caractérisée quand a la moyenne des minimums du

mois le plus froid(m) entre -1,8° et 9,3° Celsius. La meilleure pineraie correspond aux valeurs de m

comprises entre -1,8° et 5° Celsius.Si maintenant l’on se réfère a la continentalité thermique définie

par l’écart entre m et M on s’aperçoit que Pinus halepensis s’étend dans les zones pour les quelles

les valeurs de ce paramètre vont de 19,9° a 35,7° Celsius, avec un optimum entre 31° a 35° Celsius.

(KADIK, 1987).3.2.1.2. Pluviométrie :Les grandes masses sont dans la zone 350 à450 mm mais

elles descendent parfois au-dessous (de 3oo mm jusqu’à 250 mm). L’excès d’humidité lui est

défavorable et il végète mal au -dessus de 700 et 800 mm. C’est l’inverse du Cèdre. (BOUDY ,

1951)En Afrique du Nord il prospère bien avec un total de précipitations de ce 350 à 400 mm mais

on le rencontre encore dans l’Atlas saharien, sous des précipitations de 300 mm. Il craint l’excès

d’humidité et il semble bien qu’il se comporte mal au delà de 700 à 800 mm de précipitations. 3.2.2.

Les conditions édaphiques :Le pin d’Alep est une essence très tolérante de point de vue

édaphique, Il est indifférent à la nature physique et chimique du substrat. On le rencontre

fréquemment sur des sols peu évolués. Il préfère des sols calcaires que des sols acides, il pousse

facilement et naturellement dans la roche calcaire et sèche du littoral méditerranéen, en plein soleil

et face aux embruns. Cependant en conditions climatiques favorables ou il n’y aura pas de

concurrence interspécifique, il donne un meilleur développement sur les sols mano-calcaire ou

calcaires délités (Fetati, 1996). Cette essence donne une litière acide, à dégradation lente,

fournissant généralement un sol pauvre en matière organique (Kadik, 1980). C’est donc une essence

très rustique (Nahal, 1962). Cela en fait une essence intéressante, qui peut valoriser ou du moins

occuper des terrains à très faible fertilité, où il est souvent la seule essence forestière possible. Sur

les zones fertiles à bilan hydrique élevé, le pin d’Alep présente une forte croissance et une bonne

morphologie. 4. Ecophysiologie :4.1. Maturité et période de germination des graines :Les

cônes du pin d’Alep mûrissent au cours de la deuxième année, et laissent le plus souvent échapper

leurs graines au cours de la troisième année (Nahal, 1962). La dissémination naturelle des graines a

lieu entre la fin du mois d’août et la fin du mois d’octobre. Le cône doit avoir subi de fortes

chaleurs, qui détruisent les joints de résine entre les écailles, pour pouvoir s’ouvrir (Francelet,

1970). La germination peut avoir lieu, soit à la fin de l’automne, soit au début du printemps.Le pin

d’Alep fructifie dès l’âge de 10 à 12 ans, mais les graines qu’il produit ne sont aptes à germer que

lorsqu’il a atteint l’âge de 18 à 20 ans (Nahal, 1962). Le pin d’Alep conserve une partie importante

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de ses cônes fermés, les graines maintenues dans les cônes conservent toute leur viabilité pendant

au moins 3 ans (et des cônes de 20 ans contiennent encore une proportion considérable de graines

pouvant germer (Nahal, 1962).4.1.1. Types de cônes :Le pin d’Alep est une essence partiellement

sérotineuse c'est-à-dire qu’il porte à la fois des cônes sérotineux et non sérotineux. Ces deux types

de cônes présentent des modalités d’ouverture différentes (Favand, 2007). Les cônes sérotineux se

distinguent par la présence de nombreux canaux résinifères et leur forte teneur en résine. La résine

scelle les écailles du cône et empêche donc toute dessication interne. Pour s’ouvrir, un cône

sérotineux doit subir un choc de chaleur important (incendie), qui va fissurer les joints de résine. La

présence de failles dans les joints de résine, même sur une partie localisée du cône, amorce la

dessication du cône et entraine l’ouverture des écailles (Franclet, 1970)Ces deux types de cônes ont

des modes particuliers de libérations des graines, traduisant des dynamiques spécifiques. 4.2.

Phénologie et croissance :La reprise de la végétation chez le pin d’Alep est relativement tardive

et se situe entre février et mars (Rathgeber, 2002). Les mois de mai et juin correspondent à la

période de croissance (radiale et apicale) maximale (Rathgeber, 2002). La période de croissance est

stoppée par la sécheresse vers le mois de juillet. En automne les rameaux ne semblent s’allonger

que très peu, la croissance radiale par contre reprend de façon significative (Nicault, 2001). La

croissance en hauteur se poursuit au delà de 100 ans ; elle est en moyenne de 14 à 18 cm par ans,

mais plus faible pendant les 25 premières années (Kadik, 1980).Une grande partie des assimilats est

allouée au système foliaire, au système racinaire de même qu’à une abondante production de

graines, la production en bois par contre est généralement faible (El Aouni, 1980) 4.3. La

régénération du pin d’Alep :4.3.1. Régénération après incendie :Ce phénomène n’intervient

qu’une seule fois la plupart du temps, l’arbre ne survivant pas au feu (Favand, 2007).La

régénération après incendie se fait à partir de la banque de graines aériennes. Les graines présentes

en surface du sol lors de l’incendie sont détruites ou perdent leur pouvoir germinatif, contrairement

aux graines protégées dans les cônes (Habrouk et al, 1999).Le feu provoque l’ouverture des cônes

et dès le premier jour suivant l’incendie, on observe une libération massive de graines. Puis celle-ci

diminue progressivement au cours du temps jusqu’à devenir complètement nulle au bout de

quelques mois (Nathan et Ne’eman, 2004).Après un incendie de grande importance, une couche

épaisse (30 à 50 mm) de cendres recouvre le sol. Cette couche de cendre réduit considérablement la

germination de toutes les espèces végétales, le pin d’Alep y compris (Favand, 2007). De plus, le pin

libère massivement des graines après incendie. Cela lui confère donc un avantage qui lui permet de

s’affranchir rapidement de la compétition. Les semis de pin d’Alep émergent à la première saison

humide suivant l’incendie. La germination et la levée des plantules a alors lieu de manière

quasiment simultanée pour toutes les graines. On observe donc une vague de germination massive

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et unique, rapidement après le début de la saison pluvieuse (Daskalakou et Thanos, 2004)4.3.2.

Régénération en l’absence d’incendie :En temps normal, environ 60 % de la production annuelle

de semences de pin d’Alep est libérée, le reste restant stocké dans les cônes. La quantité de graines

émises varie fortement en fonction de la saison. La libération est concentrée principalement durant

les périodes chaudes et sèches, au printemps et à l’automne, en particulier durant les périodes de

grand vent (ce qui crée des conditions desséchantes et entraîne une plus forte dispersion des graines.

(Nathan et al, 1999).Les graines germent ensuite lorsque les conditions sont humides c'est-à-dire de

la fin de l’été au début de l’hiver et de la fin de l’hiver au début du printemps (Acherar, 1981;

Calamassi et al, 1984). Lorsque les conditions hygrométriques et thermiques sont favorables, les

graines de pin d’Alep atteignent de très forts taux de germination (Oustric, 1984).5.

Association : D’après les conseils de Mr BOUDY (1952) elle est essentiellement

méditerranéenne et de caractère xérophile et thermophile, le sous-bois est dense, mais de hauteur

moyenne Nous distinguons deux types, d’associations : La première comprend le chêne vert, le

thuya, le pistachier, l’alfa, le chêne Kermès le genévrier de Phénicie, le romarin, la globulaire, la

bruyère à fleurs multiples, la lavande, le lentisque, le ciste à feuilles de sauge, l’olivier sauvage, le

genet à trois pointes, le palmier nain.La seconde, de type atlantique présente en sus le buis des

Baléares et le frêne dimorphe, quel que soit le type de l’association, au constate la présence

constante du romarin et de la globulaire, ce sont les plantes caractéristiques de la pineraie, même

lorsque celle-ci a disparu, elles demeurent comme témoins. (BOUDY, 1951).Les plantes fidèles du

Pin d’Alep sont : Globulaires, Romarin, lentisque, groupe des plantes qui occupent à peu prés toute

la zone de barrage vert en plus du chêne vert. 6. Utilisations :Le pin d’Alep par son

remarquable tempérament présente l’essence la plus utilisée pour le reboisement en Algérie (Fetati,

1996). Ses utilisations anciennes sont variées : caisserie, lamelles pour la confection de cageots à

primeurs, laine de bois et douelles pour la tonnellerie. On l’utilisa plus rarement dans des petites

dimensions comme poteaux ou étais de mines (Belvaux, 1992).Le Pin d’Alep fut largement utilisé

pour le gemmage, pour lequel il est l’essence méditerranéenne qui fournit le meilleur rendement et

la meilleure qualité (Nahal, 1962).Le bois de pin d’Alep, même s’il n’est pas de qualité

exceptionnelle, est cependant apte à des emplois plus nobles et donc plus rémunérateurs que ceux

qu’il connait actuellement. En particulier, l’emballage léger pourrait constituer un secteur moteur

pour les gros volumes de sciage (Oliva et Ricard, 1995).7. Type de peuplements de pin

d’Alep :On peut répartir les peuplements du Pin d’Alep en quatre catégories :La vieille futaie

pleine.

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La futaie jardinée.

La jeune futaie sur incendie (gaulis ou perchis).

Les peuplements mélangés.

7.1. Vieille futaie pleine :

Le type n’est pas très fréquent; c’est celui vers lequel tend normalement le peuplement de Pin

d’Alep lorsqu’il n’est pas incendié ou ne l’est qu’à intervalles éloignés. On le trouve en Algérie

(Djelfa, Ammi-Moussa) et en Tunisie Centrale. Le nombre d’arbres est très variable normalement

150 arbres à l’hectare de 1.10 m de tour et 12 mètres de hauteur, tombant à 35 ou 40 sujets dans les

stations les plus arides.

C’est le type de futaie le plus intéressant, car il donne des fûts droits et réguliers et permet

d’arrêter le développement excessif du sous-bois. II devrait être favorisé partout où la croissance est

rapide, la régénération normale et les incendies relativement peu fréquents.

7.2. Futaie jardinée :

Type-le plus répandu en Afrique du nord et même dans tous les pays méditerranéens. Il résulte

des incendies et des caprices de la régénération. Les peuplements sont très irréguliers comme

répartition des âges et des diamètres. On y trouve des arbres de tous âges, de 1 à 100 ans, le nombre

des sujets à l’hectare est également très variable au mieux, il et de 120 à 150 sujets de 8 à 10

mètres de hauteur et de 0.5 a 0,90 de circonférence, chiffre tombant souvent à 50. Le nombre des

jeunes sujets de moins de 0.20 de tour va de 1000 à 2000.

Le peuplement étant irrégulier et ouvert, le sous-bois inflammable prend un grand

développement, par contre, l’échelemement des âges offre une certaine garantie pour la survivance

des boisements en cas d’incendie. Aussi, le peuplement jardiné, d’ ailleurs les seuls possibles en

mauvais terrains où la régénération est difficile et dans les zones très incendiées, devront continuer

à être en majorité dans les forêts de Pin d’Alep. Il conviendra cependant de leur appliquer un

traitement et un aménagement permettant de les régulariser.

7.3. Jeune futaie pleine sur incendie :

Type également très commun, surtout en Oranie, provenant des grands incendies parcourant des

milliers d’hectares dans des massifs qui, bien que détruits, étaient assez âgés pour se régénérer,

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grâce à l’abondance des graines émises des cônes ouverts par la chaleur. Dans les premières années,

le peuplement est une immense brosse de semis tournant au fourré, puis au gaulis et au perchis (à

partir de 10 cm de diamètre) , dominé par 10 à 15 semenciers de 60 à 80 ans rescapés de l’incendie.

L’ensemble de ces peuplements se présente actuellement sous forme de perchis équiennes de 25

à 30 ans, de 0,25 m de circonférence et 5 mètres de hauteur, surmontés de semenciers. Ceux d’autre

ces peuplement se trouvant dans les conditions les plus favorables doivent être orientés vers la

futaie pleine et les autres vers la futaie-jardinée.

7.4. Futaie mélangée :

Les seuls peuplements mélangés ayant de l’intérêt, sont ceux de Pin d’Alep et de Chêne-vert. Les

autres sont rares, sauf celui Pin-Chêne Kermès en Oranie. Le Pin a été le plus souvent chassé par

l’incendie du mélange Pin-Chêne vert ; mais, comme on l’a vu, il en fait ensuite la reconquête. Dans

les peuplements mélangés normaux, le Pin forme l’étage dominant et le Chêne-vert l’étage dominé.

(boudy, 1951).

8. Menace :

Plusieurs phénomènes menacent régulièrement le pin d’Alep et causent parfois des dégâts très

importants, il est menacé plus particulièrement par :

8.1. Les champignons :

8.1.1. Lophodermium pinastri :

Elle est Provoquer la maladie de rouge cryptogamique Des pins a des symptômes suivants :

Jaunissement, rougissement, Puis chute précoce des aiguilles, débourrement Plus tardif, pousses

plus courtes, croissance très ralentie.

8.1.2. Mycosphaerella pini :

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Elle est Provoquer la maladie des bandes rouges des aiguilles généralement marquer des Taches

jaunes virant au brun rouge sur les aiguilles. Apparition de taches noires localisées sur les zones

rouges des aiguilles, défoliation partielle.

8.1.3. Melampsora pinitorqua :

Elle est Provoquer la maladie de La rouille courbreuse des rameaux du pin et marquer

déformation caractéristique en «S », dessèchement des rameaux, les attaques répétées peuvent

entraîner la mort de l’arbre et nuisent à la forme de la tige principale.

8.1.4. Cronartium flaccidum :

La rouille vésiculeuse de l’écorce des pins, et marquer Chancres riches en résine sur le tronc et

les branches. Ecoulement de la résine, des chancres par la suite, les parties de l’arbre Au-dessus de

la lésion peuvent se Dessécher.

1.8.2. Les insectes :

Le plus connu des insectes qui attaquent le Pin d’Alep est la chenille processionnaire du pin

(Thaumetopoea pityocampa), qui détruit les feuilles (DILEM, 1992).

1.8.3. Les incendie :

Le grand ennemi du pin d’Alep est l’incendie .C’est la nature du bois imprégné de’ résine ainsi

que l’écorce, et la propagation du feu par les cônes propulsés au loin, qui favorisent la marche de

l’incendie beaucoup plus que le sous –bois, surtout lorsque celui-ci est du chêne vert. (BOUDY,

1951).

II La dynamique de la végétation

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1. Définition Dynamique de la végétation :

Les associations végétales ne sont pas des états stables à moins qu’une cause particulière

(érosion, sur pâturage, l’action anthropiques…etc.) et ces paramètres influe sur l’évolution. Elle

présente en générale une transformation spontanée longue au cours de laquelle les groupements de

végétaux différents se succède en chaque point ; cette transformation est appelée « dynamisme de

végétation ». (Paul Ozenda 1982)

L’évolution de la végétation dans le temps est développée partiellement sous des titres variés :

• Les successions végétales

• Les ”Stratégies” d’évolution des écosystèmes

• l’écosystème en action (Paul Ozenda 1982)

Figure.3 : la dynamique de la végétation : de l'abandon de culture au climax

(Rameau 1987)

2. Concept de la dynamique végétale :

La dynamique de la végétation s'exprime par le mode, la qualité et le taux de changement qui s'y

rencontre ; En plus des alternances périodiques, on peut reconnaître des transformations à long

terme. Dans un paysage régional, certaines pièces de la mosaïque végétale sont beaucoup plus fixes

que d'autres. Sur certains sites, durant une période d'années, les remplacements d'une communauté

végétale par une autre se font très rapidement: à un stade pionnier (par exemple sur le sable nu)

succède un état de consolidation plus ou moins prolongé, puis un sous-climax et enfin un climax ;Il

est souvent possible de classer les associations d'une région qui a été suffisamment étudiée selon

leur stade dynamique (Dansereau 1946,1956, 1959) .

34


2.1. Opposition conceptuelle sur l'évolution des communautés végétales :

Depuis presque 100 ans, la dynamique de la végétation et les facteurs de cette dynamique sont la

source de nombreux débats.

Cléments (1905) et Gleason (1917), élaborent des théories fondamentalement opposées sur la

nature des communautés végétales et arrivent à des visions tout à fait différentes de la dynamique

de la végétation.

Ces théories seront critiquées et plus ou moins intégrées dans la théorie du continuum proposée

par Whittaker (1953).

2.1.1 - Le super organisme de Cléments :

Pour Cléments (1905), les communautés végétales sont analogues à des organismes; les

communautés naissent, se développent et meurent. Ces super organismes se succèdent les uns aux

autres par des processus autogéniques linéaires et aboutissent à un stade final, le climax. La

première communauté installée va modifier les ressources du milieu initial et faciliter la mise en

place d'une autre communauté végétale. Cette théorie organiciste a été reconnue et acceptée

jusqu'en 1953. Dès lors, Whittaker puis d'autres auteurs, la modifient et la critiquent en augmentant,

en particulier, le nombre de climax définis afin de répondre aux différentes situations observées.

(BRUHIER, 1997)

2.1.2. L'individu prédominant de Gleason :

A l'opposé de Cléments, et en réaction à sa théorie organiciste, Gleason (1917), développe une

théorie stochastique de la dynamique de la végétation, fondée sur l'individu.

Pour lui, la communauté végétale n'est pas un organisme en soi, ni même un taxon, mais un

assemblage d'espèces qui, à l'intérieur de cette communauté, ont chacune des réponses différentes

face à l'environnement. La distribution des espèces est déterminée individuellement par les

gradients écologiques et les processus historiques de la colonisation. On néglige les interactions

entre plantes (compétition, co-évolution,...).

Cette théorie de la végétation basée sur l'individu a été ignorée jusqu'en 1953, année durant laquelle

Whittaker la réhabilite.

2.1.3. La notion de continuum de végétation de Whittaker :

34


Les travaux de Cléments ont amené Whittaker (1953) à remettre en cause la notion de climax

unique atteint après une succession linéaire et prédictible de stades de végétation. Il définit donc une

grande quantité de climax possible en fonction de l'histoire du milieu, du niveau et de la nature des

perturbations subies par la végétation.

Il remet également en cause, la notion d'association végétale pour proposer la notion de

continuum de végétation organisé le long de gradients environnementaux, où la présence des

espèces est liée à leurs exigences écologiques. Cependant, il reconnaît qu'il est souvent nécessaire

de créer des classes, les communautés, même si la végétation forme un continuum.

3. Concept de la succession végétale :

La prise en compte de la dimension spatiale, mais surtout temporelle, de la végétation aboutit, au

travers de la dynamique de la végétation, à la notion de succession végétale.

Les successions sont une description des changements de végétation à différentes échelles dans

l'espace et le temps (FINEGAN, 1984)

Les successions sont séparées traditionnellement en :

Succession primaire : est la colonisation d'un sol nu par la végétation, elle a dans ce cas une

grande composante spatiale (par exemple le comblement d'une tourbière par la végétation) ;

Succession secondaire : quand il s'agit de la "réparation" par la végétation des terrains qui ont

subi une perturbation ouvrant un espace relativement large : (feu, chablis,...).

Van der Maarel (1996) y ajoute :

Succession à l'échelle du siècle, concernant les changements globaux de l'environnement et en

particulier le climat,

Les successions de restauration, qui tendent à remettre la végétation à un état plus naturel par

des mesures de gestion adéquate (arrêt de la fertilisation, du surpâturage,...).

3.1. Les différentes visions de la succession végétale:

34


a) Vision holistique : la succession autogénique et déterminée :

Pour cette école de pensée, l'écosystème est l'objet de l'étude et il possède des propriétés

émergentes qui ne peuvent pas être déterminées par l'étude des parties qui le composent. Dans cette

optique, les changements de végétation au cours de la succession sont contrôlés par la végétation

elle-même, les processus de succession sont donc autogènes. Les modifications du milieu

provoquées par la présence d'un groupe d'espèces rendent ce milieu favorable pour le groupe

d'espèces suivant. Il s'agit du modèle de facilitation de la succession végétale basé sur la notion de

relais floristique (Egler, 1954), où chaque groupe d'espèces envahit un site à un certain stade de

développement, rendant le milieu défavorable pour lui-même et favorable pour le groupe d'espèces

suivant. Dans ce cas, le contrôle biologique des cycles de nutriments est très important et la

succession est interprétée comme un processus de développement de l'écosystème vers un

maximum de stabilité et un maximum d'efficacité dans l'utilisation des ressources. La succession est

ordonnée, déterminée et donc prédictible (Finegan, 1984).

b) Composition floristique initiale d'Egler :

Egler (1954), après des travaux effectués sur les successions secondaires dans des champs

abandonnés, a constaté que, dans les premiers stades de succession, la composition floristique

initiale de la parcelle explique une grande part du développement de la végétation après abandon.

La composition floristique initiale correspond aux espèces établies ou présentes avant ou juste après

l'abandon. Selon lui, la succession végétale n'existe pas réellement, mais est une illusion due à un

développement décalé dans le temps des espèces.

Ce décalage est lié, par exemple, à la durée de dormance variable des semences, aux différentes

vitesses de croissance des plantes. Cependant, ce décalage de développement peut être comblé et

l'équilibre final ne dépend plus forcément de la composition floristique initiale.

Ce modèle, développé en 1954 par Egler, a été critiqué, mais intégré dans une approche

réductionniste de la succession (Finegan, 1984).

c) Vision réductionniste : la succession basée sur l'individu :

34


S'appuyant sur les théories de Gleason et Egler, et prenant pour arguments les difficultés à appliquer

la théorie holistique à des successions secondaires post-culturales, la théorie réductionniste rejette

les notions de facilitation et de succession autogène. Elle base sa théorie sur le niveau de l'individu :

chaque individu a ses traits de vie, son autécologie et ses capacités d'inhibition ou de tolérance par

rapport aux autres individus (de même espèce ou d'espèce différente). Une grande part est laissée au

hasard dans l'arrivée ou non d'une espèce dans un milieu. La disponibilité en ressource, et la

capacité des différentes espèces à tolérer un environnement pauvre en l'une des ressources guident

la théorie réductionniste de la succession. (BRUHIER, 1997)

Cependant, de nombreux contre-exemples montrent que cette théorie ne suffit pas non plus à

comprendre les phénomènes intervenant dans les successions. Le phénomène des successions

végétales est trop complexe pour pouvoir être réduit à un seul modèle.

4. La dynamique et les facteurs du milieu :

L'évolution du couvert végétale est due à des facteurs anthropique et naturel et elle s'effectue

dans un sens positif ou négatif :

4.1. Evolution progressive :

C'est une évolution qui abouti au stade climax, et elle se produit lorsque les facteurs naturel ou

entropique sont favorables à cette évolution. Elle peut commencer par l'installation des espèces

pionniers sur un sol nu, puis l'apparition des herbes, sous arbrisseaux et arbrisseaux. Enfin si les

conditions sont favorables, on aura un terrain bien couvert d'arbres.

La succession complète, selon (MOLINIER et al, 1971) est la suivante

4.2. Evolution régressive :

C'est une évolution entraînant le couvert végétal vers un stade extrême de dégradation. Cette

dégradation s'effectue quand un phénomène naturel (érosion, parasite, incendie.) ou anthropique

(défrichement, pâturage, coupe...) intervient d'une façon indésirable. Le processus de dégradation

peut s'aggraver et aller jusqu'à la désertification.

34


Figure .4 : Successions régressives à partir de la forêt de Quercus ilex dans le

bas- Languedoc méditerranéen (d'après BRAUN-DLANQUET, 1936,).

A : Succession régressive sur calcaire compact,

1, Quercetum ilicis;

2, Quercetum cucciferae brachypodietosum;

3, Brachypodietum ramosi;

4, stade surpâturé à Euphurbia characias.

B : Succession régressive sur sols acides.

1. Qnercetum ilicis;

2, Quercetum cucciferae rosmarinetossum;

3, Rosmarineto-Lithospermetum;

4, Aphyllanthion;

5, sol graveleux dénudé:

6, Deschampsietum mediae sur sol argileux lessivé.

34


5. Méthodes d'observation de la dynamique :

L'évolution de la végétation est généralement très lente et les cas d'observation directe sont

rares ; le plus souvent la dynamique de la végétation se déduit indirectement d'une comparaison

minutieuse entre les groupements végétaux et de la recherche des intermédiaires entre les différents

stades d'une série. (OZANDA, 1982).

On peut distinguer plusieurs méthodes d'observation de la dynamique de la végétation :

5.1. Méthode diachronique :

C'est une observation directe de plusieurs groupements en un même point et entre deux périodes

T, elle est possible que lorsque la succession est rapide par rapport à l'échelle de la vie humaine.

(OZANDA, 1982)

5.2. Méthode synchronique :

Basée sur l'étude des anciens documents, tel que les cartes, plans cadastraux, photographies

aériennes et satellitaires. En comparant ces documents avec l'état actuel de la végétation, pour

aboutir à des renseignements précieux.

5.3. L'étude de la zonation :

Elle est déterminée par les variations d'un facteur écologique qui permet souvent de tirer des

conclusions d'ordre dynamique, sous réserve de se maintenir à l'intérieur d'une même série

présumer. (OZANDA, 1982).

5.4. Les études de coupes de terrain et de sondage :

Cette méthode permet de reconstituer l'histoire de l'évolution, eu se basant sur l'étude des

couches de sols fossiles pour pouvoir déterminer le dynamique de la végétation en tenant compte

des changement climatique.

5.5. La comparaison de groupement voisin :

Ceux-ci concernent les groupements vivants cote à cote par l'étude des liaisons entre eux, en

déterminant la vitalité de certains espèces et reconnaître si celles représentent les restes d'un

groupement précédant ou évoluent vers le stade suivant.

34


6. Utilité :

L’intérêt théorique de l’étude des modifications profondes dans les séries de végétations soit

durable ou court par l’action humaine, pâturage, par les changements climatiques, et l’autre

intérêt est pratique qui permettent de prévoir l’état probable de la végétation au bout d’un temps

assez long, et déterminé judicieusement le traitement à appliquer pour obtenir un résultat donné.

34


III. LA TELEDETECTION

I. Télédétection :

La cartographie de la végétation est une activité en perpétuel renouvellement. L’avènement de la

photographie aérienne et ultérieurement, de la photographie IRC (infrarouge couleur) et de

l’imagerie satellite ont modifié la façon de dresser les cartes et amélioré les précisions. Suite à cela

et avec le développement actuel des techniques de l’informatique des SIG et celles de la

télédétection, ces derniers ont conduit plusieurs cartographes « à repenser » les méthodes de

cartographie traditionnelles, car elles sont très lentes, coûteuses et donc les substituer par des

méthodes automatiques, rapides, moins coûteuses et plus adaptées à la demande. Ces techniques

permettent de passer l’information géographique d’un rôle passif telle la carte sur papier à un rôle

actif avec les études des tracés géographiques par ordinateur (NAERT, 1995).

La cartographie automatique a pu se développer rapidement et se substituer aux méthodes

traditionnelles, pour certains thèmes, comme la météorologie par exemple, parce que les paramètres

sont peu nombreux, directement perceptibles à distance. Par contre sur d’autres thèmes plus

complexes comme le sol ou la végétation, la cartographie automatique progresse lentement et

souvent plus pour raisons d’économie que pour des critères de qualité (NAERT, 1995).

1. Définition :

La définition par la commission ministérielle canadienne de terminologie de la télédétection

aérospatiale publiée au journal officiel canadien le 11 décembre 1980 est : « la télédétection

regroupe l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour l’observation, l’analyse,

l’interprétation et la gestion de l’environnement à partir de mesures et d’images obtenues à l’aide de

plates-formes aéroportées, spatiales, terrestres ou maritimes. Ceci suppose l’acquisition

d’informations à distance, sans contact direct avec l’objet détecté » (C.C.T, 1999).

2. Historique :

Le premier vecteur utilisé en télédétection a été le ballon. En 1855, Nadar prend la première

photographie aérienne de ballon déposé en 1858 (GIRARD, 2000).Un brevet pour un “nouveau

système de photographie aérostatique“ permettant le “levé des plants topographiques,

hydrographiques et cadastraux“ ainsi que la direction des “opérations stratégiques par le levé des

fortifications». Par la suite, le développement de la télédétection a été intimement lié à celui de

34


l’aviation, et même si l’hélicoptère, le ballon ou le drone sont utilisés pour prendre des images,

l’avion reste le porteur le plus répandu (C.C.T, 1999).

Depuis le début des années 60, des capteurs de télédétection sont régulièrement embarqués sur

des satellites artificiels en orbite autour de la terre, couvrant une vaste gamme d’altitudes (C.C.T,

1999) :

Des orbites très basses (200 à 400km) pour des missions de courte durée (typiquement

quelques jours) à bord de la navette spatiale par exemple ;

Des orbites de 500 à 1500km, polaires ou quasi-polaires, les plus utilisées en observation de

la terre (SPOT, LANDSAT, NOAA…) ;

L’orbite géostationnaire, utilisée par des satellites météorologiques comme METEOSAT.

3. Eléments essentiels en télédétection :

La télédétection est une méthode qui permet d’obtenir des informations sur des objets en

recueillant et en analysant des données sans contact direct entre l’instrument utilisé et l’objet

analysé (GIRARD, 2000).

Les éléments essentiels en télédétection sont :

o Une plate-forme pour tenir l’instrument ;

o Un objet cible à observer ;

o Un instrument ou capteur pour observer la cible ;

o L’information obtenue à partir des données de l’image et la manière dont cette

information est exploitée et stockée.

Lorsque les scientifiques parlent de télédétection, l’objet observé est la terre. En général pour

eux, la télédétection est un moyen pour observer la terre, sa surface terrestre, ses océans, son

atmosphère et sa dynamique depuis l’espace (GIRARD, 2000).

Désormais, quand le terme de télédétection sera utilisé, il sera au sens que lui donnent les

scientifiques qui observent la terre. La télédétection est une technologie qui a pour objectif principal

de découvrir et d’observer le système « terre », l’environnement et sa dynamique à différentes

échelles (GIRARD, 2000).

34


4. Principes de la télédétection :

Dans la plupart des cas, la télédétection implique une interaction entre l’énergie incidente et les

cibles. Le processus de télédétection au moyen de systèmes imageurs comporte les sept étapes

(KLUSER, 2000).

Notons cependant que la télédétection peut également impliquer l’énergie émise (infrarouge) on

utilise des capteurs nom-imageurs (sismique, gravimétrie…) les processus de la télédétection sont

les suivants (figure 4) (KLUSER, 2000) :

- Source d’énergie ou d’illumination (A) ;

- Rayonnement et atmosphère (B).durant son parcours entre la source d’énergie et la cible, et

entre la cible et le capteur, le rayonnement interagit avec l’atmosphère ;

- Interaction avec la cible (C) ;

- Enregistrement de l’énergie par le capteur (D). Une fois l’énergie diffusée ou émise par la

cible, elle doit être captée par un capteur qui n’est pas en contact avec la cible pour être enfin

enregistrée ;

- Transmission, réception et traitement (E). L’énergie enregistrée par le système d’acquisition

est transmise, souvent par des moyens électroniques, à une station de réception où l’information est

transformée en images (numériques ou photographiques) ;

- Interprétation et analyse (F). Une interprétation visuelle et/ou numérique de l’image traitée

est ensuite nécessaire pour extraire l’information que l’on désire obtenir sur la cible ;

- Application (G). La dernière étape du processus consiste à utiliser l’information extraire de

l’image pour mieux comprendre la cible.

Figure 5: Processus de la télédétection (KLUSER, 2000).

34


5. Principaux satellites d’observation de la terre :

On distingue les satellites géostationnaires placés sur une orbite équatoriale à 35800 km

d’altitude. Ceux-sont généralement des satellites météorologiques. Les satellites de télédétection à

défilement ont une orbite quasi-circulaire polaire à une altitude située entre 700 et 900 km.

Ces satellites ont une orbite héliosynchrone, c’est –à-dire que le satellite survole une latitude

donnée à une heure locale sensiblement constante d’une révolution à l’autre. Ceci permet de

bénéficier d’un éclairement solaire assez peu variable. Le satellite américain LANDSAT, le satellite

ASTER. Le satellite français SPOT et le satellite algérien ALSAT1 appartiennent à cette catégorie

(GIRARD, 2000).

a) Le système Spot :

Le programme SPOT (Satellite pour l’Observation de la Terre) a été lancé en 1978 à l’initiative

du CNES, réalisé par la France en collaboration avec la Belgique et la Suède. Le but de ce

programme est de réaliser des prises de vues de hautes résolutions de la surface du globe. Le

premier satellite SPOT-1 a été lancé en 1986, SPOT-2 en 1990, SPOT-3 en 1996 et SPOT-4 en

1998 avec une nouvelle bande en moyen infrarouge (capteur HRV-IR) et le capteur végétation

(GIRARD, 2000).

Chaque satellite est équipé de deux systèmes d’acquisition HRV (Haute résolution visible)

indépendants et autonomes. Le HRV permet d’acquérir indifféremment des images en mode

Panchromatique (P) ou Multi spectral (XS) (GIRARD, 2000).

En mode Panchromatique, l’observation s’effectue par une seule bande spectrale correspondant à

la partie visible du spectre sans le bleu (0.51 μm<λ < 0.73 μm) pour SPOT-1, 2,3 et (0.61 μm<λ

<0.68 μm) pour SPOT- 4. Cette prise de vue donne des images en noir et blanc. La taille du pixel

est alors de 10 m. Ce mode permet donc d’obtenir des images de très haute résolution (GIRARD,

2000).

En mode Multi spectral, l’observation s’effectue dans trois bandes spectrales dont le choix a été

optimisé pour obtenir une discrimination maximale des différents types de cibles terrestres

observables (GIRARD, 2000) :

Vert : 0.50 μm<λ < 0.59 μm ;

Rouge : 0.61 μm<λ <068 μm ;

34


Proche infrarouge : 0.79 μm<λ <0.89μm ;

Moyen infrarouge : 1.58 μm<λ <1.75μm.

La combinaison des trois canaux permet d’obtenir des images en couleurs. La taille du pixel est

alors de 20 m (GIRARD, 2000).

Ce satellite présentait de nettes améliorations par rapport aux satellites Landsat dont une

résolution plus fine (jusqu’à dix mètres) et des possibilités stéréoscopiques. Le principe de la

stéréoscopie permettant analyse et vision en 3 dimensions, et construire des modèles numériques de

terrain (GIRARD, 2000).

Le cycle orbital du satellite (période de temps qui sépare deux passages au dessus du même

point) est de 26 jours. Il ne permet donc pas de suivre de façon précise l’évolution temporelle des

couverts végétaux (GIRARD, 2000).

b) La série LANDSAT :

Le programme Earth Ressources Technological Satellite (ERTS) utilisant les satellites ERTS-1

dont le nom a été transformé en LANDSAT (land satellite) est dû à la NASA(GIRARD, 2000). Le

premier satellite, LANDSAT-1 fut lancé en 1972 et suivit de 5 autres(LANDSAT 2 à 6). Les trois

premiers constituent la première génération, équipée de deux systèmes d’acquisition : le RBV

(Return BeamVidicom) et le MSS (Multi Spectral Scanner).

En 1982, le satellite LANSAT-4 est le premier de la seconde génération, en apportant quelques

modifications majeures sur le scanner et en remplaçant les caméras RBV par un nouveau capteur de

résolution spatiale plus élevée 30m contre 80m, le Thématique Mapper « TM », possédant sept

bandes spectrales plus fines, du bleu à l’infrarouge thermique (GIRARD, 2000).

En 1999, le satellite LANDSAT-7 a été lancé avec un nouvel capteur (ETM+)Enhanced

Thématique Mapper Plus, l’instrument d’ETM+ comporte huit bandes spectrales capables de

fournir des informations à haute résolution. Il détecte le rayonnement spectral filtré dans le visible,

proche-infrarouge, et l’infrarouge thermique. Les tailles des “Pixel“ sont de 15 mètres dans la bande

panchromatique ; 30 mètres dans les bandes de visible et l’infrarouge moyen et proche, et 60 mètres

dans la bande infrarouge thermique (GIRARD,2000).

Les satellites 1 à 5 n’ayant pas d’enregistreur embarqué, les données sont envoyées en temps réel

aux stations de réception, quand il ne peut y avoir de liaison directe, les informations sont envoyées

par des relais en utilisant des satellites de communication TDRS( Tracking and Data Relay

34


Systems). Pour LANDSAT-7, il y a une possibilité d’enregistrement à bord (tableau 2) (GIRARD,

2000).

Tableau 2 : Caractéristiques des principaux systèmes satellitaires d’observation de la terre dans

les bandes du visible et du proche infrarouge (GIRARD, 2000).

Caractéristique

du système

SPOT 1, 2 et 3 SPOT 4 LANDSAT

MSS

LANDSAT

TM

Orbite :

Type d’orbite

Altitude km

Répétitivité

Sub-polaire

héliosynchrone

830

26 jours

Sub-polaire

héliosynchrone

830

26 jours

Sub-polaire

héliosynchrone

705

16 jours

Sub-polaire

héliosynchrone

705

16 jours

Capteurs :

Acquisition

Résolution

spatiale (pixel)

Barrettes CCD

10M(pan)

20m(s)

Barrettes CCD

10M(pan)

20m(s)

Miroir oscillant

56 x 79 m

Miroir oscillant

30 m

Bandes

spectrales : (μm)

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

Panchromatique

0,50-0,59

0,61-0,68

0,79-0,89

0,51-073

0,51-0,59

0,61-0,68

0,79-0,89

1,58-1,75

0,61-0,68

0,5-0,6

0,6-0,7

0,7-0,8

0,8-1,1

0,45-0,52

0,52-0,60

0,63-0,69

0,76-0,90

1,55-1,75

10,4-12,5

2,0-2,35

Dimensions de la

scène : (km)

60 60 185 185

c) Le système ASTER :

"TERRA-EOS" (EarthObserving System) est un satellite lancé le 18 décembre 1999 par la

NASA. TERRA-EOS est un satellite multi-nationaletmulti-disciplinaire, équipé de cinq instruments

de télédétection, qui ont pour but de permettre une meilleure compréhension des interactions entre

la biosphère, l’hydrosphère, la lithosphère et l’atmosphère (ABRAMS et HOOK, 2001).

34


ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) est un des cinq

instruments placés à bord de la plateforme TERRA-EOS (http//asterweb.jpl.nasa.gov). Il est né

d’une coopération entre la NASA, le ministère Japonais de l’Economie, du Commerce et de

l’Industrie (METI) et the Earht Remote Sensing Data Analysis Center (ERSDAC, fondé en 1981

sous l’égide du METI, a pour objectif d’accélérer la recherche et le développement de technologies

en télédétection) (tableau 3) (ABRAMS et HOOK, 2001).

Tableau 3 : Caractéristiques du capteur ASTER (ABRAMS et HOOK, 2001).

Bandes Domaines Spectraux

(μM)

Résolution

Spatiale (M)

Dimension

de Scène

VPIR

BANDE1 0,52 – 0,60

15 60KM2

BANDE2 0,63 – 0,6

BANDE3N 0,76 – 0,86

(NADIR LOOKING)

BANDE 3B 0,76 – 0,86

(BACK WARD LOOKING)

MIR

BANDE 4 1,6 – 1,7

30 60KM2

BANDE 5 2,145 – 2,185

BANDE 6 2,185 – 2,225

BANDE 7 2,235 – 2,285

BANDE 8 2,295 – 2,365

BANDE 9 2,36 – 2,43

IRT

BANDE 10 8,125 – 8,475

90 60KM2

BANDE 11 8,475 – 8,825

BANDE 12 8,925 – 9,275

BANDE 13 10,25 – 10,95

BANDE 14 10,95 – 11,65

6. Traitement des données de télédétection :

Les réflectances enregistrées par les capteurs sont transmises à des stations de réception

terrestres, soit en temps réel (directement ou via un autre satellite) soit en temps différé (lorsque le

satellite arrive « en vue » d’une station de réception). Dans tous les cas, les données transmises se

pré sentent sous la forme brute d’un flux de données qui doit être traité avant d’être délivré à des

utilisateurs (ESCADAFAL et al, 1999) :

34


a) Prétraitement des images satellitaires :

Les prétraitements sont des opérations réalisées sur les images de télédétection avant l’analyse et

l’interprétation des images. Les corrections visent à compenser les perturbations de la radiométrie et

la géométrie de l’image intervenant lors de la prise de vue.

La mise au point d’une méthode concertée de surveillance par télédétection suppose un certain

nombre d’étapes techniques incontournables. Parmi celles-ci, les corrections géométriques et

radiométriques sont fondamentales pour la détermination de changements (ESCADAFAL et al,

1999).

b) Les corrections radiométriques :

Les données radiométriques acquises par un capteur satellitaire sont affectées par un certain

nombre de facteurs tels que les caractéristiques du capteur et l’état de l’atmosphère. Le passage des

données brutes enregistrées par le capteur aux images corrigées de ces facteurs se fait en quatre

étapes (BOUZIRI, 1999) :

1. Tout d’abord, il faut éliminer les perturbations dues à l’instrumentation pour rétablir les

contrastes existant entre les objets ;

2. Ensuite, les données brutes sont transformées en grandeurs physiques par l’introduction de

coefficients d’étalonnage (étalonnage absolu) et par la prise en compte des conditions d’acquisition

(orientation et inclinaison de la visée, position de soleil, résolution spectrale et spatiale). Les

données obtenues sont alors exprimées en réflectance apparente au niveau du satellite ;

3. La troisième étape consiste à éliminer les perturbations induites par l’atmosphère (correction

atmosphérique) afin d’obtenir la réflectance des objets au niveau du sol. Les données ainsi obtenues

sont relatives à une surface fictive, plane et horizontale en supposant un éclairement uniforme et

constant ;

4. Enfin, des corrections au niveau de la topographie (correction topographiques) sur

l’éclairement sont effectuées pour acquérir des caractéristiques optiques réelles de la surface.

Les effets dus aux instruments étant corrigés avant la distribution des images par les

fournisseurs, seules les trois dernières étapes ont dû être réalisées (BOUZIRI, 1999).

c) Les corrections géométriques

Il reste de corriger les déformations géométriques de l’image dues à plusieurs sources d’erreurs.

Ces corrections sont nécessaires pour plusieurs raisons. Tout d’abord, les données enregistrées par

le capteur du satellite ne sont pas présentées dans une projection cartographique courante, rendant

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difficile la comparaison avec des données géo référencées comme les cartes thématiques, de plus,

ces corrections sont essentielles pour comparer et superposer une série d’images. Les méthodes de

correction géométrique appliquées aux images numériques de télédétection peuvent être classées en

deux grandes catégories : les méthodes de corrections à partir des paramètres du satellite et les

méthodes de corrections par référence à des points de coordonnées connues dans un autre système

(BOUZIRI, 1999).

7. Classification des données :

L’objectif général des classifications est de traduire des informations spectrales en classes

thématiques (d’occupation du sol, par exemple). La segmentation de l’image en classes thématiques

est aussi appelée zonage (figure 6). Les stratégies de zonage sont multiples (KLUSER, 2000) :

Approches par pixel (analyse multi-spectrale, segmentation d’indice) ;

Approche par zone (détection de contour, texture) ;

Approche par objet (analyse morphologique, détection de formes).

Deux types de méthodes de classification sont employés pour analyser les changements de

milieu, la classification non supervisé et la classification supervisée.

Figure 6 : Principe de classification des images (KLUSER, 2000).

7.1. La classification non supervisée :

Elles sont effectuées sans prise en compte de données de terrain (figure 7). Il s’agit d’un

découpage entièrement mathématique des données radiométriques en un nombre de classes définies.

Il existe des algorithmes de classification, composés de plusieurs itérations, permettant de créer

des regroupements de pixels ayant des signatures spectrales similaires. L’utilisateur procède ensuite

à la reconnaissance des classes créées par l’algorithme en affectant un nom et une couleur à chaque

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classe. Un des algorithmes de classification non supervisée est appelé« agrégation autour des centre

mobiles ou méthode ISODATA » (DOS SANTOS, 2001).

Figure 7 : Les étapes de la classification non supervisée (DOS SANTOS, 2001).

7.2 La classification supervisée :

Le principe de la classification supervisée est de regrouper les pixels à des classes thématiques,

basées sur une connaissance préalable de la zone à étudier. Les classes sont définies sur la base de

zones d’apprentissage, qui sont des échantillons représentatifs des classes (figure 8). Cette méthode

de classification comporte les étapes suivantes (DOSSANTOS, 2001) :

a) Définition de la légende :

Choix des classes souhaitées suivant la problématique de recherche.

Ortho - image

Composition coloréeAttribution d’une couleur primaire

Vidéo à chacun des trois canaux : Rouge, vert et bleu.

Affectation d’un nom et d’une couleur à chaque région

Lancement de la classification

Histogramme des fréquencesChoisir un nombre de classes égal au nombre de pies

relevées sur l’histogramme

Affichage de la classification et identification des régions

Carte thématique finale

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b) Sélection d’échantillons représentatifs :

Pour chaque type d’occupation du sol, on identifie sur l’image des zones représentatives

appelées échantillons.si possible, deux jeux d’échantillons sont définis :

- des zones d’apprentissage, qui permettront de décrire les classes en termes de valeurs ;

- des zones de test, qui serviront à la vérification de la classification.

c) Description des classes :

Les classes sont décrites en termes de paramètres statistiques (valeur moyenne, minimum,

maximum, variance, etc.) calculés à partir des zones d’apprentissage sélectionnées sur l’image.

d) Choix d’un algorithme de classification :

Il faut ensuite choisir l’algorithme de classification et les règles de décisions appropriés. Les

classifications sont basées sur des critères de distance ou de probabilité (maximum de

vraisemblance, distance minimum…etc.). A ce stade, il importe d’évaluer le contenu et la

séparabilité des classes :

De manière visuelle, sur une représentation graphique des signatures spectrales

(courbes de signatures, histogrammes, diagrammes à deux dimensions…etc.).

e) Lancement de la classification :

A ce stade, tous les pixels de l’image sont classés selon l’algorithme de classification choisi.

f) Evaluation de la classification:

Le résultat de la classification est évalué en le comparant à des informations de référence qui

peuvent être fournies par :

Des zones test sélectionnées sur l’image ;

D’autre cartes ou images ;

Des relevés de terrain.

L’interprétation des données multi-spectrales s’effectue le plus souvent par une méthode

statistique de classement par maximum de vraisemblance, méthode généralement considérée

comme la plus heureuse. Il est cependant difficile en pratique de dépasser une proportion de 65 %

de pixels bien classés (PORCHIER, 1993 ;)

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Figure 8: Les étapes de classification supervisée (DOS SANTOS, 2001).

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4. présentation des systèmes d’informations géographiques (SIG) :

Grâce au développement des nouvelles technologies (satellites et mise au point d’ordinateurs

puissants) le Système d’Information Géographique (SIG), qui était assimilé au départ à un moyen

de représenter les données sur une simple carte géographique, devient de plus en plus un outil

important d’aide à la prise de décision ; un outil de portée relativement grande et élargie à des

domaines connexes à la gestion globale du développement (SITAYEB, 2006).

L’objectif fondamental du SIG est de fournir une base de prise de décision, dans plusieurs

domaines, à partir des données satellitaires (SITAYEB, 2006).

1. Définition :

Les systèmes d’information géographique (SIG) sont, historiquement, nés du croisement de la

cartographie assistée par ordinateur et des systèmes de gestion de base de données (SGBD)

(SITAYEB, 2006).

Appelés GIS (Géographique Information System) dans le monde anglophone, ils sont, depuis

1988, définis aux Etats-Unis comme des « systèmes informatiques de matériels, de logiciels et de

processus conçus pour permettre la collecte, la gestion, la manipulation, l’analyse, la modélisation

et l’affichage de données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexes

d’aménagement et de gestion ». En France, la définition, est adoptée par le conseil national de

l’information géographique (C.N.I.G.1) en 1990. Les S.I.G sont des « ensembles de données

repérées dans l’espace et structurées de façon à pouvoir en extraire commodément des synthèses

utiles à la décision » (SITAYEB, 2006).

2. Composition d’un SIG :

Le SIG est composé, d’une part, de la base de données géographiques, et d’autre part, d’un

ensemble d’outils permettant l’utilisation de celle-ci.

2.1. La base de données géographique (BDG) :

Elle est constituée d’un ensemble numérique de « cartes » et d’information associée. Comme

cette base de données décrit des objets à la surface de la terre, elle est composée de deux éléments :

une base de données décrivant les objets spatiaux (localisation, forme) et une autre définissant les

caractéristiques thématiques (attributs) de ces objets (SITAYEB, 2006).

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2.2. La saisie numérique :

La saisie numérique d’une information à caractère spatial telle que les documents

cartographiques constitue un autre système de base. Celui-ci permet de convertir l’information

analogique d’une carte en une information numérique (PRASUHN et MOHNI, 2003).

2.3. La représentation cartographique :

Elle permettre de sélectionner des éléments de la BDG et de les représenter cartographique

ment à l’écran ou à l’imprimante.

2.4. Le système de gestion de base de données (SGBD) :

Ce terme fait référence à un type de logiciels chargé de gérer des données thématiques mais il

soit aussi nécessaire de gérer l’information spatiale. En fait, un SIG contient non seulement un

SGBD traditionnel, mais aussi une variété d’outils capables de gérer à la fois les dimensions

thématiques et spatiales de l’information. A l’aide d’un SGBD, il est possible d’introduire des

informations thématiques, sous la forme de tables ou de statistiques et subséquemment d’en extraire

des éléments spécifiques sous les deux mêmes formes. Un SGBD permet l’analyse de ce contenu

thématique (SITAYEB, 2006).

2.5. L’analyse spatiale :

L’analyse spatiale de l’information est une extension des capacités d’interrogation des bases de

données traditionnelles, en prenant en compte la localisation des observations. L’exemple le plus

simple consiste à combiner dans une requête la présence conjointe de deux caractéristiques

spécifiques à deux ensembles d’objets spatiaux distincts. Un SIG est nécessaire car il permet de

considérer le recouvrement spatial d’entités. La procédure, appelée recouvrement ou superposition,

correspond à l’opération manuelle de superposition d’une carte transparente et d’une seconde carte.

A l’instar du SGBD, le système d’analyse spatiale a une liaison bidirectionnelle avec la BDG pour

permettre un traitement de type analytique.

Ainsi, il prélève à la fois de l’information de la BDG et la complète à l’aide des résultats de

l’analyse. Ainsi, les capacités analytiques d’un système d’analyse spatiale et du SGBD jouent un

rôle essentiel dans l’extension de la base de données, au travers des connaissances sur les relations

qui existent entre les objets. Bien que la notion de superposition soit le mot-clé des SIG, l’analyse

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spatiale assistée par ordinateur a beaucoup évolué et propose des opérations bien plus riches et

complexes (SITAYEB, 2006).

2.6. L’analyse statistique :

Des outils de statistique descriptive de données spatiales ont été développées pour prendre en

compte le caractère spatial des données et aussi parce que ce type de données pose des problèmes

particuliers d’application des procédures classiques (SITAYEB, 2006).

2.7. Le traitement d’image :

Le traitement d’image de télédétection permet de transformer le contenu originel d’une image en

une information au contenu thématique exploitable à l’aide de procédures de classification. Le

traitement d’image permet de transformer le contenu originel d’une image de télédétection en une

information au contenu thématique exploitable à l’aide de procédures de classification (SITAYEB,

2006).

3. Principales fonctions d’un SIG :

Les systèmes d’information géographique peuvent être constitués pour répondre à différentes

demandes. Comme le système universel n’existe pas, il faut les adapter selon les objectifs fixés.

Toutefois ils ont en commun des fonctionnalités que l’on retrouve dans chaque système regroupées

en 5 familles sous le terme des « 5A » (figure 8) pour : Abstraction, Acquisition, Archivage,

Affichage et Analyse (MARMONNIER, 2002) :

a) Abstraction : modélisation du réel selon une certaine vision du monde.

b) Acquisition : intégration et échange de données. (Import-export). L’acquisition des données

est faite par trois types :

- Digitalisations : la numérisation des plans cartographiques scannés par l’ordinateur ou la

table a digitalisé.

- Scanner : les cartes, les photos aériennes sont introduites sous forme des données raster.

- Clavier : la saisie des données attributaires.

c) Archivage : structuration et stockage de l’information géographique sous forme numérique.

d) Affichage : représentation et mise en forme, notamment sous forme cartographique

e) Analyse : analyse spatiale (calculs liés à la géométrie des objets, croisement de données

thématique…).

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Figure 9 : Les fonctions d’un système d’information géographique (RAVALET et PANET, 2001).

4. Modes de représentation des données géographiques :

Les données spatiales sont représentées dans un SIG suivant deux modes : vecteur ou raster

(figure10).

4.1. Mode vecteur :

En mode vecteur, les objets sont définis par des points, par des arcs ou des polygones. A chaque

objet est alors assigné un identifiant unique, à travers lequel lui sont associées des caractéristiques

attributaires quantitatives et /ou qualitatives. Le mode vecteur est de ce fait plus adapté à la

représentation de variables discrètes. Il permet de représenter les objets tels qu’on les perçoit dans le

monde réel (SITAYEB, 2006).

Les points :

Ils définissent des localisations d’éléments séparés pour des phénomènes géographiques trop

petits pour être représentés par des lignes ou des surfaces qui n’ont pas de surface réelle comme les

points cotés.

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Les lignes :

Les lignes représentant les formes des objets géographiques trop étroits être décrits des surfaces

(ex : rue ou rivières) ou des objets linéaires qui ont une longueur mais pas de surface comme les

courbes de niveau.

Les polygones :

Ils représentent la forme et la localisation d’objets homogènes comme des pays, des parcelles,

des types de formation végétales.

4.2. Mode raster :

Les données sont stockées sous forme des cellules de taille et de forme identiques pour

représenter l’espace, en le découpant de manière. Généralement de forme carrée, les cellules(ou

pixels) sont organisées en lignes et colonnes. A chaque pixel correspond une valeur unique. Les

images satellitaires ou scannées sont des exemples de données représentées en mode raster

(SITAYEB, 2006).

Figure 10 : Les modes de représentation des données géographiques (SITAYEB, 2006).

5. Domaines d’applications :

Les domaines d’application des SIG sont nombreux que variés tels que :

- La protection de la nature : mesure de la dégradation des écosystèmes (désertification, incendies

de forêt) et évaluation des risques futurs dus aux pollutions.

- La géomorphologie : pour évaluer les effets d’érosions afin de déterminer la façon la plus

efficiente d’intervenir.

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- La socio économie : impact des activités entropiques (surpâturage, surexploitation, etc..) sur la

dégradation de la couverture végétale.

- La foresterie : analyse et suivi de la biodiversité, cartographie pour aménagement, gestion des

coupes et sylviculture.

- Tourisme : gestion des infrastructures, itinéraires touristiques.

- Planification urbaine : cadastre, voirie, réseaux assainissement.

- Protection civile : gestion et prévention des catastrophes.

- Transport : planification des transports urbains, optimisation d’intinéraires.

- Hydrologie : planification et gestion des réseaux hydriques.

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04 Chapitre 1g