Impact de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger par les outils SIG et Télédétection

MASTER EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’ESPACE

Promotion : 2014 – 2016

OPTION : TELEDETECTION ET SYSTEME D’INFORMATION GEO GRAPHIQUE

PROJET PILOTE DE MASTER II

THEME : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU

KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE NIGER PAR LES OUTILS SIG ET

TELEDETECTION

Présenté par :

MANSOUR BADAMASSI Mamane Barkawi

FACULTE DES SCIENCS RABAT

INSTITUT SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE MOHAMED V AGDAL- RABAT CRASTE-LF

ONU

2

Projet pilote CRASTE-LF 2016 : IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE SUR LE FLEUVE

NIGER PAR LES OUTILS SIG ET TELEDETECTION

REMERCIEMENTS

Mes sincères remerciements et ma profonde gratitude vont à l’endroit du Professeur

Abderrahmane Touzani, Directeur du Centre Régional Africain des Sciences et Technologies

de l’Espace en Langue Française de nous avoir offert une formation d’une qualité inestimable

et utile pour nos pays respectifs.

Je tiens également à remercier tout le Staff du CRASTE-LF avec à leur tête Monsieur

Abdeldjelil LANSARI, Directeur Adjoint pour leur dévotion et leur présence ainsi qu’à tout le

corps enseignant ayant contribué à cette formation.

Je remercie notre coordinateur du master, Professeur Anas EMRAN, qui n’a pas cessé de

nous encourager pendant toute la durée de cette formation et qui a su nous trouver les

meilleurs formateurs pour ce master. Je tiens à vous remercier très sincèrement

Mes vifs remerciements à la Faculté des sciences, l’Institut Scientifique et l’Université

Mohamed V pour leur participation à ma formation.

3



RESUME

L’étude de l’évolution des milieux naturels ou anthropiques constitue un intérêt capital pour la

connaissance, la gestion, le suivi et l’évaluation de ces milieux. Le kori de kourtéré de

Niamey (rive droite) est un cours d’eau qui ruisselle du haut d’un versant et se jette dans

le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey. Le ruissèlement de ce cours d’eau entraine la

formation d’un cône de déjection qui se ne cesse d’évoluer depuis les années 1985. Le cône

de déjection formé par le kori est essentiellement constitué de dépôt sableux et des débits

arrachés aux versants. Ces sédiments sont directement injectés dans le fleuve Niger et entraine

ainsi des graves conséquences.

Le but de ce travail de recherche consiste à cartographier l’évolution de ce cône de déjection

et d’analyser les impacts de son évolution sur le fleuve Niger à partir des outils SIG et

Télédétection. A ce propos une approche diachronique a été réalisée dans la zone d’étude, sur

une période de 1985 à 2014, avec des images Landsat acquises en 1985, 1994, 2003 et 2014.

La démarche méthodologique intègre une phase de prétraitement indispensable (calibrage et

rehaussement radiométrique), classification supervisée des images, suivi d’une série de

transformation ensembliste (1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014). Les résultats montrent une

variation spatio-temporelle et des changements bien marqués liés à l’évolution du cône de

déjection.

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

RGPH : Recensement général de la population et de l’habitat

NASA : National Aeronautics and Space Administration

SIG : Système d’information géographique

BD : Base de données

4



TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ............................................................................................................................. 2

INTRODUCTION GENERALE : ....................................................................................................... 8

CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE ............................................................................................................... 8

QUESTIONS DE RECHERCHE ........................................................................................................ 9

OBJECTIFS DE L’ETUDE ................................................................................................................. 9

PREMIERE PARTIE : ....................................................................................................................... 10

CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE / CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE) ............................................................................................................... 10

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ...... .................................................. 11

I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ......................................................................................................... 11

I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE KOURTERE .............. 11

I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES .............................................................................................. 11

I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES .............................................................................. 12

I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE ...................................................................................... 12

Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE .. ............................................ 13

I. CADRE CONCEPTUEL............................................................................................................................... 13

II. DONNEES ET METHODOLOGIE ............................................................................................................ 13

II.1 DONNEES UTILISEES ........................................................................................................................ 13

II.2 METHODOLOGIE ............................................................................................................................... 14

II.2.1 PRETRAITEMENTS ..................................................................................................................... 15

II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE ............................................................................................ 15

II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING) ....................................................... 15

II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE ............................................................................................. 18

DEUXIEME PARTIE : ....................................................................................................................... 20

CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTETE ........................................................................................................................................ 20

CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION ............. 21

I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET STATISTIQUES .......................... 21

II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE KOURTERE DE 1985 A 2014 .................................................................................................................................................................. 26

II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994 ............................................................. 26



TROISIEME PARTIE : ..................................................................................................................... 30

ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTIO N SUR LE FLEUVE NIGER .................................................................................................................................................. 30

5



I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER ............................................... 31

II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER ......................................................................................... 34

CONCLUSION GENERALE............................................................................................................. 36

6



LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite ......................... 11

Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du

Sud-Ouest-Niger) .................................................................................................................................. 12

Figure 3 : Réseaux hydrographique superposé sur l'image Landsat (drapée sur le MNT de la zone

d'étude) .................................................................................................................................................. 12

Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et du

fleuve Niger ........................................................................................................................................... 19

Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de

déjection du kori de kourtéré ................................................................................................................. 21

Figure 6 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 1985 à 1994 .............................................. 22

Figure 7 : Carte d’occupation du sol de la zone d’étude de 2003 à 2014 .............................................. 22

Figure 8 : Répartition en Km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 ....................... 23

Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte

d’occupation du sol de 1985 .................................................................................................................. 24


d’occupation du sol 1994 ...................................................................................................................... 24





Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 ................................... 26

Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994 ....................... 27



Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth ................................................ 31

Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection .............................. 32

Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection ................................ 33

Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori de

kourtéré .................................................................................................................................................. 34

Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition

fausse couleur 432 ................................................................................................................................. 35

7



LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées ............................................................. 14

Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985 ................................... 17




Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à

2014 ....................................................................................................................................................... 23

Tableau 7 : Taux d'évolution en km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014 ............ 26

8



INTRODUCTION GENERALE :

CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE

Le Niger est l’un de plus vaste pays de l’Afrique de l’ouest avec une superficie de 1 267 000

km2 habité par une population de 17 138 707 habitants (RGPH 2012). Sa situation

géographique fait de lui un pays continental, sans déboucher à la mer. Les pics de sécheresses

des années 1974, 1984, 2001 et 2005 (au Niger) ont été dramatiques pour les sociétés mais

également pour le milieu environnemental, cela aboutis à des conséquences réelles et graves

telle que la dégradation des équilibres écologiques. Les milieux les plus caractéristiques du

point de vue richesses et diversités écologiques au Niger sont les koris et bas-fonds appelés de

façon plus générale : milieux humides (IBRAHIM M 2006). Ces milieux humides se

différencient des autres éléments du paysage par la présence d'une humidité plus ou moins

permanente et aussi d'importantes et diverses potentialités naturelles.

Le kori de kourtéré de Niamey (rive droite) est un cours d'eau à écoulement sporadique qui

ruisselle du haut d’un versant et se jette dans le fleuve Niger en amont immédiat de Niamey.

Depuis quelques décennies des zones de sols encroûtés ont commencées à faire leur

apparition dans la région de Niamey et celle de Fakara qui conduisent essentiellement à la

modification morphologique des terrains. VALENTIN et al (1992) ont montré comment

l’accélération des rotations cultures/jachères dans un système dont la période de repos

(jachère) est la seule méthode de fertilisation (ou plutôt de récupération de la fertilité)

conduisait à une fatigue des sols ; même les sols très sableux du Sahel (plus de 90% de sable

mesurés au granulomètre laser) ont tendance à s’encroûter très facilement dès qu’ils sont mis

à nu du fait entre autres de la forte intensité moyenne des précipitations. La croissance

continue des zones de sol nu encroûté se traduit par une diminution de la capacité de rétention

en eau des sols, et par la suite, par une augmentation du ruissellement et de l’érosion. Les

matériaux arrachés aux versants sont transportés par un flux écoulé en augmentation, qui dit

érosion dit sédimentation et dépôt. Ce qui conduit à l’ensablement du lit du fleuve Niger juste

en amont de Niamey. C’est ainsi que le kori de Kourtéré a construit un immense cône de

déjection de plusieurs hectares au cours du seul évènement très intense du 1er septembre 1998

au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins

entourant Niamey (rive droite essentiellement). Le cône de déjection formé par ce kori a

envahi le lit mineur du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout, son lit

est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qui s’est produit à

9



deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son plus haut

niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012).

De nos jours, la connaissance des transformations actuelles des surfaces terrestres représente

un intérêt important pour l’évaluation de l’état de l’environnement, pour le suivi de

développement d’une ville, d’un pays. Qu’il s’agisse des phénomènes naturels ou

anthropiques.

C’est dans ce cadre que porte notre étude, sur l’impact de l’évolution de ce cône de déjection

sur le fleuve Niger via les outils SIG et télédétection, qui consiste à cartographier l’évolution

diachronique du cône de déjection aux dates suivantes : 1985, 1994, 2003 et 2014.

Les systèmes d’information géographique (SIG) sont devenus des outils de conservation

incontournables. Leurs applications touchent actuellement tous les aspects de la société,

notamment dans le suivi du milieu environnemental (NDIAYE M. L 2015) et permettent

facilement d’appréhender ces différents phénomènes (naturels et anthropiques). D’où le

recours à ces outils dans le but de pouvoir suivre l’évolution de notre environnement.

QUESTIONS DE RECHERCHE

La problématique ainsi définie, il convient de s’interroger sur les facteurs qui accélèrent

l’évolution surfacique de ce cône de déjection, et les dégâts qui peuvent en résulter du à ce

dernier.

OBJECTIFS DE L’ETUDE

L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de

déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger.

De cet objectif principal découle trois objectifs spécifiques :

� Quantifier et cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude

diachronique d’occupation du sol à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ;

� Déterminer le taux d’évolution du cône de déjection ainsi que celui du fleuve Niger ;

� Analyses d’impacts de l’évolution du cône de déjection.

Notre travail est scindé en trois (3) parties : la première partie présente le cadre général de

l’étude ; la deuxième partie est consacrée à la cartographie de l’évolution du cône de déjection

à travers les changements spatiaux temporels basés sur les outils de SIG et télédétection et la

dernière partie sur l’analyse des impacts de l’évolution du cône de déjection sur le fleuve

Niger.

10



PREMIERE PARTIE :

CADRE DE L’ETUDE (PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE /

CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE)

11



CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

I. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES

I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DU CONE DE DEJECTION DU KORI DE

KOURTERE

Le cône de déjection du kori de kourtéré est situé dans la partie sud-ouest du Niger, plus

précisément sur la rive droite du fleuve Niger en amont immédiat de la ville de Niamey. Il est

compris entre la longitude 2°04’ Est et la latitude 13°51’ Nord, avec une superficie de

plusieurs d’hectares qui ne cesse d’évoluer au fil des temps.

Figure 1 : Localisation du cône de déjection du kori de kourtéré, Niamey rive droite

I.2 CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES

Le kori de kourtéré se situe dans une zone caractérisée par un climat de type sahélien qui

désigne une zone de transition, à la fois floristique et climatique, entre le domaine saharien au

nord et les savanes du domaine soudanien (à ne pas confondre avec le pays du même nom),

où les pluies sont substantielles, au sud. Les précipitations s'étalent sur trois à quatre mois

(juin à septembre) dans l'année suivie d’une longue saison sèche (octobre à mai) (SANDA

GONDA.H 2010). La saison des pluies (juin à septembre) est marquée par un flux de sud-

Commune V

Commune IV

Commune I

Auteur : Barkawi Mansour (CRASTE-LF/UM5)

12



ouest : « la mousson ». Il apporte au début de la saison des pluies, des tempêtes de sables,

dans lesquelles de nombreuses averses et des orages très violents se développent, avec un pic

en août (Figure 2).

I.3 CARATERISTIQUES GEOMORPHOLOGIQUES

Du point de vue géomorphologie, le kori de kourtéré est logé dans une zone caractérisée par

un ensemble de relief assez complexe, dont les plaines constituent l'essentiel des formes du

relief bien qu'il subsiste quelques buttes et plateaux.

I.4 CARATERISTIQUES HYDROGRAPHIQUE

D’après CHINEN (1999) qui a étudié le bassin exoréique du kori de kourtéré, son écoulement

atteint celui du fleuve Niger. Il en fait les conclusions suivantes : malgré la baisse de la

pluviométrie dans la région (depuis 1960), le ravinement causé par le ruissellement des eaux

de kourtéré s'accentue de plus en plus. Les pertes de terres fertiles se généralisent par

l’érosion. La sédimentation est très marquée par d'importantes masses de terres arrachées et

déposées le long des deux vallées, dans les champs des dits bassins versants et surtout

drainées directement dans le fleuve Niger (IBRAHIM M 2006).

0

25

50

75

100

125

0

50

100

150

200

250

J F M A M J J A S O N D

T. °

c

P. m

m

Mois

Niamey

Figure 2 : Précipitation et courbe de température de la ville de Niamey tiré à partir de (Géologie du Sud-Ouest-Niger)

Figure 3 : Réseaux hydrographique

superposé sur l'image Landsat (vue

en 3D)

13



Chapitre II : CADRE CONCEPTUEL ET METHODOLOGIQUE

Dans ce chapitre nous allons définir les concepts généraux de l’étude et proposer une

méthodologie adéquate à fin d’atteindre les objectifs fixés ci-haut.

I. CADRE CONCEPTUEL

Pour éviter toute confusion de la part du lecteur et pour lui faciliter la compréhension, il est

judicieux de définir les concepts clés.

Impact : un impact est une collision entre deux corps. Dans notre cas les deux corps sont le

fleuve Niger et le cône de déjection. Dans cette étude, ce concept sera perçu comme étant la

conséquence, le résultat du à la collision de ces deux corps.

Cône de déjection : c’est un amas de débris transportés par un torrent au débouché

d'une vallée ou en contrebas d'un versant ; il a une forme triangulaire. En montagne, les cônes

de déjection sont alimentés par les crues et les laves torrentielles (ROGER BRUNET 1993).

Kori : Explicitement un kori est un cours d’eau ou communément appelé oued.

II. DONNEES ET METHODOLOGIE

L’approche méthodologique adoptée pour la réalisation de notre travail est celle de la

cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré par étude diachronique

entre 1985-1994, 1994-2003 et 2003-2014, ensuite suivra une analyse des impacts de

l’évolution de ce cône sur le fleuve Niger.

II.1 DONNEES UTILISEES

a. Images satellitaires : les Images satellitaires (Landsat, 30 mètres de résolution) utilisées

pour la réalisation de ce projet pilote ont été téléchargées gratuitement grâce au

programme américain de télédétection spatiale (NASA et USGS),

http://earthexplorer.usgs.gov/, qui se consacre aux sciences de la Terre. Le choix des

images a été fait en fonction de nos objectifs ci-haut mais aussi de la disponibilité de ces

dernières. La période adéquate pour étudier l’évolution du cône de déjection serait une

période calme sans agitations ni apports de sédiments dans le cône. Celle-ci correspond à

la saison sèche « été » (mars, avril, mai).

14



Tableau 1 : Caractéristiques des images Landsat téléchargées

Années Path & Row Types

1985

193/051

Landsat 5 TM (une seule scène

d’image) acquise le 06-mars-1985

ID : LT51930511985065XXX01

1994

193/051

Landsat 5 TM (une seule scène


ID : LT51930511994090MPS00

2003

193/051

Landsat 7 ETM+ (une seule scène

d’image)

acquise le 16-mars-2003

ID : LE71930512003075EDC00

2014

193/051

Landsat 8 OLI (une seule scène


ID : LC81930512014065LGN00

b. Données vectorielles : Il s’agit des fichiers limites issues du découpage administratif du

Niger de 2012 de la région en départements et en Communes (téléchargées gratuitement à

partir du site Diva Gis). ils nous ont été très utiles pour l’extraction de la zone d’étude…

etc.

c. Model numérique de terrain : Un Modèle Numérique de Terrain (MNT) de Shuttle

Radar Topograthy Mission (SRTM) de résolution 30m a été téléchargé depuis la plate-

forme de USGS (http://earthexplorer.usgs.gov/). Il nous a permis de discriminer les

variations topographiques de notre zone d’étude, de pouvoir déterminer le réseau

hydrographique de ladite région.

d. Logiciels de traitement : Les logiciels utilisés sont : ERDAS Imagine 2014, ArcGis

10.2.1 et Envi Classic 5 qui était utilisés pour le traitement d’image et l’infographie.

II.2 METHODOLOGIE

L’approche optée pour la réalisation de la cartographie de l’évolution du cône de déjection du

kori de kourtéré est celle du SIG car elle est mieux adaptée à notre étude. Son utilisation

permet à partir de diverses sources de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de

combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement,

contribuant notamment à la gestion de l'espace. Dans le souci de bien mener cette étude, nous

15



avons scindé la méthodologie en deux étapes : prétraitements des images et méthode de

cartographie d’évolution du cône de déjection qui repose sur l’occupation du sol.

II.2.1 PRETRAITEMENTS

Une fois les images acquises, elles doivent subir un certain nombre de traitements, relatifs au

capteur et à notre objectif final. En gros il consiste à corriger les images de toutes distorsions

(relief, atmosphère, élévation…. Etc.).

II.2.1.1 CALIBRAGE RADIOMETRIQUE

Les valeurs enregistrées par le satellite se présentent sous forme de valeurs numériques ou

digitales numbers (DN). Les DN correspondent à la numérisation du signal électrique à la

sortie du capteur. Ainsi le calibrage ou étalonnage radiométrique des données permet de

convertir le signal enregistré par le satellite en variable physique telle que la radiance. Ces

corrections sont nécessaires pour une étude d’occupation du sol.

Une fois les DN converties en radiance, il est important de normaliser les différences de

largeur de bande spectrale en tenant compte de la distribution spectrale de la lumière du soleil

et de compenser l'influence de l'élévation solaire qui varie avec la date, l'heure et le lieu, donc

il convient de transformer les radiances en réflectance effective au niveau du capteur ou

réflectance exo-atmosphérique (Chander G. et al., 2013). Grâce au logiciel ENVI classic 5.1,

nous avons directement déterminé les valeurs de réflectances de nos images avec l’outil Basic

tools preprocessing calibration utilities Landsat calibration.

II.2.1.2 REHAUSSEMENT RADIOMETRIQUE (STRETCHING)

Dans une image brute, les informations utiles sont souvent contenues dans un ensemble

restreint de valeurs numériques, parmi les valeurs possibles (256 dans le cas de données à 8

bits). La technique de rehaussement (global) de contraste consiste à effectuer une dilatation

d’histogramme, en sélectionnant deux valeurs de seuil Smin et Smax, qui seront

respectivement affectées aux valeurs 0 et 255 lors de l’affichage des images sur écran. Une

image est constituée de tons de gris et de son histogramme. Elle est d’autant plus riche en

information quand son histogramme est répartit en classes de fréquences de manière uniforme

sur toute la gamme des tons de gris (Caloz et Collet, 2001). C’est ainsi que nous avons étiré

les histogrammes de nos images de sorte à épouser toute la gamme, du minimum de réponse

radiométrique 1 au maximum 255. Cette amélioration ne modifie en rien les données sources

(la valeur des pixels).

16



Les images Landsat sont préalablement corrigé géométriquement (géo-référencé) ce qui nous

a permis de sauter cette étape. Notre zone d’étude se localise dans la zone 31 N du système

World Geodetic System (WGS) 1984.

II.2.2 METHODE DE CARTOGRAPHIE D’EVOLUTION DU CONE DE

DEJECTION

Comme nous l’avons dit ci-haut, la méthode de cartographie d’évolution du cône de déjection

du kori de kourtéré se fera sur la base de l’occupation du sol avec des images Landsat de

1985, 1994, 2003 et 2014. Cela nous permettra de mettre en évidence l’évolution du cône de

déjection vis-à-vis du fleuve Niger. Pour cela, nous avons opté de nous orienter vers la

classification supervisée ayant plusieurs algorithmes de classifications tels que :

(classification hyper-cube, classification par la Distance minimum, classification par la

Distance de Mahalanobis, classification par le Maximum de vraisemblance…etc.). Ainsi la

classification supervisée par l’algorithme du maximum de vraisemblance a été choisie, car

elle a donné de bons résultats au cours des travaux de plusieurs auteurs parmi lesquels

(N’guessan, 1990 ; Bigot et al, 2005 ; Kouamé et al, 2007 ; Koné et al, 2007 ; Hoang et al,

2008, Tapboda et Fotsing, 2010) (NDIAYE M. L 2015). La classification assistée par

maximum de vraisemblance consiste à classer les pixels en fonction de leur ressemblance

avec les comptes numériques d’objets géographiques de référence préalablement déterminés

sur l’image (parcelles d’entraînement) et validés par les relevés de terrain. Le profil

numérique des parcelles d’entraînement est alors supposé représentatif du profil numérique de

l’ensemble de la classe de l’image. Ainsi cinq (5) classes (Fleuve Niger, cône de déjection,

végétation, bâti et sol nu) ont été identifiées pour la réalisation des cartes d’occupation du sol.

Mais il est à rappeler que l’objectif principal de cette étude est de voir comment le cône de

déjection envahi le fleuve Niger par ensablement de 1985 à 2014, ce qui nous a permis

d’extraire les deux (2) classes (fleuve Niger et cône de déjection) après l’obtention des

résultats des différentes classifications supervisées. Les résultats des classifications

supervisées de nos images Landsat (1985, 1994, 2003 et 2014) ont été validés à partir d’une

matrice de confusion ce qui a permis d’aboutir à une bonne classification au regard des

indices Kappa avec 0,80 en 1985, 0,88 en 1994 et 0,95 en 2003 et 0,90 en 2014.

De nos jours plusieurs logiciels permettent de faire cette classification. Dans notre cas nous

avons utilisé le logiciel ENVI classic 5.1 car il est très pratique et donne des résultats

satisfaisant. Parmi ses classes identifiées nous avons procédé par une collecte d’échantillons

d’apprentissage représentatifs sur chacune des classes d’objets géographiques. ENVI utilisera

17



alors cette information pour identifier les segments similaires et les associer à la classe

correspondante.

Tableau 2 : Matrice de confusion de la classification d'occupation du sol 1985

Classes d’occupation du

sol

Fleuve Niger

Cône de déjection

Végétation Bâti Sol nu

Total

Fleuve Niger

1444 0 0 0 0 1444

Cône de déjection

0 281 0 0 1027 1308

Végétation 0 0 349 1 0 350 Bâti 0 0 1 289 10 300

Sol nu 0 19 0 3 2734 2758 Total 1446 300 350 293 3771 6160


Classes d’occupation

du sol

Fleuve Niger

Cône de déjection

Végétation

Bâti Sol nu Total

Fleuve Niger

1163

0 0 0 0 1163

Cône de déjection

0 476 0 0 231

Végétation 4 1 352 1 10 368

Bâti 0 0 0 283 125 408

Sol nu 0 15 2 8 2947 2972

Total 1167 492 354 292 3313 5818



du sol

Fleuve Niger

Cône de déjection

Végétation Bâti Sol nu Total

Fleuve Niger

871

0 0 0 0 871

Cône de déjection

0 835 0 0 1 836

Végétation 0 1 258 0 16 275

Bâti 4 0 3 623 24 654

Sol nu 0 17 0 10 1846 1873

Total 875 853 261 633 1887 4509

18





du sol

Fleuve Niger

Cône de déjection

Végétation Bâti Sol nu Total

Fleuve Niger

934 0 0 0 0 934

Cône de déjection

0 815 0 0 22 837

Végétation 6 3 243 10 121 383 Bâti 0 0 17 758 53 818

Sol nu 9 72 11 21 1765 1878 Total 949 890 261 789 1961 4850

II.2.2.1 CARTOGRAPHIE DYNAMIQUE

Après l’obtention des résultats des classifications supervisées, nous avons extrait les deux (2)

classes d’occupation du sol (fleuve Niger, cône de déjection) puis par la suite calculé leurs

superficies. Cela permet de mesurer le comportement des classes d’occupation à l’échelle

spatio-temporelle, c’est-à-dire par une comparaison de superficie entre deux dates à travers la

formule ci-après, mais aussi de déterminer le taux d’évolution du cône de déjection et du

fleuve Niger :

r = ��

��

× 100

� = Taux de croissance d’une unité d’occupation du sol entre deux intervalles de temps

= Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année d’arrivée

0 = Superficie d’une unité d’occupation du sol à l’année de départ.

19



TM_1985 TM_1994 OLI_2014 ETM+_2003

Images Landsat

Prétraitements

Correction Radiométrique

Rehaussement Radiométrique

Extraction de la zone d’étude

Classification supervisée

Collectes des zones d’entrainement

Matrice de confusion et Validation de la classification

Satisfait Non Satisfait Extraction des deux classes d’occupation du sol (cône

de déjection et Fleuve Niger) Cartes thématiques

Matrice de changement 1985 - 1994



Carte d’évolution 1985 - 1994



BD SIG

Figure 4 : Organigramme de la méthode d'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré et du fleuve Niger

Analyse des impacts sur le

fleuve

20



DEUXIEME PARTIE :

CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU

KORIS DE KOURTETE

21



Le cône de déjection du kori de kourtéré évolue avec une vitesse exponentielle au fil des

années. Depuis 1985 jusqu’aujourd’hui (2014), sa superficie ne fait que croître et entraine des

impacts importants sur le fleuve Niger.

CHAPITRE I : CARTOGRAPHIE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION

Dans ce chapitre nous allons procéder dans un premier temps à une présentation des résultats

cartographiques et statistiques et procéder à une analyse de l’évolution spatio-temporelle des

deux classes d’occupation du sol aux différentes dates retenues.

Figure 5 : Aperçu des images Landsat retenues pour la cartographie de l’évolution du cône de déjection du kori de kourtéré

I. PRESENTATION DES RESULTATS CARTOGRAPHIQUES ET

STATISTIQUES

Les cartes d’occupation du sol (1985 et 1994, 2003 et 2014) de la zone d’étude avant

l’extraction des deux classes (fleuve Niger, cône de déjection) sont présentées respectivement

aux figures 6 et 7. Ensuite suivra les résultats cartographiques et statistiques détaillés des deux

classes qui nous intéressent le plus.

Auteur : Barkawi Mansour

(CRASTE-LF/UM5)

22



Figure 7 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 2003 à 2014

Figure 6 : Carte d’occupation du sol de zone d’étude de 1985 à 1994



23



Tableau 6 : Superficie en kilomètres carrées et en hectares du cône de déjection et du fleuve de 1985 à 2014

Classes d'occupation du sol

Superficie en kilomètre carré Superficie en hectares

1985 1994 2003 2014 1985 1994 2003 2014

Fleuve Niger 3,64 2,97 2,78 3,13 364,86 297,72 278,19 313,11

Cône de déjection 0,37 0,71 1,79 1,65 37,53 71,73 179,19 165,60

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1985 1994 2003 2014

3,64

2,972,78

3,13

0,37

0,71

1,79 1,65 Fleuve Niger

Cône de déjection

Evo

lutio

n en

Km2

Figure 8 : Répartition en Km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014

24



Figure 9 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol de 1985

1985

1994


d’occupation du sol 1994

3,64 Km2

0,37 Km2

2,97 Km2

0,71 Km2


(CRASTE-LF/UM5)


(CRASTE-LF/UM5)

25



Figure 11 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2003

Figure 12 : Carte d’occupation du cône de déjection et du fleuve Niger, extrait à partir de la carte d’occupation du sol 2014

3,13 Km2

1,65 Km2

2,78 Km2

1,79 Km2

2003

2014


(CRASTE-LF/UM5)


(CRASTE-LF/UM5)

26



II. ANALYSE DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DU KORIS DE

KOURTERE DE 1985 A 2014

Comme nous l’avons expliqué dans la partie méthodologie (cartographie dynamique), nous

avons calculés les superficies des deux classes d’occupation du sol des différentes dates

retenues. Ensuite nous avons mesuré le comportement de l’évolution spatio-temporelle du

cône de déjection et du fleuve Niger et à travers ces comportements nous pouvons identifier

les zones dites « stables », de « régression » et de « progression ». Ainsi les résultats

statistique et cartographique entre 1985-1944, 1994-2003 et 2003-2014 sont présentés à la

figure 13 et Tableau 7 ci-après. Les valeurs positives représentent une progression de la

surface de la classe pendant la période analysée, les valeurs négatives, une perte et les valeurs

proches ou égales à zéro (0), une relative stabilité (Cristina et al, 2010).

Tableau 7 : Taux d'évolution en km2 du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014

Classes d'occupation du sol

Taux d'évolution 1985 - 1994



Fleuve Niger -0,67 -0,19 +0,35

Cône de déjection +0,34 +1,08 -0,14

II.1 EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION DE 1985 A 1994

L'analyse des résultats cartographiques et statistiques (Figure 13, Tableau 7), fait ressortir

d'une part, une dynamique progressive du cône de déjection et d'autre part une dynamique

régressive du fleuve Niger (Tableau 7).

Figure 13 : Evolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 2014

-0,8-0,6-0,4-0,2

00,20,40,60,8

11,2

1985 à1994

1994 à2003

2003 à2014

-0,67-0,19

0,350,34

1,08

-0,14

Fleuve Niger

Cône de déjection

Evo

lutio

n en

Km2

27



En 1985 le cône de déjection du kori de kourtéré occupait une superficie de 0,37 km2, celle-ci

a fortement évoluée en 1994 avec 0,71 km2 soit un taux d’évolution de + 0,34 km2. Sur la

figure 9 ci-haut, nous voyons bien la position du cône de déjection en 1985. L’évolution de ce

dernier a carrément entrainé la mort d’un bras du fleuve Niger en 1994 (figure 10), cela

explique la diminution de la superficie du fleuve Niger de -0,67 km2 de 1985 à 1944 soit un

taux de d’évolution (régression) de – 0,67 km2 (tableau 7). La figure 10 montre bien comment

le cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais

surtout, son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue ; c’est ce qu’il

s’est produit à deux reprises durant la mousson 2010, où le fleuve a dépassé par deux fois son

plus haut niveau jamais atteint durant l’hivernage (DESCROIX et al., 2012).


L’ensablement du fleuve Niger par le kori de kourtéré via son cône de déjection a évolué de

façon exponentielle de 1994 à 2003 (figure 11). Sa superficie est passée de 0,71 km2 en 1994

à 1,79 km2 en 2003 (tableau 6) soit un taux d’évolution de +1,08 km2 (tableau 7). Ainsi le

kori de Kourtéré a construit un immense cône de déjection de plusieurs d’hectares au cours du

seul évènement très intense du 1er septembre 1998 au cours duquel des précipitations

supérieures à 100 mm ont été enregistrées sur les bassins entourant Niamey (rive droite

Stable (Cône de déjection en

1985 et 1994)

Progression (Augmentation surfacique du cône de déjection)

Régression (Perte surfacique du

fleuve Niger)

Stable (Fleuve Niger en 1985

et 1994)

Figure 14 : Carte d’évolution du cône de déjection et du fleuve Niger de 1985 à 1994

1985 - 1994


(CRASTE-LF/UM5)

28



essentiellement). Le kori de kourtéré a connu une forte dégradation de ses sols et de sa

couverture végétale durant 1994 et 2003 ce qui a contribué à lui donner un caractère

torrentiel, et à construire un cône de plusieurs kilomètres carrés en quelques années.

Par ailleurs le fleuve Niger ne fait que connaitre une régression de sa superficie du à

l’ensablement via le cône de déjection. En 1994 il occupait une superficie de 2,97 km2 et passe

à 2,78 km2 en 2003 soit un taux d’évolution (régression) de – 0,19 km2 (tableau 7).


D’après les figures (12 et 13) et le tableau 7, durant cette période on observe une inversion de

l’évolution de nos deux classes. Nous remarquons que le cône de déjection a diminué de 1,79

km2 en 2003 à 1,65 km2 en 2014, soit un taux d’évolution de –0,14 km2 (figure 12 & 16). Par

contre le fleuve Niger a connu une progression de +0,35 km2 (2,78 km2 en 2003 et 3,13 km2 en

2014) grâce aux fortes précipitations qu’a connues la région en 2010 et 2012.


1994 et 2003)

Progression (Augmentation surfacique du cône de déjection)


et 2003)


fleuve Niger)


1994 - 2003


(CRASTE-LF/UM5)

29




2003 et 2014)


cône de déjection)


et 2003)

Régression (Perte surfacique du fleuve Niger)

Progression du (Fleuve Niger)


2003 - 2014


(CRASTE-LF/UM5)

30



TROISIEME PARTIE :

ANALYSE D’IMPACT DE L’EVOLUTION DU CONE DE DEJECTION SUR LE FLEUVE NIGER

31



Dans cette partie il sera question de faire ressortir les conséquences qui peuvent émaner suite

à l’évolution du cône de déjection non seulement sur le fleuve Niger mais aussi sur son

environnement proche.

Ainsi d’après les résultats obtenus dans la deuxième partie, nous constatons que le cône est en

évolution depuis les années 1985. En 2014 il occupait une superficie de 1,65 km2. Vue la

façon rapide dont il évolue, de nos jours (2016) sa superficie doit atteindre les 2 km2 ou plus

même. Déjà dans certaine zone de contact entre le cône et le fleuve, on remarque que le cône

a commencé à s’introduire dans le lit majeur du fleuve Niger (figure 17) tout à ne pas oublier

qu’il a déjà ravagé un bras du fleuve (figure 9, 10 et 11). Si rien n’est fait pour atténuer son

évolution en terme de surface, il adviendra des dommages tant sur le fleuve Niger que les vies

humaines.

Après analyses, nous avons mis en évidence deux impacts liés à l’évolution du cône de

déjection du kori de kourtéré :

I. IMPACT SUR LE SENS DE L’ECOULEMENT DU FLEUVE NIGER

Dans les années passées (avant 1985), bien avant la forte croissance du cône de déjection du

kori de kourtéré, le fleuve Niger ruisselle (du Mali vers le Nigeria) tranquillement sans aucune

pression (figue 18). Mais depuis quelque temps l’écoulement de ce fleuve ne cesse d’être

perturber suite aux actions naturelles (ensablement) et anthropiques.

Figure 17 : Contact entre le cône et le fleuve, Extrait de Google Earth

32



Sur la figure ci-dessus, nous voyons bien comment se fais l’écoulement du fleuve Niger lors

de son passage à côté du cône de déjection. Par exemple avec un débit de 1 470 m3/s, à un

certain moment l’eau du fleuve se partage en deux sens (1 et 2, avec un débit respectif de 980

m3/s et 490 m3/s) et par la suite les deux sens se croisent et l’écoulement du fleuve continu

son parcours sans aucun problème.

Mais suite à l’évolution du cône de déjection cet écoulement est perturbé (figure 19).

Figure 18 : Ecoulement du fleuve Niger avant la croissance du cône de déjection


33



Le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment perturbé. Le cône de déjection a bouché le

passage du deuxième sens (2) de l’écoulement du fleuve Niger, ce qui augmente plus le débit

dans le sens 1 uniquement. Donc tout le volume d’eau qui vienne quelques soit son débit,

celui-ci passe seulement dans le sens 1. A moindre crue petite soit-elle, elle peut conduire au

débordement du fleuve donc à des inondations. En plus de ce problème, nous remarquons

qu’en aval du cône de déjection il y a une partie du fleuve qui rebrousse chemin en créant

ainsi un écoulement dans le sens inverse du fleuve (sens 2). Toute l’eau qui vienne se jette

directement dans les quartiers avoisinant (Lamordé, Nogaré…etc.). Nous estimons que cela

est en parfaite relation avec les fortes inondations de 2010 et 2012 que la rive droite de

Niamey n’ai jamais connue.

L’Etat Nigérien, plus précisément les autorités du bassin du fleuve Niger doivent vite

remédier à ce problème afin de prendre des mesures pour atténuer l’évolution de ce cône de

déjection avant que ça ne crée encore d’autres dégâts.

Dans le cas où rien n’est fait pour atténuer son évolution, voilà comment adviendra la

zone dans les années à venir (A mon avis).

Figure 19 : Ecoulements du fleuve Niger après l'apparition du cône de déjection


34



Les habitants vivant les quartiers larmodé, Nogaré, karadjé, univerdité Aboud Moumouni

seront les plus exposés aux inondations, voir même à des pertes de vies,

d’infrastructures…etc.

II. IMPACT SUR LE LIT DU FLEUVE NIGER

Le cône est formé par un ensemble de sédiments arraché par les eaux de ruissellement du kori

de kourtéré. Ces sédiments sont essentiellement des particules de sable qui conduisent à

l’ensablement du fleuve Niger. Par conséquent le lit du fleuve est aussi menacé, l’évolution

du cône va conduire au rehaussement du lit majeur du fleuve en certaine localités notamment

aux zones de contact entre le fleuve et le cône. Les figures 18 et 19 montrent bien comment le

cône a envahi le lit principal du fleuve Niger. Celui-ci est déporté sur sa gauche, mais surtout,

son lit est réduit, ce qui facilite le débordement des eaux en cas de crue.

Ce kori modifie localement l'hydraulicité du fleuve avec comme conséquences une forte

baisse de la navigabilité du fleuve dans la région de Niamey, l'alluvionnement des terres de

vallée, la disparition de la végétation rypicole et des îles. Tout ceci a des effets néfastes pour

les pêcheries locales, la faune aquatique et l'alimentation en eaux de la ville de Niamey en

accentuant l'appauvrissement des populations locales déjà très vulnérables.

Figure 20 : Projection sur l'avenir du fleuve Niger suite à l'évolution du cône de déjection du kori de kourtéré


35



Figure 21 : Rehaussement local du lit du fleuve, extrait à partir des images Landsat en composition fausse couleur 432

2000 2014

36



CONCLUSION GENERALE

L’objectif principal de ce projet pilote est d’analysés les impacts liés à l’évolution du cône de

déjection du kori de kourtéré sur le fleuve Niger à travers les outils SIG et télédétections. De

cet objectif principal découle deux grands objectifs spécifiques : (1) Quantifier et

cartographier l’évolution du cône de déjection par une étude diachronique d’occupation du sol

à ces dates 1985, 1994, 2003 et 2014 ; (2) Etude d’impact sur le fleuve Niger. Les produits

cartographiques réalisés à partir des images satellitaires (Landsat : TM_1985, TM_1994

ETM+_2003 et OLI_2014) nous ont permis de mettre en évidence la forte progression

surfacique du cône de déjection du kori.

En 1985 le cône de déjection occupait une superficie de 0,37 km2, suite aux apports des

sédiments par les eaux de ruissellement du kori de kourtéré, ce cône a commencé à prendre de

l’ampleur. C’est ainsi qu’en 1994 sa superficie passe à 0,71 km2 entrainant déjà

l’envahissement du lit mineur du fleuve Niger (figure 18, 19). Suite à l’événement du 1er

septembre 1998 au cours duquel des précipitations supérieures à 100 mm ont été enregistrées

sur les bassins entourant Niamey, la superficie du cône a fortement grimper et passe ainsi à

1,79 km2 en 2003 puis à 1,65 km2 en 2014.

Depuis 1985 à 2003 le pauvre fleuve Niger ne fait que connaitre une régression (tableau 6). Sa

superficie passe de 3,64 km2 en 1985 à 2,97 km2 en 1994 et 2,78 km2 en 2003. Par contre il a

évolué entre 2003 (2,78 km2) et 2014 (3,13 km2) grâce aux fortes précipitations de l’année

2010.

Pour ce qui est des impacts sur le fleuve déjà entre 1985 et 1994 le cône de déjection a fait

déporter le fleuve sur sa gauche. Suite à cela, le sens de l’écoulement du fleuve est quasiment

perturbé (figure 18 & 19) ce qui augmente le débit du fleuve et crée des inondations à

moindre crue (figure 19). A partir de 1994 jusqu’à 2003, le cône a envahi le lit mineur du

fleuve Niger avec des sédiments de sables et autres dépôts. Ce qui a donné naissance à un

immense cône de déjection (figure 11) favorisant ainsi un début de pénétration dans le lit

majeur du fleuve (figure 17). Cette introduction des sédiments dans le fleuve Niger conduit à

la remonté localement de la nappe du fleuve avec une forte baisse de la navigabilité du fleuve.

L’impact de l’évolution de ce cône sur le fleuve présente des grandes menaces que les

autorités du Niger (autorité du bassin d fleuve Niger) doivent impérativement prendre en

compte pour atténuer son évolution.

37



Dans le souci de partager les résultats de ce travail et de le rendre accessible à tout le monde,

un Géoportail a été réalisé. Ce dernier peut être accéder à partir de l’URL ci-après :

https://sites.google.com/site/conedejectionkorikourtere/home.

38



BIBLIOGRAPHIES

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CRISTINA N-M. CATHERINE M. BELTRAN R. ANTONIO M. (2010), Evaluation du changement de l’occupation du sol à l’aide des images Landsat et Spot : Champ volcanique de la Sierra Chichinautzin (Mexique), Université de Guanajuato, Département de l’ingénierie en Géomatique, 12 p.

DESCROIX, L., GENTHON, P., AMOGU, O., RAJOT, J-L., SIGHOMNOU, D., 2012.The highest ever red flood of the Niger at Niamey: climate change or land use change? Accepté à Global Planetary Change.

GEOLOGIE DU SO-NIGER : https://www.uni-hohenheim.de/atlas308/b_niger/projects/b2_1_1/html/french/ntext_fr_b2_1_1.htm

IBRAHIM MAMADOU. (2006), Erosion et ensablement dans les koris du Fakara-Degre carre de Niamey-Niger. DEA Géographie, Université Abdou Moumouni Niamey Niger, p7.

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ROGER BRUNET, Les mots de la géographie, paris, Reclus-La Documentation française, 1993.

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