Potentiels et limites des indices spectraux pour caractériser la dégradation des sols en milieu semi-aride

• Published in: Canadian journal of remote sensing Vol. 37; no. 3; pp. 285 - 301
• Main Authors: Maimouni, S., Bannari, A., El-Harti, A., El-Ghmari, A.
• Format: Journal Article
• Language: French
• Published: Taylor & Francis 01.06.2011
• ISSN: 0703-8992; 1712-7971
• DOI: 10.5589/m11-038

La variation de la réponse spectrale mesurée au niveau du capteur satellitaire est un indicateur de changement du milieu. Si l'on s'intéresse aux thèmes sol et végétation, les changements subtils de la couleur et de la minéralogie du premier et les variations de la structure et de la répartition spatiale du deuxième peuvent être des indicateurs de changements et de dégradations des milieux naturels. Dans ce sens, plusieurs travaux ont montré l'intérêt d'utiliser les indices spectraux basés sur la courbe de réflectances des sols, tels que l'indice de forme (IF), l'indice de coloration (IC) et l'indice de brillance (IB) pour caractériser l'état de surface des sols particulièrement dans les régions arides et semi-arides. En plus de ces trois indicateurs, les sols peuvent aussi être caractérisés par l'intensité (I), la teinte (T) et la saturation (S) qui correspondent, respectivement, à la brillance de la couleur, à la dominance spectrale de la couleur, ainsi qu'à la pureté de la couleur. Sachant que la végétation protège les sols contre la dégradation, les indices de végétation comme le NDVI («normalized difference vegetation index») et le TDVI («transformed difference vegetation index») ont été aussi utilisés. En outre, l'analyse des composantes principales (CP) comme indicateurs de l'état des sols et leurs occupations en se basant sur la dé-corrélation statistique entre les bandes spectrales ont été considérées. Cette recherche porte sur l'analyse des potentiels et des limites de ces indices spectraux (IF, IC, IB, I, T, S, NDVI, TDVI, CP-1, CP-2, CP-3) pour caractériser la dégradation des sols dans un environnement semi-aride dans le Haut Atlas marocain en exploitant les données ALI («Advanced Land Imager») de la plateforme EO-1 («Earth-Observing-1») et un modèle numérique de terrain. L'image ALI a été corrigée des anomalies radiométriques propres au capteur, des effets atmosphériques et des distorsions géométriques et topographiques. Les résultats obtenus montrent que l'intégration des bandes du proche infrarouge et des courtes longueurs d'ondes de l'infrarouge améliore significativement le pouvoir discriminant des IB, IC, IF, I, et S. Ensuite, l'analyse d'environ 50 combinaisons de composés colorés dans le système RGB («red-green-blue») a permis de retenir deux combinaisons à cause de leurs potentiels caractérisant la dégradation des sols. La première considère les indices IB(4-5-6), IC(3-6) et IF(3-6-10), alors que la seconde associe l'I(6-8-9) et la S(7-8-9) calculées à l'aide d'une transformation cylindrique et l'IF(3-6-10). La validation des résultats par rapport à la vérité terrain montre que ces deux combinaisons permettent un très bon pouvoir séparateur entre les différents niveaux de dégradation des sols en particulier, et les différentes classes d'occupation des sols en général dans un environnement semi-aride. Cette méthode simple et rapide peut être un bon outil d'aide à la décision pour la protection des sols afin de promouvoir un développement durable.