La détection et le suivi des changements
L’inventaire détaillé des modes d’occupation et d’utilisation des sols et de leur répartition constitue un enjeu fort pour l’analyse fonctionnelle des écosystèmes. Les changements majeurs ou conversion des terres intervenus au cours des trois derniers siècles ont été localisés et identifiés à l’échelle mondiale (Goldewijk, 2001
). Les processus qui régissent certains des changements ayant un impact majeur sur les interactions terre-atmosphère tels que la déforestation dans les milieux tropicaux ont été révélés et analysés dans le cadre de programmes internationaux (Lambin et al., 2003). En revanche, les changements progressifs, de faible amplitude, et/ou touchant des superficies peu importantes voire négligeables à l’échelle mondiale, sont encore largement méconnus. Or, s’ils contribuent peu aux modifications des échanges énergiques globaux, ces changements peuvent entraîner des conséquences environnementales ayant un impact majeur à une échelle locale, voire régionale. Ainsi, l’intensification de l’usage des terres dans les territoires agricoles peut se traduire par le drainage d’une partie des zones humides, phénomène peu ou pas perceptible à une échelle globale, mais qui peut modifier fortement les cycles biogéochimiques, entraînant des processus d’eutrophisation et de dégradation de la qualité des eaux très dommageables sur le plan économique et sanitaire.
Les inventaires d’occupation et d’utilisation des sols sont, dans la quasi-totalité des cas réalisés par télédétection, comme l’illustre l’exemple de CORINE LAND COVER à l’échelle européenne. De nombreux travaux de recherches concernant la détection des changements actuels des surfaces terrestres à partir de données de télédétection ont été effectués depuis une vingtaine d’années (Singh, 1989; Coppin et Bauer, 1996). Cependant, selon les indices de changement retenus et les méthodes de détection appliquées, les résultats obtenus montrent des différences qui peuvent être significatives tant au niveau quantitatif sur l’importance des modifications intervenues sur une période donnée (Macleod et Congalton, 1998), qu’au niveau qualitatif sur les types de changements observés (Smith et al., 2003). Par ailleurs, pour une méthode donnée, si l'on change d'application et de données, la qualité des résultats obtenus varie également, parfois de façon significative. De plus, l’introduction d’autres sources d’information que la télédétection dans le processus de détection du changement a également un impact sur la qualité des résultats. En conséquence, il n'existe pas à l'heure actuelle de méthode de détection du changement qui soit réellement générique, ou au moins facilement transposable d'une application à une autre. Coppin et al. (2002) ont identifié dix grands types de méthodes de détection qui reposent sur des techniques variées de traitement d’images, incluant la soustraction d’images, le croisement de classifications, les analyses en composantes principales, le calcul de vecteurs de changement, ou encore l’utilisation de réseaux neuronaux. Le type de méthode utilisée dépend largement de la zone d’étude, du type de changement à détecter, et de la résolution spatiale et temporelle des données.
). Les processus qui régissent certains des changements ayant un impact majeur sur les interactions terre-atmosphère tels que la déforestation dans les milieux tropicaux ont été révélés et analysés dans le cadre de programmes internationaux (Lambin et al., 2003). En revanche, les changements progressifs, de faible amplitude, et/ou touchant des superficies peu importantes voire négligeables à l’échelle mondiale, sont encore largement méconnus. Or, s’ils contribuent peu aux modifications des échanges énergiques globaux, ces changements peuvent entraîner des conséquences environnementales ayant un impact majeur à une échelle locale, voire régionale. Ainsi, l’intensification de l’usage des terres dans les territoires agricoles peut se traduire par le drainage d’une partie des zones humides, phénomène peu ou pas perceptible à une échelle globale, mais qui peut modifier fortement les cycles biogéochimiques, entraînant des processus d’eutrophisation et de dégradation de la qualité des eaux très dommageables sur le plan économique et sanitaire.Les inventaires d’occupation et d’utilisation des sols sont, dans la quasi-totalité des cas réalisés par télédétection, comme l’illustre l’exemple de CORINE LAND COVER à l’échelle européenne. De nombreux travaux de recherches concernant la détection des changements actuels des surfaces terrestres à partir de données de télédétection ont été effectués depuis une vingtaine d’années (Singh, 1989
; Coppin et Bauer, 1996). Cependant, selon les indices de changement retenus et les méthodes de détection appliquées, les résultats obtenus montrent des différences qui peuvent être significatives tant au niveau quantitatif sur l’importance des modifications intervenues sur une période donnée (Macleod et Congalton, 1998), qu’au niveau qualitatif sur les types de changements observés (Smith et al., 2003). Par ailleurs, pour une méthode donnée, si l'on change d'application et de données, la qualité des résultats obtenus varie également, parfois de façon significative. De plus, l’introduction d’autres sources d’information que la télédétection dans le processus de détection du changement a également un impact sur la qualité des résultats. En conséquence, il n'existe pas à l'heure actuelle de méthode de détection du changement qui soit réellement générique, ou au moins facilement transposable d'une application à une autre. Coppin et al. (2002) ont identifié dix grands types de méthodes de détection qui reposent sur des techniques variées de traitement d’images, incluant la soustraction d’images, le croisement de classifications, les analyses en composantes principales, le calcul de vecteurs de changement, ou encore l’utilisation de réseaux neuronaux. Le type de méthode utilisée dépend largement de la zone d’étude, du type de changement à détecter, et de la résolution spatiale et temporelle des données.