SIG des Petites Antilles - Plateforme régionale d observation d de l environnement www.caribsat.com 1
SOMMAIRE 1. LE PROJET CARIBSAT Objectifs et finalités La zone d étude Partenariats Les axes du projet 2. Atlas des Petites Antilles Contexte Les données intégrées à l Atlas La cartographie d occupation des sols 2
LE PROJET CARIBSAT Objectifs et finalités Objectifs Mise en place d une plateforme d observation environnementale de la zone Caraïbe Développement d outils de suivi et de connaissance des territoires à partir d images satellite Finalités Répondre à des besoins fréquents de suivi des dynamiques spatiotemporelles des territoires Renforcer la coopération régionale en matière d observation de l environnement et de création de données géographiques 3
LE PROJET CARIBSAT Zone d étude L arc insulaire des Petites Antilles des îles Vierges à Trinidad : 13 Etats indépendants ou semi-indépendants 2 départements français 4
LE PROJET CARIBSAT Partenariats 5
LE PROJET CARIBSAT Organisation du projet Le projet comporte 8 axes d études : 1.Système d information / Atlas à l échelle des Petites Antilles - IRD Unité Espace 2.Base de données hydroclimatiques - METEO-France 3.Cartographie de l état de santé des récifs coralliens UAG 4.Cartographie des habitats marins par télédétection OMMM 5.Suivi de la restauration de la mangrove Impact-mer, UMR TETIS 6.Evolution du trait de côte et vulnérabilité du littoral UAG 7.Impacts des événements météo-marins UAG 8.Phénomènes liés au développement de l'urbanisation DDE Site pilote d application : Espace Sud Martinique Portail web Diffusion des connaissances Collaboration / Coopération 6
Contexte Problème de partage de la donnée géographique dans les iles des Petites Antilles Inexistence d un d référentiel à moyenne échelle commun à toute la zone Territoires soumis à des dynamiques fortes Station SEAS-Guyane (Surveillance de l environnement l assistée par satellite) : plateau technique de réception des images à Cayenne Création d une plateforme de gestion, de partage et de diffusion de l information géographique 7
Base de données géographiques (1) Source : ISCGM Source : Banque Mondiale Source : NASA et MERI 8
Base de données géographiques (2) Source : Maxime Claden, CIRAD UMR TETIS 9
Occupation des sols par télédétection (1) La cartographie d occupation des sols est réalisée à partir de traitements automatiques d images de télédétection. Trois contraintes principales : Contrainte thématique : choix de la nomenclature Contrainte méthodologique : automatisation des traitements Problème de l apprentissage et de la validation de la cartographie Méthode expérimentée sur la Martinique 10
Occupation des sols par télédétection (2) Choix de la nomenclature Types de milieu Espaces anthropisés Espaces naturels ou semianthropisés Espaces en eau Occupation des sols 1. Bâti 2. Zone d agriculture ou d élevage 3. Déprise ou végétation dégradée 4. Sol nu ou roche affleurante 5. Sable humide ou marécages 6. Végétation hygrophile 7. Végétation méso-hygrophile 8. Végétation tropicale sèche 9. «Savane» d altitude 10. Mangrove 11. Végétation ouverte sur sable 12. Mer 13. Eaux continentales 11
Occupation des sols par télédétection (3) Algorithmes de classification Le traitement doit être automatisable : Classificateurs non-supervisés nécessitent de nombreux post-traitements Classificateurs supervisés paramétriques (maximum de vraisemblance, distance minimum ) ) : précision relative Arbres de décisions / classifications orientées objet : méthodes très efficaces mais nécessitent beaucoup de réglages Classificateurs supervisés non-paramétriques (SVM et réseaux neuronaux) : meilleur compromis automatisation / précision Utilisation d algorithmes d supervisés non-paramétriques + règles de décision sur MNT et données pluviométriques 12
Occupation des sols par télédétection (4) Extraction automatique des types d occupation d des sols Fenêtre SPOT 5 sur la Martinique Pré-traitements : -Orthorectifications -Corrections radiométriques Calculs d indices : -Textures (cooccurrence) -Végétation : NDVI / NDWI Combinaisons de descripteurs Classification : -SVM -Neural Net sur les différentes combinaisons de descripteurs Règles de condition sur image classée + MNT Reclassement de la classe végétation avec MNT et données pluviométriques Carte d occupatio n des sols Protocole de travail 13
Occupation des sols par télédétection (5) Apprentissage et validation : Les algorithmes de classification utilisés : Nécessitent la sélection de parcelles d apprentissage d (zones d entrainement) Nécessitent la sélection de parcelles de validation Le cas de la Martinique : - Relevés de terrain + photo-interprétation Les îles de la zone d éd étude : Relevés de terrain si nécessaire Partenariats avec des structures produisant de la donnée géographique dans les caraïbes : DEVELOPPEMENT D UN D EXECUTABLE OU APPLI WEB POUR LA SELECTION DES ZONES D APPRENTISSAGE D ET DE VALIDATION 14
ATLAS DES PETITES ANTILLES Occupation des sols par télédétection (6) 15
Occupation des sols par télédétection (7) 16
Occupation des sols par télédétection (8) Discussion : Précision globale peut-être un peu surestimée. La validation doit être complétée par un tableau de validation croisé. Formations végétales distinguées à partir de seuils théoriques : certaines nuances locales ne sont pas prises en compte. La méthode a été élaborée dans un souci d automatisation d : moins efficace que les méthodes orientées objet permet des mises à jour rapide méthode suffisante pour une cartographie au 1/50 000 17
Occupation des sols par télédétection (9) Perspectives : L évaluation de la précision de la classification doit être améliorée par tableau de validation croisé ou autre (test de McNemar). Les modèle de reconnaissance des formations végétales doit être amélioré (ajout d une d relation avec le NDVI). La méthode globale doit être : Affinée Reproduite sur toute la zone en s appuyant s sur un réseau de partenaires régional 18
CONCLUSION L information géographique = élément structurant du projet CARIBSAT L approche Télédétection : permet de créer de l information doit rester proche du terrain (apprentissage + validation ) PERMET DE CREER UN RESEAU DE PARTENARIATS REGIONAUX DE DIFFUSER DE LA DONNEE A TRAVERS UN PORTAIL WEB 19
MERCI DE VOTRE ATTENTION www.caribsat.com 20