Apport de la télédétection et des systèmes d’informations géographiques à l’étude de la salinité des sols de la plaine du Bas-Cheliff

Abstract

Depuis des décennies, la plaine du Bas Cheliff (60 000 ha) est sous l'influence continue de la salinisation des sols dus à une salinité secondaire aggravée par des conditions climatiques sévères qui tend de plus en plus vers l’aridité et à la mauvaise gestion des ressources en eaux souterraines. Les principaux objectifs de cette recherche étaient d’une part, d'évaluer et de cartographier la salinité des sols dans la plaine du Bas Cheliff en appliquant trois outils : la géostatistiques (Krigeage Simple, KS et Krigeage Ordinaire, KO), la télédétection (Les indices de salinité ) et les Réseaux de Neurones Artificiels (RNA) en se basant sur les données de réflectance d'une image satellitaire Landsat OLI-8 et d’autre part, de mieux comprendre l’effet de la topographie sur la salinité. Pour ce faire, une base de données de 796 valeurs mesurées de conductivité électrique (CE, dS.m-1) est combinée avec les même coordonnées géographiques aux données des paramètres spectraux (valeurs de réflectance) d’une image Landsat-8 OLI et des valeurs des dérivés topographiques (altitude, pente, exposition de pente) obtenues à partir d’un MNE de type ASTER GDEM (30 m). La grande partie (80%) de cette base de données est consacrée à l’estimation de la CE par les différentes méthodes (KS, KO, indice de salinité et RNA) et l’évaluation de l’effet des paramètres topographiques et spectro-topographiques sur la salinité en utilisant les RNA. Les résultats de ces différentes méthodes sont introduits dans un environnement SIG pour élaborer les différentes cartes de salinité. Le reste de l'ensemble de données (20%) est conservé pour la validation statistique des résultats d’estimation des différentes méthodes. Les résultats de ce travail ont mis en évidence l'intérêt d'utiliser les RNA basés sur les valeurs de réflectance des trois bandes (B) : vert (B3), rouge (B4) et proche infrarouge (B5) en tant que neurones d'entrées d'apprentissage dans l'estimation de la CE avec un coefficient de détermination élevé (R² = 0,80) entre les valeurs estimées et observées de la CE. En revanche, les résultats obtenus par les indices de salinité ont donné des corrélations moyennes (R² < 0,50) tandis que les résultats de corrélation entre les valeurs de la CE mesurées et estimées par le KS et le KO sont plus faibles (0,24 et 0,39 respectivement). En ce qui concerne l’évaluation de l’effet des paramètres topographiques sur la salinité des sols par l’application des RNA, un effet important de l’altitude et de la pente sur la salinité du sol (R² = 0,55) est enregistré. L'assemblage des données des valeurs de réflectance des trois bandes (B3, B4 et B5) avec l'ensemble des données d'altitude et de pente dans un RNA a permis l'estimation de la CE avec un pouvoir prédictif de 59%. La carte de salinité la plus fiable obtenue dans cette recherche est la carte issue de l’application des RNA montrant que 80% de la superficie totale de la plaine du Bas Cheliff est affectée par la salinité des sols.