Moringapour cartographier l’occupation du sol

à la Réunion et Antananarivo

Stéphane Dupuy1-4, Laurence Defrise2-4 , Valentine Lebourgeois3-4, Lionel Le Mézo5-6 et Raffaele Gaetano3-4

(1) CIRAD, UMR TETIS, F-97410 Saint-Pierre, Réunion, France.

(2) CIRAD, UMR TETIS, 101 Antananarivo, Madagascar

(3) CIRAD, UMR TETIS, F-34398 Montpellier, France.

(4) TETIS, Univ Montpellier, AgroParisTech, CIRAD, CNRS, IRSTEA, Montpellier, France

(5) CIRAD, UPR AIDA, F-97410 Saint-Pierre, Réunion, France.

(6) AIDA, Univ Montpellier, CIRAD, Montpellier, France

stephane.dupuy@cirad.fr

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

TETIS développe des méthodes de classification de l’occupation du sol

Dans le cadre du Centre d’Expertise Scientifique Occupation des Sols (CES OSO) dupôle THEIA (financement CNES)

Utilisation d’images satellitaires adaptées au contexte des paysages et systèmesagricoles du Sud (petite agriculture familiale) : Couverture nuageuse importante Petit parcellaire Fragmentation des paysages Hétérogénéité des pratiques agricoles (jachères, association de cultures, agroforêt…) Faible disponibilités de données de référence

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

Mise au point du prototype de chaine de traitement Moringa en phase de test sur plusieurs sites

Automatisation des processus d’analyse et traitement des images

Développée à partir d’outils libres : Orfeo Toolbox et Python

Future intégration dans la plateforme Iota2 (Cesbio)

2

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

Application sur 2 sites dans l’Océan IndienL’agriculture à Antananarivo

Projet Légende : « Maintenir l’agriculture urbaine au non de la sécurité alimentaire » (financement Glofoods)

Travaux de thèse de Laurence Defrise « Quand l’agriculture résiste dans et autour de la ville : stratégies foncières des agriculteurs dans l’agglomération d’Antananarivo, capitale de Madagascar »

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

3

L’occupation du sol à La Réunion

Projet GABIR : Gestion Agricole des Biomasses à l’échelle de l’Ile de la Réunion (financement CASDAR)

Besoins d’une cartographie exhaustive et reproductible pour la gestion du territoire

Cartographie des espaces urbains et agricoles de la communauté de communes d’Antananarivo

Cartographie de l’ensemble de l’ile avec une priorité sur l’agriculture

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

Antananarivo

Base de données terrain : 3068 polygones (1373 de cultures et 1695 d’autres occupations)

2 images Pléiades (50 cm) acquises le 8 janvier 2017

MNT SRTM (USGS) résolution spatiale 30 m

Série temporelle de 50 images : 31 Sentinel-2 + 19 Landsat-8

BD terrain + THRS + HRS + MNT

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

4

La Réunion

Base de données terrain

Mosaïque Pléiades composée de 4 images

Mosaïque Spot6/7 composée de 13 images

MNT IGN RGEALTI ® : 5m

Série temporelle de 64 images : 42 Sentinel-2 + 22 Landsat-8 (images S-2 téléchargées au niveau L2A de THEIA: TOC)

Disponibles surwww.kalideos.fr

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

Schéma général

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

5

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

L’agriculture à Antananarivo en 2017

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

6

1 carte par niveaux de précision de la nomenclature :

précisions moyennes au niveau 4 mais bonne distinction des cultures irriguées (riz et cresson) majoritaires sur la zone.

Cartes en cours d’analyse :

Les cultures occupent plus de 44 % de la superficie del’agglomération d’Antananarivo et 35 % de la communeurbaine d’Antananarivo ;

Le bâti occupe 14,2 % de la surface de l’agglomération ;

Identification des sites de production de briquescouvrant 2,6 % de la superficie de l’agglomération etempiètent progressivement les espaces agricoles.

Précisions globales // indice de kappa :

Niveau 1 : 95 % // 0,88

Niveau 2 : 87 % // 0,83

Niveau 3 : 85 % // 0,81

Niveau 4 : 77 % // 0,74

Niveau 4 disponible en accès libre sur : http://aware.cirad.fr

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

L’occupation du sol à la Réunion en 2017

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

7

Précisions globales // indice de kappa :

Niveau 1 : 98% // 0,99

Niveau 2 : 93% // 0,94

Niveau 3 : 86% // 0,87

1 carte par niveaux de précision de la nomenclature :

Cultures majoritaires (Canne àsucre et prairies) bien reconnues ;

Confusions entre arboriculture(agrumes) et maraichage due à lapetite taille des parcelles demaraichage et à l’hétérogénéitédes plantations d’arbres.

En cours le millésime 2018…

Disponible en accès libre sur : http://aware.cirad.fr

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

Conclusion

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

8

Méthode reproductible sur des terrains différents

Bons résultats pour une méthode supervisée mais dépendant de la BDterrain

Carte 2016/2017 : retours utilisateurs ?

Travail en cours : carte 2018 définitive (version béta en décembre 2018)

Transfert de la méthode ?

A la Réunion : remplacer Spot 6/7 par Pléiades : en cours de finalisation

Perspectives

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

RGR 2018- 2019 - 19 février 2019 - Saint-Pierre Réunion - France

9

Perspectives

Contient des informations © CNES 2017, Distribution AIRBUS DSContient des informations © Airbus DS 2017, © Production IRD, Irstea, IGN, tous droits réservésContient des informations © Copernicus/ESA/Cnes/Cesbio

Taille de la mosaïque 136 Go : problème d’automatisation.

Meilleure discrimination (vergers + maraichage) … mais on reste sur 10m et15m pour la série temporelle

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

10

Formation aux applications de l’Orféo ToolBox (OTB) : 16 au 18 avril 2019 à St. Pierre (Cirad)

Contexte Objectif Données Méthode Résultats Conclusion

11

Stéphane Dupuystephane.dupuy@cirad.fr

Laurence Defrise

Valentine Lebourgeois

Lionel Le Mézo

Raffaele Gaetano

RGR 2018 - 2019 - 19 février 2019

Saint-Pierre Réunion - France

Moringapour cartographier l’occupation du sol à la Réunion et Antananarivo

Merci pour votre attention!

Remerciements : Ce travail a bénéficié de la contribution financière du compte d’affectation spéciale

« Développement agricole et rural » du Ministère de l’agriculture. Ce travail a bénéficié d'une aide de l'État gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au

titre du Programme Investissements d'Avenir pour le projet EQUIPEX GEOSUD portant laréférence ANR-10-EQPX-20.

Ce travail a bénéficié des images Spot6/7 et Pléiades du programme KALIDEOS financé par leCNES.

Cartographie de l’agglomération d’Antananarivo élaborée dans le cadre du projet «Légende»financé par le méta programme conjoint INRA-CIRAD GloFood - Transition pour la sécuritéalimentaire mondiale

Thèse de Laurence Defrise financée par l’école doctorale ABIES - AgroParisTech Ce travail a bénéficié des images acquises dans le cadre du dispositif ISIS auprès du CNES