Simulation temporelle et spatiale des changements d'occupation du sol par modélisation stochastique

Résumé : L'organisation d'un territoire est le reflet de l'activité humaine qui y adapte la couverture du sol et son usage en fonction des contraintes ou opportunités économiques. L'arrangement temporel et spatial des occupations du sol a une forte influence sur les risques environnementaux. Sa connaissance permet d'élaborer des modèles de simulation prospective afin d'évaluer l'impact de différents scénarios d'évolution de la couverture du sol. Cet article présente une méthodologie à base de modèles stochastiques pour identifier, localiser et simuler les occupations temporelles des régions différenciées par leurs successions de culture dans la perspective de construction d'un modèle ``neutre''. Le concept de modèle ``neutre'' a été introduit en écologie pour décrire les caractéristiques des populations coexistant dans un territoire. Les individus -- quelque soit leur nature -- endurent les mêmes contraintes sans qu'une espèce ne prenne le pas sur une autre. Il en résulte un équilibre qui est régulé par des processus dont la dynamique ne varie pas. Nous nous plaçons dans un cadre de définition de modèles spatialement explicites couplés à un système d'information géographique selon la catégorisation définie par Agarwal {agarwal2000}. Le territoire est décrit comme un assemblage d'unités homogènes discontinues -- appelées patchs -- lesquelles sont constituées d'une grille régulière de pixels. sous la forme d'une image raster. Nous effectuons préalablement une classification du territoire d'étude en patchs homogènes vis à vis des successions de culture qui s'y pratiquent. La simulation de la succession est ensuite faite sur ces \patchs au niveau du pixel en tenant compte des rotations / successions qui se pratiquaient les deux années précédentes. Nous proposons ainsi une méthode de simulation du territoire qui tienne compte des dynamiques temporelles et spatiales des successions précédentes observées dans différentes sous régions. L'écart entre données simulées et observées permet de déceler des ruptures dans le processus de mise en valeur du territoire en fonction des contraintes ou opportunités s'offrant aux agriculteurs. Les écarts sont mesurés à l'aide du taux de reconnaissance de pixels sur une représentation rasterisée du territoire. Les données utilisées dans cette étude proviennent d'enquêtes effectuées sur le territoire de Vittel-Contrexéville concernant la qualité des eaux souterraines.
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Revue Internationale de Géomatique, Lavoisier, A paraître
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Contributeur : Jean-François Mari <>
Soumis le : mercredi 13 décembre 2017 - 15:21:02
Dernière modification le : mardi 17 avril 2018 - 23:08:34

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Jean-François Mari, Arnaud Gobillot, Marc Benoît. Simulation temporelle et spatiale des changements d'occupation du sol par modélisation stochastique. Revue Internationale de Géomatique, Lavoisier, A paraître. 〈hal-01662140〉

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