Application des règles du LCML dans l’élaboration de la nomenclature 

Le milieu urbain

Le pays reste faiblement urbanisé : une personne sur trois seulement vit en ville (CARRET et al., 2010). Toutefois, une tendance à l’afflux de population vers les grandes villes et les villes secondaires telles que les villes côtières est à noter. Les villes sont, par défaut, génératrices de toutes sortes de nuisances environnementales qui touchent le cadre de vie de la population par la dégradation des éléments physiques. Les sept grandes villes de Madagascar, à savoir les Communes Urbaines d’Antsiranana, Fianarantsoa, Mahajanga, Toamasina, Toliara, Antsirabe et Antananarivo disposent d`un Plan d’Urbanisme Directeur ou PUDI depuis 2006.

L’agriculture

L’agriculture occupe une place importante pour la population malgache. Elle reste le principal moyen d’existence pour 68 % de la population. En 2010, 81% des ménages déclaraient avoir eu des activités agricoles au cours de l’année (INSTAT, 2011). Ce secteur agricole contribue au PIB malgache à hauteur de 30 % et emploie plus de 80% de la population active (BANQUE MONDIALE, 2014). Les pratiques agricoles diffèrent suivant les régions et la nature des produits. D’ailleurs, le climat et le type du sol constituent les principaux facteurs du type d’agriculture pratiqué par les producteurs. Néanmoins, les cultures vivrières présentent le plus grand taux de production. Le riz en est le principal suivi du manioc et du maïs (MAEP, 2006). Selon les statistiques les plus récentes effectuées par le MAEP en 2008, la surface cultivée à Madagascar est estimée à 2 668 204 ha équivalant à 4,54% du territoire national.
L’expansion de ces pratiques agricoles sont souvent destructrices et mettent en péril la biodiversité de Madagascar. Entre 2005 et 2008, la surface cultivée a augmenté d’environ 316 000 ha. Les écosystèmes forestiers sont les victimes de ces défrichements. Les estimations actuelles nationales de pertes forestières dues à la culture itinérante à Madagascar sont de l’ordre de 200 000 ha par an (MEF, 2014).

L’industrie et l’exploitation minière

Selon CARRET et al., en 2010, Madagascar est encore un pays peu industrialisé. Cependant, après la crise sociopolitique de 2009, à partir de 2010, le secteur secondaire, notamment l’industrie et le secteur minier, a connu une croissance de 2%. Cette situation s’explique par l’expansion des activités des branches « industrie d’extraction » entrainées par les projets miniers d’Ambatovy et de Qit Madagascar Mineral (QMM).

L’état actuel de l’environnement à Madagascar

L’environnement à Madagascar constitue un atout pour le pays (CARRET et al., 2010). Néanmoins, il subit des dégradations surtout d’origine anthropique. D’ailleurs, des documents officiels nationaux et internationaux font état actuel de cet environnement (MEEFT, 2007 et 2012 ; MEEF, 2014).

L’environnement naturel : eau, air, sol

L’environnement naturel à Madagascar a connu une dégradation importante. Les données sur chacun des domaines constituant cet environnement naturel ont prouvé cette affirmation (MEEFT, 2012). Le constat sur cette dégradation est d’ailleurs flagrant, telle que la pollution de l’air au niveau des grandes agglomérations urbaines comme Antananarivo (CARRET et al., 2010). Le sol malgache est également affecté par cette dégradation. A titre d’exemple, le sol sur Les Hautes Terres a été comparé à une brique cuite de par sa couleur et sa perte de fertilité dû aux défrichements agricoles et à l’élevage extensif (CARRET et al., 2010).

La biodiversité floristique et faunistique

Selon GOODMAN en 2012, Madagascar dispose de près de 5% de la biodiversité mondiale. La flore de Madagascar figure parmi les plus riches au monde. L’île seule compte environ 12.000 à 13.000 espèces de plantes (SCHATZ, 1996. 2001) parmi lesquelles 70 % à 80 sont endémiques (HUMBERT, 1959 ; MORAT et LOWRY, 1993). Actuellement, le nombre de familles de plantes endémiques malgaches s’élève à 5 : ASTEROPEIACEAE, BARBEUIACEAE, PHYSENACEAE, SARCOLAENACEAE, et SPHAEROSEPALACEAE. Elles se répartissent en 15 genres et 99 espèces. A part pour ces familles, le taux d’endémisme est remarquable pour d’autres groupes et peut atteindre ou avoisiner 100 % comme les cas des Palmiers qui comptent 202 espèces à 99 % endémiques (RAKOTOARINIVO et al., 2013), des ORCHIDACEAE avec 1.100 espèces dont 86% d’endémiques (RAKOTOARIVELO et al., 2013) et des Aloe avec 151 espèces toutes endémiques (KLOPPER et al., 2013).
La faune de Madagascar présente également une richesse sans égale. La spécification, favorisée par la diversité des écosystèmes composant le milieu insulaire malgache et la faible pression de sélection naturelle, notamment de prédation, a permis un grand développement des formes endémiques et archaïques dans les différents groupes zoologiques de Madagascar. De nombreux travaux qui ont été entrepris depuis le XVIIIème siècle jusqu’à aujourd’hui démontrent cette forte endémicité qui s’étend même jusqu’à la famille pour des groupes taxonomiques et le taux d’endémisme atteint 100 % pour certains (ANDREONE et al., 2012 ; GLAW et VENCES, 2007 ; GOODMAN, 2012 ; SOARIMALALA et GOODMAN, 2011). 80 % de cette biodiversité animale malgaches sont inféodés aux biotopes forestiers (MEF, 2014).

Les écosystèmes terrestres

L’atlas de la végétation de Madagascar renseigne sur l’état des écosystèmes terrestres de Madagascar avec leurs formes de dégradations (Tableau 1). Il est à remarquer que, selon MOAT et SMITH en 2007, actuellement les savanes sont les plus répandues sur l’île avec un pourcentage de 60% de la couverture terrestre et que les forêts naturelles, tous types confondus, ne couvrent qu’à peu près 28% de la superficie de l’île.

Le changement climatique à Madagascar

Madagascar est classé comme troisième pays à risques, en terme de vulnérabilité au changement climatique (ACCLIMATE, 2011). Depuis les années 50, le changement climatique a été observé notamment par une hausse importante des températures journalières et par une variabilité accrue de la distribution relative des températures et précipitations (USAID, 2016).
Le Groupement Inter-gouvernemental d’experts sur l’évolution du climat énonce dans son 4 ème rapport qu’à plus de 90% de chances, l’homme est le responsable du réchauffement observé (GIEC, 2007). Pour le cas de Madagascar, la Direction Générale de la Météorologie ou DGM a publié en 2008 un premier document sur le changement climatique. Selon ce document, la température moyenne de l’air de la région du Sud a régulièrement augmenté depuis les années 50. La température a augmenté d’environ 0,2°C. Les précipitations se raréfient pendant la saison sèche sur les Hautes Terres centrales et la côte Est (ACCLIMATE, 2011).
Selon les prévisions, d’ici 2099, la température augmentera de 2,5°C à 3°C. Les précipitations auront tendance à diminuer. Les cyclones seront moins fréquents mais par contreleur intensité est prévue augmenter de presque de 50% (ACCLIMATE, 2011).

Domaines d’utilisation des cartes d’occupation du sol

Une cartographie de l’occupation des sols fournit des informations quantitatives importantes. Auparavant, les études cartographiques étaient juste des illustrations accompagnant des travaux de mémoire ; mais actuellement, dans l’ère des géo informatiques, ces données sont considérées comme des données de base (FISHER, 2003). Ainsi, les données sur l’occupation du sol deviennent incontournables dans différents domaines d’application tels que le climat, la biodiversité ou la santé (Figure 3). En effet, elles renseignent sur l’état de lieu des ressources d’une surface fournissant ainsi des informations cruciales pour leur gestion. Ces données sur l’occupation du sol permettent également d’appuyer des études et recherches à une échelle globale ou locale. Dans ce contexte, de nombreuses applications peuvent s’avérer intéressantes. Ces applications peuvent concerner la compréhension et l’analyse des phénomènes naturels, l’évaluation du stock de carbone, la gestion de l’agriculture, la protection de la Biodiversité (DI GREGORIO, 2016), ou l’évaluation de la vulnérabilité des écosystèmes considérés comme hot spot de la biodiversité mondiale (MYERS et al. 2000 ; BROOKS et SMITH, 2001).

Analyse des nomenclatures des cartes d’occupation du sol internationales

Nomenclatures des cartes d’occupation du sol internationales

Corine Land Cover

Corine Land Cover intègre le programme européen CORINE de Coordination de l’Information sur l’Environnement. Il consiste en un inventaire biophysique fournissant une information géographique de référence pour 38 Etats européens mais actuellement adopté par de nombreux pays (SOES, 2009). Cette base de données est obtenue par photo-interprétation humaine d’images satellites de précision 20 m avec d’autres données complémentaires. La hiérarchisation de la nomenclature utilisée dans la base de données en 3 niveaux permet la couverture de l’ensemble du territoire : le premier niveau à 5 postes utilisable pour les grandes catégories d’occupation du sol repérables à l’échelle de la planète. Le niveau 2 composé de 15 postes est utilisable pour les échelles de 1/500 000 et 1/1 000 000. Le troisième niveau est composé de 44 postes pour une échelle de 1/100 000 (Annexe 1).

Base de Données de l’Occupation des Terres (BDOT) du Burkina Faso

La réalisation de BDOT est une adaptation du projet Corine Land Cover dans un contexte d’un pays tropical. En prenant compte de leurs différences avec le milieu Européen, le Burkina Faso, dans cette base de données, adopte Corine Land Cover en y ajustant l a nomenclature selon leur spécificité (BDOT, 2006). Cette adaptation concerne surtout le domaine forestier et les milieux semi-naturels. Ce niveau est décrit suivant la nomenclature établie à Yangambi en 1956 conçue pour les pays tropicaux (AUBREVILLE, 1957). La nomenclature utilisée dans la BDOT est hiérarchisée en 4 niveaux composés respectivement de 5, 12, 33 et 9 postes (Annexe 2).

Africover de la FAO

La nomenclature de Africover a été élaborée à partir du système de classification de la FAO Land Cover Classification Système version 2 ou LCCS 2. Ce système de classification est une version antérieure de celui utilisé dans la présente étude. D’ailleurs, le glossaire utilisé dans le système de Land Cover Classification Système version 3 ou LCCS 3 est issu de ce LCCS 2. Par rapport au LCCS 3, LCCS 2 comporte deux phases principales : une phase dichotomique initiale qui compte huit grands types de couverture terrestre, suivie d’une phase dite modulaire hiérarchique, dans laquelle les classes d’occupation du sol sont créées par la combinaison d’ensembles des classificateurs prédéfinis. Au premier niveau les entités végétalisés et non végétalisés sont différenciés. Au deuxième niveau, il y a différenciation entre les entités biophysiques terrestres et aquatiques. Huit classificateurs ont été utilisés pour regrouper tous les types d’occupation de sol au troisième niveau. Jusqu’à ce troisième niveau, la FAO a utilisé pour la classification : la présence de végétation, le type de milieu et l’artificialité de la couverture terrestre (FAO, 1997).

Carte d’occupation du sol de l’Afrique, 2003

Dans le but de contrôler les grandes évolutions d’occupation du sol, cette carte de l’occupation du sol de l’Afrique établie en 2003 présente une plus grande région géographique par rapport aux cartes précédentes de l’Afrique. Elle a été produite par l’utilisation de quatre ensembles de données satellites : l’instrument de VEGETATION à bord de SPOT-4, les données radar JERS-1 et ERS, les données du Defence Meteorological Satellite Program (DMSP) et les modèles numériques de terrains ou MNT. Le système de classification pour la légende est basé sur les catégories structurelles de végétation (EITEN, 1968). Le premier niveau est alors composé de 5 postes. Le niveau 2 est composé de 26 postes (Annexe 3). La légende globale a été élaborée à partir du « Land Cover Classification Système » ou LCCS de la FAO (DI GREGORIO et JANSEN, 2000).

Climate Change Initiative-Land Cover ou CCI-LC, 2017

Le projet CCI-LC délivre une carte d’occupation du sol à une résolution spatiale de 300 m selon une base annuelle de 1992 à 2015. La légende a été définie en utilisant le système de classification d’Occupation de Sol LCCS des Nations Unies tout en essayant autant que possible de le rendre compatible avec les produits de GLC2000, GlobCover 2005 et 2009 (CCI-LC, 2017).

Nomenclature des Unités de Couverture des Terres Ecosystémiques ou UCTE

La nomenclature des UCTE est une nomenclature élaborée dans le cadre de la comptabilité écosystémique (WEBER, 2014). Elle s’inspire des systèmes de classification tels que AFRICOVER, CORINE Land Cover. La nomenclature se compose de 14 classes et ces classes peuvent avoir des subdivisions et adaptations selon les besoins spécifiques des utilisateurs (Annexe 5).

Justification du choix des nomenclatures

Sur le plan international, il existe une multitude de carte d’occupation du sol qui présente chacune leur spécificité variant suivant différents facteurs, tels que le but de sa réalisation, la méthode pour son élaboration et les données utilisées. Le choix de toutes les nomenclatures cidessus s’est fait respectivement en fonction de leur forte représentativité en termes de catégories de classe d’occupation de sol, de l’efficience de leur méthode d’élaboration, de leur capacité à être prises comme référence ainsi que de la similarité de leur cadre contextuel avec celui de Madagascar.

Paramètres utilisés pour l’analyse

Malgré l’impossibilité de comparaison des nomenclatures en raison de la différence d’échelle, des données et des définitions des classes spécifiques établies par chaque auteur des cartes, certains points nécessitent quand même d’être examinés. Chaque nomenclature présente des enjeux différents, il convient alors d’aborder ses avantages, ses limites et ses adaptations éventuelles pour Madagascar.

Analyse des nomenclatures des cartes existantes à Madagascar

L’élaboration d’une nomenclature multidisciplinaire est parmi les buts de cette étude. Ainsi, différents types de cartes ont été analysés dans cette étude.

Les cartes de végétation

Les cartes de végétation et les cartes d’occupation de sol sont totalement différentes. Si la carte de végétation est une carte thématique, la carte d’occupation du sol expose différents domaines. Il a été donc nécessaire d’analyser les nomenclatures de végétation et de les approprier dans le cadre des cartes d’occupation du sol. Toutes les études faites sur Madagascar depuis le temps de Baron (1889) ont été prises en compte dans cette étude. D’ailleurs Madagascar possède de nombreuses cartes de végétation (Annexe 5).

Les cartes d’utilisation du sol

Madagascar possède des cartes d’utilisation des sols qui peuvent être indispensables dans l’élaboration de la nomenclature. Les cartes d’utilisation de sol recensée font correspondre les classes de sol avec la végétation ou les types de culture (IRD : www.spaera.cartographie.ird.fr).

Le Plan Local d’Occupation Foncière ou PLOF

PLOF désigne tout support cartographique qui permet de renseigner sur la répartition spatiale des différents statuts de terrains. Plus particulièrement, c’est une carte développée à partir de la superposition des informations foncières alphanumériques et cartographiques (plans, cadastres, titres fonciers, demandes de titre), numérisées et saisies au niveau des services topographiques et domaniaux, avec un fond d’image satellitaire ou aérienne à très haute résolution (ou carte de repérage topographique). Ces PLOF sont à grande échelle (à partir de 1/5000) et géoréférencés suivant le système de projection Laborde Madagascar. Ils peuvent être très utiles dans la reconnaissance des occupations du sol au niveau des domaines fonciers.

Elaboration de la nomenclature proposée

Généralités sur les systèmes de classification d’occupation du sol

Définitions et concepts

Classification typologique

Selon la définition de Sokal (1974) adaptée de Simpson (1961), la classification fait référence à « l’ordonnancement ou l’arrangement d’objets dans des groupes ou des ensembles en fonction de leurs relations ». Le terme « relation » fait référence aux affinités, en termes de similitudes entre les caractéristiques des objets.
La classification reflète alors une représentation abstraite de la situation sur le terrain en utilisant des critères de diagnostic bien définis : les classificateurs. Précisément, cette classification de l’occupation du sol consiste en un système typologique qui sert à attribuer de manière systématique un nom à chaque type d’occupation du sol. Les critères utilisés sont scientifiques, donc objectifs ; ce qui leur permet leur compréhension sans ambigüité par les utilisateurs de la carte, puisqu’il s’agit d’un langage standard et dynamique. Ainsi, la définition des limites des classes doit être claire et précise

Table des matières

REMERCIEMENTS
TABLE DES MATIERES 
LISTE DES CARTES 
LISTE DES TABLEAUX 
LISTE DES FIGURES 
LISTE DES ANNEXES 
ACRONYMES 
GLOSSAIRE 
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LES CARACTERISTIQUES BIOPHYSIQUES DE MADAGASCAR et SUR LA CARTE D’OCCUPATION DU SOL
I. Caractérisation biophysique de Madagascar
I.1. Situation géographique
I.2. L’homme et ses activités
I.2.1. La dynamique démographique et le potentiel humain
I.2.2. Le milieu urbain
I.2.3. L’agriculture
I.2.4. L’industrie et l’exploitation minière
I.3. L’état actuel de l’environnement à Madagascar
I.3.1. L’environnement naturel : eau, air, sol
I.3.2. La biodiversité floristique et faunistique
I.3.3. Les écosystèmes terrestres
I.3.4. Le changement climatique à Madagascar
II. Concepts sur l’occupation du sol
II.1. Définitions
II.2. Approche classique de production de carte d’occupation du sol
II.3. Domaines d’utilisation des cartes d’occupation du sol
II.4. Carte d’occupation de sol de Madagascar
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES 
I. Inventaire et étude comparative des nomenclatures existantes
I.1. Analyse des nomenclatures des cartes d’occupation du sol internationales
I.1.1. Nomenclatures des cartes d’occupation du sol internationales
I.1.2. Justification du choix des nomenclatures
I.1.3. Paramètres utilisés pour l’analyse
I.2. Analyse des nomenclatures des cartes existantes à Madagascar
I.2.1. Les cartes de végétation
I.2.2. Les cartes d’utilisation du sol
I.2.3. Le Plan Local d’Occupation Foncière ou PLOF
II. Elaboration de la nomenclature proposée
II.1. Généralités sur les systèmes de classification d’occupation du sol
II.1.1. Définitions et concepts
II.1.2. Propriétés des systèmes de classification
II.2. Présentation du Land Cover Meta Language LCML
II.2.1. Historique des systèmes de classification d’occupation de sol de la FAO
II.2.2. Description de LCML
II.2.3. Principe de LCML
II.2.4. Application des règles du LCML dans l’élaboration de la nomenclature
III. Application de la nomenclature proposée
III.1. Choix des zones d’étude
III.2. Données et méthodes utilisées
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET INTERPRETATIONS 
I. Synthèse de l’analyse des nomenclatures d’occupation du sol existantes
I.1. Les nomenclatures internationales retenues pour l’élaboration de la nomenclature
I.1.1. Corine Land Cover
I.1.2. Base de Données des Occupations des Terres ou BDOT
I.1.3. AFRICOVER
I.1.4. Carte de l’occupation de sol de l’Afrique
I.1.5. Climate Change Initiative-Land Cover ou CCI-LC
I.1.6. Unités de Couverture des Terres Ecosystémiques ou UCTE
I.2. Les nomenclatures nationales considérées comme source de données
I.2.1. Les cartes de végétation
I.2.2. Les cartes d’utilisation du sol
I.2.3. Les PLOF
II. La nomenclature proposée à partir du langage LCML
II.1. Aperçu global de la nomenclature proposée
II.1.1. La base de l’élaboration de la nomenclature proposée
II.1.2. La structure de la nomenclature proposée
II.1.3. Les classificateurs utilisés
II.2. Description détaillée de la nomenclature
II.2.1. Aperçu global de la nomenclature
II.2.2. Les détails de la nomenclature
QUATRIEME PARTIE : DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS
I.1. Aspects méthodologiques
I.2. Résultats
I.3.Applications
CONCLUSION 
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES