Généralités sur l’indice foliaire et le réseau de neurones artificiels

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Intérêts du LAI

Le LAI est un paramètre biophysique important pour la caractérisation de la végétation. Son application est très vaste. Nous pouvons citer entre autres les domaines suivants :
• la prédiction de rendement des cultures [7] ;
• les modèles de transfert Sol-Végétation-Atmosphère[8] ;
• les modèles de fonctionnement du couvert végétal [9];
• les modèles de transfert radiatif pour le calcul de la réflectance [10].
On trouve également son application dans la riziculture, la culture du blé, du tabac, du café, de soja et de maïs,… [11, 12]. Le LAI peut ai der à analyser la structure et les caractéristiques de la forêt en dessous de la canopée qui ne sont pas forcément visibles à l’aide des images.

Relations entre LAI et image

De nombreuses méthodes de mesures directes et indirectes de LAI in situ ont été développées [2; 13].
Les méthodes directes sont basées sur des mesures est ructivesd et sont coûteuses en temps et en argent. Par contre, les méthodes indirectes qui utilisent des capteurs optiques sont non destructives et plus rapides ; elles permettent un échantillonnage spatial et temporel plus important. Mais ces méthodes indirectes sont difficiles à mettre en œuvre et prenante en temps surtout quand il s’agit d’une grande zone.
Les images satellitaires permettent d’observer les surfaces à différentes échelles de temps et d’espace. Les relations utilisées pour estimer les valeurs du LAI à partir des données de télédétection sont souvent établies empiriquement à partir de calculs d’indices de végétation [14]. Ces relations varient d’un type devégétation à l’autre et sont sensibles à des facteurs perturbateurs comme le sol, l’état de l’atmosphère, et saturent généralement pour des valeurs fortes du LAI [15].
Lors de cette étude, nous allons estimer les valeurs du LAI à partir des paramètres spectraux d’une image SPOT 5 du complexe d’aires pr otégées de Zahamena.

Caractérisation de la zone d’étude

La Réserve Naturelle Intégrale n°III dite Zahamenaa été officiellement créée par le décret du 31 décembre 1927, amendé par le décret 66/1044n° du juin 1966 pour être conforme au système de gouvernance des Réserves à Madagascar. Initialement, la réserve avait une superficie de 73 160 hectares et a été créée en vued la conservation de la flore et de la faune représentative de la forêt tropicale humide de la artiep Est de Madagascar. En août 1997, par le décret n°97/1044 du 2 avril 1997, les limites de la réserve ont été modifiées : 42 300 hectares ont été ainsi déclassés pour devenir ParcNational, et 22 100 hectares sont maintenus comme Réserve Naturelle Intégrale, tandis que 8760hectares ont été réhabilités pour la population riveraine [16].

Localisation géographique

Le complexe d’aires protégées de Zahamena est localisé dans la partie Est de Madagascar (Toamasina). Il se trouve entre trois Districts de trois Régions différentes : le District d’Ambatondrazaka (région Alaotra-Mangoro), le District de Vavatenina (Région Analanjirofo) et le District de Toamasina II (Région Atsinanana) (Figure 1). Situé à 20 km (à vol d’oiseau) du Lac Alaotra, et à 50 km (à vol d’o iseau) de l’Océan Indien, le complexe d’aires protégées de Zahamena est compris entre lescoordonnées géographiques suivantes : 17°30’ – 17°43’ de latitude Sud, 48°41 – 49°03’ de longitude Est.
Notre zone d’étude est localisée sur la partie orientale du complexe d’aires protégées (du côté de Vavatenina), à proximité du village d’Andratanantsohitry, Fokontany d’Anamborano, Commune rurale de Miarinarivo et District de Vavatenina (Figure 1).

Milieu physique

Climat

Le complexe d’aires protégées de Zahamena est caractérisé par des forêts tropicales humides et semi-humides. La pluviométrie annuelle peut varier de 1.500 à 2.000 mm avec des exceptions pouvant aller jusqu’à 4.000 mm pour cert aines années cycloniques Elle est surtout élevée dans la partie orientale ainsi que sur les lévations du complexe.
Les températures mensuelles moyennes y varient entre 14°C (en Août) et 24°C (en Janvier). En hiver, elles peuvent atteindre des minima de 10 – 15°C [17].

Géologie et pédologie

L’aire protégée de Zahamena appartient au socle cristallin dominé par des gneiss à pyroxénite, à lepéniste, des gneiss à grenat, des quartzites, des amphibolites et des migmatites métamorphiques (gneiss, micaschistes…) et de roches cristallines (granite, migmatite). En général, les sols sont souvent ferralitiques jauneset rouges. La ferralisation est provoquée par la montée de l’alumine et fer provenant de la décomposition de la roche-mère et le lessivage des couches argilo-humifères. Dans le bas-fond, les sols sont hydromorphes argileux avec des dépôts d’alluvions.

Biodiversité

L’aire protégée Zahamena comprend principalement deux écosystèmes majeurs :
• un écosystème terrestre dominé par la forêt tropicale humide avec la présence de forêt sclérophylle de montagne, de brousses éricoïdes, et d’une formation de savane herbacée avec des arbustes, constituant la ransition avec la zone périphérique à l’Ouest.
• un écosystème aquatique constitué d’un réseau trèsdense de cours d’eau et de formations marécageuses dominé par des CYPERACEAE te des oiseaux aquatiques comme Anas mellerii, Tachybaptus pelzelnii, …
Le complexe de Zahamena abrite une biodiversité exceptionnelle composée de poissons, d’amphibiens, d’insecte, d’oiseaux, delemuriens, de pteridophytes, d’orchidees, de palmiers, de pandanus, de plantes ligneuses.
On y rencontre des espèces endémiques menacées et à valeurs universelles exceptionnelles comme les LémuriensPropithecus diadema diadema, Indri Indri, …