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ROSELT / OSS - Observatoire du Sahara et du Sahel

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1. e y I o6 Se Ressources Xo Unit s Disponibilit s Paysag res i Bilans Surveillance nit s Spatiales 2 de R f rence spatialis s gt 1 i amp d sertification SOCIETES Usages Pr l vements 1 Unit s de gt Pratiques Combin es 1 a 47 i Surveillance Simulations _______ a des prospectives mutations conomie Politiques sociales Figure 2 Sch ma d organisation des donn es Oss pour surveiller un paysage et pronostiquer son volution Dans ce contexte la m thodologie propos e pour surveiller les changements dans les territoires des observatoires ROSELT Oss consiste d terminer e Jes espaces sur lesquels les ressources sont produites cf infra les Unit s Paysag res UP en fonction des potentialit s de production des cosyst mes e les espaces sur lesquels les hommes appliquent leurs pratiques d exploitations des ressources cf infra les Unit s de Pratiques Combin es UPC en fonction de l organisation sociale politique et conomique des soci t s et des strat gies des unit s d exploitation e les espaces sur lesquels les ressources disponibles sont pr lev es selon les r gles d utilisation de l espace et des ressources par les soci t s cf infra les Unit s Spatiales de R f rence USR DS n 3 ROSEIT Oss Selon cette approche spatiale les in
2. 5 12 2004 requ te D portail web Roselt r ponses C r gional requ tes multiples r sultats interrogations multiples recherche ic el i portail web Roselt gt national tH H protocole d change protocole d change protocole d change 14 catalogue de donn es BD m tadonn es catalogue de donn es BD m tadonn es catalogue de donn es BD m tadonn es MDweb MDweb MDweb Figure 15 Pr figuration du syst me de circulation de l information ROSELT OSS CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT Oss La configuration des syst mes d information s articule autour du SIEL Ceux ci sont physiquement localis s dans les observatoires Dans ce cadre le syst me de circulation de l information doit assurer en premier lieu la consolidation des donn es existantes et produites dans chaque SEL pour fournir travers un entrep t de donn es portail Internet une vision compl te des donn es produites au sein du r seau et leur acc s en fonction du statut de l utilisateur qui effectue la recherche Le syst me de circulation de l information s articule principalement autour de deux outils qui apportent e un service de catalogage ou service de m tadonn es permettant de documenter et indexer les jeux
3. autour de plusieurs centres le mod le est dit distribu En zone agro pastorale le mod le centr correspond par exemple un habitat concentr en villages En zone pastorale il peut correspondre des campements proches des puits etc Le mod le distribu renvoie typiquement en zone agro pastorale un habitat dispers fermes isol es par exemple ou des campements diss min s et loign s des points d eau Diff rents types de mod les de construction des territoires d exploitation sont d velopp s dans le SEL cf RosELT Oss cB 2004 EJ DS n 3 Oss En zone agro pastorale sah lienne les territoires d exploitation sont construits selon le mod le centr Figure 6 Terroirs villageois foncier Centres d activit Territoires d exploitation Figure 6 Exemple de territoires d exploitations construits selon le mod le distribu observatoire ROSELT OSS de Dantiandou Niger d apr s Loireau 1998 Chaque couleur correspond un territoire d exploitation Dans cette zone les territoires d exploitation mod lis s correspondent l aire d exploitation effective de la population de chaque village Ils ne correspondent pas enti rement et ou subdivisent les terroirs villageois qui eux sont les zones sur lesquelles un chef de village le pouvoir d attribution des terres une r alit sociale li e aux r gles d acc s foncier aux terre
4. e ason accessibilit distance au centre d activit s notamment Veffort augmente quand la difficult pour l exploitation de la ressource augmente et que son accessibilit diminue Hypoth ses fortes du mod le e La difficult d exploitation est li e aux moyens technologiques utilis s elle est donc prise en compte dans la notion d investissement m canisationvs travail manuel par exemple e Laccessibilit fonci re entre dans la caract risation des classes de pratiques combin es un exploitant s curis sur le plan foncier aura un niveau d investissement sup rieur un exploitant non s curis En cons quence le facteur retenu dans les observatoires ROSELT Oss pour l valuation de la difficult est donc le facteur distance Formule g n rique de l effort 95 Ep investissement li l application d une classe de pratiques combin es quel que soit son lieu d application la distance entre le centre d activit s et l endroit o l on souhaite appliquer la classe de pratiques combin es ds distance seuil associ e aux centres d activit s Ep correspond l investissement travail temps salaire am nagement etc fourni par un ou plusieurs groupes d agents pour appliquer une classe de pratiques combin es selon les techniques utilis es quelle que soit la qualit de la ressource utile sol v g tation etc et son accessibilit distance sta
5. L interpr tation de ces tendances constitue en soi un outil d aide la d cision Lexploration de ces tendances travers des simulations prospectives augmente la capacit d aide la d cision notamment en r pondant la question Que se passe t il 51 L volution des changements environnementaux et soci taux ainsi que les risques de d sertification sont valu s selon deux proc dures 1 une simulation instantan e sur une p riode donn e fond e sur un simple changement de valeur des param tres de for age population climat CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss EI 2 une simulation dynamique sur plusieurs it rations par exemple par p riodes de quatre ans fond e sur des courbes d volution des param tres de for age La surveilance long terme permettra de confronter les r sultats des simulations aux donn es collect es et ainsi de valider ou r ajuster les mod les mis en uvre dans le SIEL DS n 3 Oss Mise en uvre du SIEL ROSELT Oss Conception de l outil Concepts objets et l ments du formalisme UML Pour apporter les l ments n cessaires au d veloppement du SIEL 11 a t jug indispensable d s les premiers travaux men s par Gayte ef al 1997 de s appuyer sur une m thode de conception adapt e La m thode privil gi e est l approche par objet Par la suite la coordination r gi
6. S Pratiques Combin es Figure 8 La structuration des territoires d observatoire ROSEIT O SS en unit s de pratiques combin es Construction des unit s spatiales de r f rence USR Lusr est le r sultat de l intersection entre l unit de pratiques combin es UPC et l unit paysag re UP USR UPC MUP L unit spatiale de r f rence est le plus petit d nominateur commun entre les et les upc Plusieurs cas de figure peuvent se pr senter Figure 9 inclusion confusion et intersection gt e Figure 9 Les diff rents cas de construction des USR r sultat de l intersection des et des UPC DS n 3 ROSEIT Oss Lorsque les types de pratiques combin es sont peu nombreux les UPC sont par d finition tr s vastes elles peuvent alors inclure totalement une ou plusieurs UP A l inverse des grandes unit s paysag res homog nes peuvent inclure une ou plusieurs UPC Lusr h rite des attributs de l UP notamment les ressources produites par type occupation du sol et de l upc notamment les surfaces relatives des diff rents types d occupation du sol qui la constituent Elles sont une chelle spatiale qui les affranchit de la variabilit annuelle de l affectation parcellaire land use Un exemple d une carte des USR construite en zone agropastorale sah lienne est pr sent dans la figure 10 Trente Unit s Spatiales de R f rence un contour une surface une l
7. climat moins contraignant D une fa on g n rale on assiste un accroissement de l aridit d origine daphique une baisse de l efficience de l eau 8 DS n 3 ROSELT Oss sur l ensemble des syst mes cologiques et 4 une profonde modification du couvert v g tal et des paysages affectant la productivit des syst mes de production et les conditions de vie des populations La d finition de la d sertification retenue au niveau international et nonc e initialement dans le chapitre 12 de l Agenda 21 puis dans l article 1 de la Convention de lutte contre la d sertification CLD Ccp en anglais des Nations Unies est la suivante Le terme d sertification d signe la d gradation des terres dans les zones arides semi arides et sub humides s ches par suite de divers facteurs parmi lesquels les variations climatiques et les activit s humaines Article 1 La d sertification li e la perte de productivit totale et de r silience n est pas un ph nom ne soudain au contraire elle appara t au terme d un processus volutif certes marqu par diff rents seuils C est le processus insidieux de la d gradation des terres qui conduit une d sertification irr versible Si sur le plan scientifique 1l est judicieux de d terminer des seuils d volution et d irr versibilit au sein de ce processus sur un plan appliqu la d gradation des terres est incontestablement plus courante et constitue une men
8. ses relations avec les dynamiques sociales et conomiques sont destin s servir d outils pour l tablissement de strat gies et de plans de d veloppement durable et de protection de l environnement servir d appui aux programmes de d veloppement et d aide la d cision Ils pourront permettre l laboration de sc narios plausibles d volution 3 Assurer une fonction de formation de d monstration et d apprentissage des probl matiques environnementales et de leur prise en compte dans les politiques et les programmes de d veloppement et lutte contre la d sertification Pour une approche paysag re de la surveillance de la d gradation des terres La structure du paysage Face la complexit du ph nom ne de d gradation des terres les approches m thodologiques pour le traitement de l information doivent permettre d int grer des s ries de facteurs de nature tr s diverse agissant diff rentes chelles spatiales DS n 3 OSS et temporelles Le paysage est consid r comme la r sultante observable un instant donn des s ries de facteurs en interaction sur un m me territoire les uns issus des syst mes sociaux classiquement associ s des espaces d organisation administratif ou coutumier les autres issus des syst mes cologiques classiquement associ s des unit s spatiales du milieu L objectif scientifique de RosELT Oss consiste d terminer la part respective de ces s r
9. Mythes et r alit s CRDI Ottawa Canada 13 THORNES J B and BURKE S 1999 The physical and human dimensions of desertification Report of the Workshop sessions King s College London 115 p TouLMN C 1993 Lutter contre la d sertification r flexion pr liminaire une convention mondiale Drylands Programme dossier n 42 52 TUBIAN L 1999 Le D veloppement Durable dans la politique ext rieure de la France Rapport de Mission Paris 179 p TUCKER C J DREGNE H E NEwcomMB W W 1991 Expansion and contraction of the Sahara Desert from 1980 to 1990 Science 253 299 301 1992 World Atlas of Desertification Edward Arnold Sevenoaks UK Warren A et AGNEW C 1988 Une analyse de la d sertification et d gradation des terres en zones arides et semi arides Drylands Programme document n 2 28 p DS n 3 Oss TABLE DES ILLUSTRATIONS Figures Figure 1 Comprendre et suivre les cosyst mes dans les observatoires 1 Oss 17 Figure 2 Sch ma d organisation des donn es ROSELT OSss pour surveiller un paysage et pronostiquer son volution 18 Figure 3 M thodes de construction des unit s spatiales de r f rence USR dans les observatoires ROSELT Oss 20 Figure 4 Carte des up sur l observatoire ROsELT OSss de Dantiandou Niger 22 Figure 5 Exemple de la difficult de visualiser les upc observatoire ROSE
10. artificialisation est calcul Le degr d artificialisation exprime le degr d investissement de l homme sur le milieu en termes de moyens humains mat riel financier etc facteurs de production Cest un indice complexe calcul qui permet de quantifier ce degr d investissement CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL Oss Ea Il est construit selon les trois tapes suivantes 1 identification des crit res du degr d investissement jug s pertinents pour l observatoire degr de m canisation investissement en main d ceuvre degr d am nagement etc 2 pour chaque crit re une valeur est attribu e sur une chelle de valeurs commune selon le niveau d artificialisation de la classe de pratiques combin es 3 lasomme de toutes les valeurs des crit res est effectu e pour chaque type de pratiques avec possibilit de pond rer les crit res selon l importance que l on veut leur donner Le tableau 1 illustre ce mode de construction Tableau 1 Exemple du mode de construction du degr d artificialisation complexe Classe de pratiques Crit re a Crit re b rit re Degr d artificialisation combin es global 4 0 1 1 3 5 1 14 5 10 1 23 8 2 1 19 Principes g n raux de construction des unit s de pratiques combin es UPC Lapplication d une classe de pratiques combin es sur un espace d fini d termine une UPC compos e des diff r
11. la participation des diff rents acteurs engag s dans la lutte contre la d sertification qui est une des conditions sine qua non de la durabilit et de la r ussite des actions entreprises et 3 l existence d un cadre institutionnel adapt La d termination du contexte agro cologique n cessite la mise en uvre d tudes de surveillance valuation de la d sertification avec un double objectif il s agit d une part d valuer et de mesurer l tat de d gradation des terres afin de diagnostiquer la gravit du probl me d autre part de mesurer l impact des actions de lutte entreprises Cela repose sur une connaissance approfondie des m canismes et des processus et sur le d veloppement d outils sp cifiques indicateurs observatoires etc EU DS n 3 ROSEIT L extension croissante des ph nom nes de d gradation des terres et l inqui tude tant des pays concern s que de la communaut internationale ont cr le besoin de mettre au point les outils d valuation de surveillance L tablissement de classes et de taux de d gradation des terres Warren et Agnew 1988 pr sente un certain nombre de probl mes li s 1 la nature des crit res retenir pour estimer l tat de d gradation 2 l valuation de la r silience et des capacit s de r cup ration 3 la prise en compte des fluctuations inter annuelles et de la variabilit 4 la disponibilit des donn es n cessaires 5 au lien exi
12. me Information G ographique SPOT Satellite Pour l Observation de la Terre satellite for observing the Earth Toulouse France UGB Unit de Gros B tail UML United Modelling Language UP Unit Paysag re UPC Unit de Pratiques Combin es USR Unit Spatiale de R f rence CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT 69 PAO DAO SIM 04 67 84 34 58 Impression ATELIER 51 04 67 63 52 00 3eme trimestre 2005 Collection ROSELT O ss Contributions Techniques CT7 CT8 9 10 11 CT12 CT13 14 15 cTl6 Guide Roser Oss pour l valuation et la surveillance de la v g tation c Guide Oss pour l valuation et le suivi des pratiques d exploitation des res sources naturelles Manuel d utilisation de l outil sIEL ROSELT Oss version 1 3 cH Application des indicateurs cologiques de la d gradation des terres l observatoire de Menzel Habib Tunisie TS Surveillance of ecological changes in the ROSELT Oss observatory of El Omayed Egypt first results Recherche des indicateurs de changement colo gque et de h biodiversit dans l observatoire de Oued Mird Maroc premiers r sultats Surveillance des changements cologiques dans l observatoire RosELI Oss de Haddej Bou Hedma Tunisie premiers r sultats Espaces ressources usages premi re ap
13. partir du langage SQL 4 indexation des donn es 5 connexion de la base vers d autres applications dont les SIG Sur la base de cette architecture logicielle les modules de traitements sp cifiques l laboration des produits ROSELT Oss ou les assistants de personnalisation disponibles dans les progiciels sont d velopp s en utilisant les langages de programmation Mise en uvre de l outil R les des membres du r seau Dans chaque pays membre du r seau ROsELT Oss sont identifi s au sein de l quipe nationale e un coordinateur scientifique par observatoire qui peut tre le coordinateur national dans le cas un seul observatoire est activ e un charg des syst mes d information qui doit tre un informaticien sp cialiste SGBD sIG identifi dans les quipes nationales Ces deux personnes constituent le bin me charg de l laboration du SIEL sur l observatoire dont ils ont la charge L laboration du premier SIEL prototype sur chaque observatoire est consid r e comme une mission essentielle des observatoires Cette mission d laboration n cessite un investissement scientifique r el de l informaticien et du coordinateur scientifique d sign Afin d appuyer ce bin me la coordination r gionale encourage notamment le co encadrement d un stage longue dur e ou d une th se entre ce bin me national Roserr Oss et l quipe de la coordination r gionale Montpellier sur le th
14. s par des personnages qui repr sentent toute personne ou l ment qui entre en interaction avec le syst me Le nom donn un acteur d crit son r le au sein du syst me utilisateur responsable de 1 maintenance etc 64 DS n 3 ROSEIT Oss Ce sont les acteurs qui d clenchent les cas d utilisation qu on repr sente par des ellipses Un exemple de mod le de cas d utilisation est donn en figure 2 Il pr sente de mani re g n rale un syst me d information l on distingue deux grands types d utilisateurs qui interagissent avec le syst me le fournisseur de donn es qui cr e de la donn e et peut la modifier et le consommateur qui consulte les donn es d partement une classe a un nom une structure attributs des comportements op rations agr gation association et multiplicit poss de 1 1 personne village String 1 1 r side dans String adresse String ooo 2 population String sp cialisation g n ralisation Type de multiplicit 1 un et un seul agriculteur commergant 0 1 z ro ou un type_activit String type_commerce String MEN deM N z plusieurs 0 de z ro plusieurs de 1 plusieurs Figure 1 Exemple de diagramme structurel formalisme U ML syst me d info
15. s souhait es notamment la construction des objets g ographiques propres la probl matique ROSELT Oss UP UPC USR le calcul des bilans ressources usages l laboration des sc narios leur simulation et la construction d indicateurs de changements Il doit aussi assurer la liaison transparente entre la composante th matiquede la donn e stock e dans le SGBD et sa composante spatiale stock e dans lesic 2 Le composant SGBD syst me de gestion de base de donn es permet d impl menter le mod le de donn es propos et de g rer les donn es alphanum riques stock es notamment en permettant leur insertion mise jour et interrogation et enfin d assurer l administration de la base maintenance de la coh rence des donn es etc 3 Le composant base de connaissance r unit l ensemble de la connaissance et d expertise de l observatoire capitalis e sous forme de mod les qu il s agisse de mod les d crivant le fonctionnement des syst mes d exploitation ou de production des ressources ou encore de mod les de spatialisation des variables mesur es localement Il s agit bien d un composant essentiel pour l laboration des produits RosELT Oss Si les deux autres composants peuvent tre g n ralis s l ensemble des observatoires ce dernier correspond la connaissance bien particuli re li e un territoire d observatoire D un point de vue pratique les algorithmes issus des mod l
16. Le comportement est d crit par ce que l on appelle des m thodes ou op rations d clench es par des stimulations externes appel es messages Dans la mod lisation objet l objet est une chose pr cise voluant dans le temps suivant ses attributs et comportements L ensemble des objets ayant une structure similaire sera appel classe objet Une classe d objets d crit un groupe d objets ayant les m mes propri t s et les m mes comportements m mes attributs et m me ensemble de m thodes afin d en faciliter la gestion En formalisme UML le diagramme d une classe pr sente dans une forme rectangulaire son nom ses attributs ses op rations CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 43 Les classes peuvent tre reli es entre elles exprimant ainsi des liens pouvant exister entre les objets On peut distinguer parmi les relations propos es par le formalisme UML cf Figure 13 46 e simple qui caract rise une d pendance entre classes une n cessit de communiquer e La g n ralisatior sp cialisation qui lie une super classe des sous classes la super classe g n ralise la structure de sa ou de ses sous classe s L h ritage est un autre teme donn cette relation du point de vue de la sous dasse Il permet une classe d objets sous classe de r utiliser les attributs et les op rations m thodes d finis pour une classe plus g n ral
17. appartenance des m nages l unit d exploitants des unit s d exploitants aux groupes d habitants et des groupes d habitants un territoire d exploitation les relations spatiales entre les parcelles agricoles composant une unit d exploitation et leur appartenance un territoire et un seul les relations de gestion des ressources et de l espace entre les unit s d exploitants et leurs unit s d exploitation entre les groupes d habitants et leur territoire d exploitation pratiques Sont repr sent es les principales classes qui structurent ce th me Le th me caract risation des infrastructures sur le territoire de l observatoire replace d un point de vue spatial le territoire de l observatoire dans les entit s administratives auxquelles son territoire appartient et permet d y rattacher les infrastructures existantes travers la classe infrastructures qui pourra tre sp cialis e en r seau routier piste march etc Le th me description du dispositif p renne de surveillance au sol propose une sp cification du dispositif travers les classes station transect et parcelle qui peuvent tre red finies et sp cialis es selon les besoins de repr sentations des variables mesur es Ce th me correspond aux sites de mesures mesures biophysiques sur stations ou d enqu tes enqu tes sur les pratiques d exploitation des ressources sur parcelles
18. de donn es contenus dans chaque SIEL e un service assurant la consolidation des donn es des SIEL par l interm diaire de traducteurs de donn es Ce dernier doit apporter une vision globale et coh rente des donn es mises a disposition par les observatoires Les services doivent tre mis en ceuvre en utilisant les protocoles de communication Internet DS n 3 ROSEIT Oss References bibliographiques AHMED Y J and Kassas M 1987 Desertification Financial Support for the Biosphere Hodder and Stoughton London UK AUBREVILLE A 1949 Climats for ts et d sertification de l Afrique Tropicale Soci t d ditions G ographiques Maritimes et Coloniales Paris France Banque mondiale 1992 Rapport sur le D veloppement dans le Monde Banque Mondiale Washington D C Banque mondiale 1998 Nouvelles opportunit s de d veloppement la Convention sur la Lutte contre la D sertification Washington 54 p Barrow C J 1994 Land degradation Cambridge University Press 295 p Bonn et ESCADAFAL R 1996 La t l d tection appliqu e aux sols In Bonn d Pr cis de t l d tection vol 2 PUQ AUPELF Qu bec 92 136 BoULDING K E 1956 General System Theory Management science Evril BRUNET R FERRAS R THERY H 199 2 Les mots de la g ographie dictionnaire critique GIP RECLUS coll Dynamiques du territoire Montpellier et La Documentation Frangaise Pari
19. e avec des crises climatiques d mographiques et conomiques impr vues d bouchent sur des pratiques n fastes et conduisent aux processus de d gradation des terres Les m canismes de contr le d acc s et de gestion des ressources naturelles mis en place par les soci t s traditionnelles deviennent alors obsol tes du fait de la pression des besoins On assiste en de nombreux endroits une saturation de l espace agricole disponible entra nant notamment la r duction des temps de jach re et la rupture des quilibres existants Floret ef al 1992 L accroissement futur de la production devra donc tre r alis essentiellement sur des terres d j en culture et non gr ce des augmentations des surfaces C est du fonctionnement des syst mes sociaux que d pendent les pressions exerc es sur les ressources et l environnement Le d veloppement rural n est pas r ductible des processus d volution technique ou conomique il repose sur une dynamique et une construction sociale relevant d acteurs et ded terminants multiples Cette dynamique sociale conditionne la mise en valeur des milieux au travers de l usage des ressources naturelles des cosyst mes des syst mes de production agricole agro syst mes et d activit s rurales diversifi es L espace rural et les ressources naturelles constituent un enjeu pour les diff rents groupes d une population ou pour diff rentes populations aux fins de leur reproduction vitale mat
20. int grant ces indicateurs Ils constituent galement des sites privil gi s de recherche sur l tude des m canismes et des processus ainsi que sur les facteurs d terminant les volutions La strat gie de RosEeLr Oss s inscrit d lib r ment comme une contribution essentielle la compr hension des ph nom nes d environnement en liaison avec les probl matiques de changements globaux de d veloppement durable et de lutte contre la d sertification ROSELT Oss est un outil la fois au service de la recherche et au service du d veloppement ce qui s exprime par trois pr occupations majeures cf ROSEIT Oss Dsl et DS2 2004 1 Contribuer l am lioration du potentiel de connaissances de base sur le fonctionnement et l volution long terme des syst mes cologiques et agro cologiques et sur la co viabilit syst mes cologiques syst mes socio conomiques assurer un suivi scientifique et statistique de l environnement permettant d une part de caract riser les causes et les effets de la d gradation des milieux et d autre part de mieux comprendre les m canismes qui conduisent ces ph nom nes 2 Contribuer rendre les connaissances utilisables par le regroupement le traitement des donn es et leur mise disposition par l laboration d indicateurs et de produits finalis s aux diff rents niveaux locaux nationaux et r gionaux Ces produits relatifs l tat de l environnement son volution et
21. la suite sa construction pourra tre assist e avec le d veloppement d un module sp cifique dans le SIEL CONCEPTS M THODESET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT EI Un exemple de construction d une carte des UP en zone agro pastorale sah lienne est donn dans la figure 4 Types de v g tation naturelle sur plateaux cuirass s HE Brousse Persill e BP Villages EM Brousse Tigr e Typique BTT EM Brousse Ponctu e BPC 0 5km Brousse Tigr e en Rosace BTR Unit s Paysag res hors plateaux cuirass s Eu 201 203 205 403 pP 211 213 413 25 405 415 301 501 503 505 511 p 303 305 515 11 13 611 613 3 5 615 401 411 zone d grad e Figure 4 Carte sur l observatoire ROSELT Oss de Dantiandou Niger d apr s Loireau 1998 22 DS n 3 ROSELT Oss Les caract ristiques des up d terminent un niveau de production potentielle des ressources naturelles renouvelables attributs de l unit v g tation sols eau etc l int rieur de chaque UP la v g tation varie en fonction des types d occupation des sols qui composent cette UP il faut alors la quantifier pour chacun de ces types Construction des unit s de pratiques combin es UPC D finitions et principes g n raux La pratique se r f re ici la pratique agricole dont le sens est tendu toute
22. labellis s ROSELT Oss est d fini comme une unit spatiale bien d limit e sur laquelle le fonctionnement des syst mes biophysique et socio conomique en interaction est homog ne Deffontaines 1986 Loireau 1998 ROSELT Oss 51 et DS2 2004 cf 20 Les territoires RosELT Oss sont des unit s d organisation locales chelle de la commune du canton et de la province c est a cette chelle qu il est possible de comprendre le fonctionnement interactif hommes milieux et son volution ce qui correspond au mandat RosELT Oss de compr hension des m canismes causes et cons quences de la d sertification Cette unit d organisation locale est en relation avec des facteurs socio conomiques politiques et climatiques des niveaux sup rieurs d organisation national r gional continental voire mondial CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss Concepts et m thodes du SIEL RoseELt Oss Principe g n ral une approche spatiale int gr e Le principe g n ral de la d marche m thodologique consiste 4 int grer des donn es biophysiques et socio conomiques travers une approche spatiale int gr e est expos dans le document scientifique ROSELT Oss Ds2 2004 Les grandes lignes en sont rappel es ci dessous Pour com prendre le fonctionnement des cosyst mes en place dans observat oire et suivre leur dynamique il est n cessaire de prendre en compte Figure 1 e les p
23. me diagnostic scientifique du territoire de l observatoire travers le SIEL CONCEPTS M THODESET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT EI Une fois la structure minimum du SIEL labor e et son fonctionnement minimum assur traitements minima vers des produits utiles pour une aide la d cision l investissement en temps et en co t peut tre beaucoup plus l ger L outil propos Sur la base des travaux d analyse men s par RosELT Oss et de la d finition du cadre conceptuel pr sent dans ce document le choix a t fait d appuyer la d marche conceptuelle propos e aux observatoires sur le d veloppement informatique d un prototype g n rique de SEL L objectif vis est multiple Il s agit tout particuli rement de d montrer sur la base d un exemple concret comment utiliser les l ments d analyse fournis pour aboutir un outil op rationnel et pr sentant les fonctionnalit s requises L application de la d marche conceptuelle permet bien videmment de tester la pertinence et la justesse de l analyse qui conduit la d finition des services que doit rendre un tel outil mais aussi de valider le sch ma g n ral de donn es propos Le choix de l oR de s appuyer sur un progiciel performant et reconnu internationalement a conduit retenir ARCVIEW 8 x sous plate forme Windows De conception r cente il int gre les fonctionnalit s indispensables aux d veloppements du SIEL
24. occupation des sols CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss EX Les produits issus de l ensemble de cette d marche constituent les cartes de disponibilit s du SIEL D termination d indices de risque de d gradation de ressources et de d sertification partir des attributs des USR des indices sont labor s pour rendre compte du risque de d gradation des ressources naturelles en rapport avec chaque activit ou en rapport avec l ensemble des activit s multi usages Il faut cet effet rappeler qu une activit isol e ex surexploitation agricole peut a elle seule conduire la d gradation des ressources utilis es voire ventuellement la d gradation des terres diminution de la capacit de production biologique et la d sertification Le multi usages peut augmenter le risque de d gradation ou au contraire am liorer la gestion des ressources et donc diminuer ce risque cf pr ambule Pour la ressource v g tale et chaque usage deux types d indice dit de risque sont propos s dans l outil SEL cf RosELT Oss cT3 2004 1 L indice de pr l vement absolu IPA c est le rapport entre les pr l vements et les disponibilit s D pour une USR donn e IPA Pi Di pour l USRi courante 2 L indice de pr l vement relatif PR il pond re l indice de pr l vement absolu par le rapport de la moyenne des pr l vements sur toutes le
25. par l outil premier mod le g n ral permet d identifier de mani re tr s claire les services que doit rendre le SIEL Il pr figure d j l architecture logicielle mettre en place pour aboutir aux fonctionnalit s li es aux utilisations demand es par les diff rents acteurs L architecture de ses composants est d crite page 49 documenter les donn es int grer des donn es externes laborer des cartes laborer des graphiques laborer des tableaux visualiser des donn es alphanum riques mettre jour des donn es g rer les donn es repr senter des r sultats consulter et visualiser des donn es spatiales Fonctionnalit s SIG Fonctionnalit s Siel Roselt consulter ei visualiser des donn es laborer des sc narios Informaticien expert du Siel Acteur du d veloppement s simuler des non expert du Siel cientifique sc narios expert du Siel include calculer des bilans ressources usages calculer des indices de risque include include include spatialiser des pratiques construire les USR include include construire des UP Figure 12 Utilisateurs et cas d utilisation du SIEL diagramme de cas d utilisation UML construire les UPC Dans la figure 12 la couleur gris fonc est utilis e pour les fonctionnalit s classiques de tout syst me d
26. rielle et sociale La mani re dont les soci t s humaines g rent leurs espaces et leurs ressources est fortement marqu par les contramtes culturelles dont d pendent leur perception de l environnement leurs capacit s d volution et d appropriation de nouvelles technologies Pour qu une soci t prot ge son environnement il faut que cela soit conomiquement possible et que celui ci fasse partie de son syst me de r f rences Bien qu il n y ait pas de lien univoque la pauvret qui impose des strat gies de survie court terme constitue un des facteurs importants de l exploitation mini re des ressources et de la d gradation des milieux La destruction des ressources naturelles et la perte de productivit des terres constituent un obstacle majeur au d veloppement de ces pays pouvant aboutir des catastrophes majeures difficilement r versibles famine abandon des terres migration brutale r fugi s de l environnement Dans les zones tropicales et m diterran ennes fortes contraintes de s cheresse qui sont caract ris es par des soci t s rurales en pleines mutations sociales et d mographiques les syst mes cologiques fragiles faible r silience supportent donc depuis de longues d cennies des perturbations anthropiques fortes d sertisation aridification d forestation etc Les baisses de potentialit du milieu y sont plus rapides et les vitesses de reconstitution plus lentes que dans les zones
27. station String nom_usr String orientation String 1 1 1 1 1 1 p riode USR rep transect tation rep usr date_deb_usr date reps p us date_fin_usr date 1 1 1 1 hog L_transect P _station A_usr Y Y polygone Y point abstract ligne abstract id polygone int abstract id_point visualisez _ void id_ligne zint coordX float surface float POINT point coordY float POLYGONE perimetre float Figure 1 St r otypes point ligne et polygone avec leurs dimensions temporelles CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT Oss Ga Liste des abr viations et des sigles AFD Agence Fran aise de D veloppement CCE Commission des Communaut s conomiques actuellement Union Europ enne GCRAI Groupe Consultatif de Recherche Agronomique Internationale IPA Indice de Pr l vement Absolu IPR Indice de Pr l vement Relatif OCDE Organisation de Coop ration et D veloppement conomique OR Op rateur R gional Oss Observatoire du Sahara et du Sahel Tunis Tunisie Pac Production Moyenne par Cycle d exploitation ROSEIT R seau d Observatoires de Surveillance Ecologique Long Terme SGBD Syst me de Gestion de Bases de Donn es SIE Syst me d Information sur l Environnement SIEL Syst me d Information sur l Environnement l chelle Locale SIG Syst
28. travers ses modules de visualisation de traitement de l information spatiale et d laboration des m tadonn es Au m me titre que d autres extensions fournies par ARCGIS le prototype d velopp par l OR se pr sente comme une extension s int grant dans l application ARCM4r une des applications de la distribution ARCVIEW Les fonctionnalit s souhait es pour le SEL sont accessibles via un menu d roulant Le prototype utilise aussi lapplication ARCCATALOG pour ce qui est de la gestion de la base de donn es g ographique et th matique cf RosELT Oss 3 2004 Le but de ce prototype est de r unir les composants minimum que doit int grer un outil commun de traitements de l information environnementale dans le programme ROSELT OSs Le SIEL RoSELT Oss peut tre utilis selon deux modes 1 Mode exploratoire Il s agit pour chaque p riode consid r e d laborer des bilans spatialis s ressources usages partir du fonctionnement des syst mes en action et des donn es collect es pendant cette p riode Il est renouvel pour chaque p riode d observation ROSELT Oss et permet d tablir un diagnostic de la situation environnementale de l observatoire L tude des diagnostics successifs dans le cadre de la surveillance long terme permet de mettre en vidence des tendances 2 Mode prospectif s agit de faire varier les param tres des mod les calibr s dans le mode exploratoire et de faire tourner l
29. un ou plusieurs usage s ou a une ou plusieurs pratique s L utilisation des ressources d termine des pratiques et des pr l vements qui vont affecter les ressources et r ciproquement En effet l tat des ressources a un instant donn peut influencer l usage qui en est fait par les soci t s Ce syst me ressources usages pr l vements est en volution continue dans le temps Son tat et son fonctionnement un moment donn d pendent aussi de l histoire des facteurs du milieu biophysique en interaction avec l histoire d utilisation du milieu par l homme Le fonctionnement des syst mes cologiques d termine un niveau de production des ressources Il est contr l par diff rentes variables climatiques morpho p dologiques et biologiques plusieurs chelles locale nationale continentale mondiale Le fonctionnement des syst mes socio conomiques travers une organisation en syst mes de production caract rise les usages et les pratiques Il est galement contr l par diff rentes variables d mographiques micro et macro conomiques technologiques ethnologiques historiques religieuses plusieurs chelles locale nationale internationale CONCEPTS M THODESET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT EE La proposition m thodologique de RosEeLr Oss d velopp e dans le pr sent document consiste dans un premier temps distinguer formellement et construire s par ment les
30. 004 Concepts m thodes et mise en uvre pour du SIEL ROSELT OSS Syst me d Information sur l Environnement l chelle Locale collection RosELT Oss document scientifique n 3 Montpellier 70 p Contributions Maud Loireau Jean Christophe Desconnets Jean Marc d Herb s Photographie de couverture Marc Pilon IRD 2 A ISBN 9973 856 12 0 SOMMAIRE Pr ambule 5 L valuation et la surveillance de la d gradation des terres et de la d sertification D veloppement rural d gradation des terres et d s ertification Pour une approche paysag re de la surveillance de la d gradation des terres 12 Syst me ress ources usages 13 Le Sy st me d information sur l environnement 1 locale SEL d finitions et objectifs 14 Concepts et m thodes du SEL ROSELT OSS 17 Principe g n ral une approche spatiale int gr e 17 Structuration du territoire d obs ervatoire en unit s spatiales de r f rence USR les tapes 19 Principes g n raux de la m thode propos e au c ur du SIEL 19 Construction des unit s paysag res UP 21 Construction des unit s de pratiques combin es UPC 23 Construction des unit s spatiales de r f rence USR 34 Int gration du multi usages sur les USR 35 Principes g n raux de la m thode 35 D termination des bilans ressources us ages sur le territoire des observatoires ROSELT Oss 36 D termination d indices de risque de d gradation des ress ourc
31. 1 Territoire observatoire 1 1 obs 1 0 nit Spatiale de R f rence USR Unit Paysag re UP Dispositif p renne de surveillance du sol Unit de Pratiques Combin es UPC _ Caract risation des infrastructures lt compose habi e g re unit 1 1 compose unit 1 1 1 otif de type point otif de type ligne POLY Motif de type polygone Figure 13 Mod le saillant de donn es du SIEL diagramme de classes UML cf annexe 1 Le th me structuration du territoire en unit s spatiales de r f rence USR est la classe r sultante du croisement des classes unit paysag re UP et unit de pratiques combin es upc L ensemble des calculs li s notamment l laboration DS n 3 ROSEIT Oss des bilans ressources usages s appuie sur ce d coupage spatial territoire de l observatoire Le th me structuration du territoire de l observatoire en unit s paysag res comprend la caract risation des param tres du paysage avec les classes utilisation du sol physique et biologique Le th me structuration du territoire de l observatoire en unit s de pratiques combin es permet de sp cifier les diff rentes composantes des syst mes d exploitations et leurs incidences sur l espace et les ressources Cela traduit notamment les liens d
32. DS n 3 RESEAU D OBSERVATOIRES DE SURVEILLANCE ECOLOGIQUE LONG TERME OBSERVATOIRE DU SAHARA ET DU SAHEL ROSELT L Observatoire du Sahara et du Sahel Oss a mis en place un R seau d Observatoires pour la Surveillance Ecologique a Long Terme ROSELT Oss sur la zone circum saharienne dans le cadre de son programme de suivi envi ronnemental en appui aux politiques de mise en uvre des Programmes d Action Nationaux et Sous R gionaux et PASR de lutte contre la d serti fication Ce dispositif a t con u avec et au service des pays africains pour assurer la surveillance long terme de la d sertification et d velopper les acti vit s de recherche associ es Un m canisme d expertise a t men condui sant la s lection puis la labellisation par l Oss de vingt cinq observatoires dans onze pays Un ensemble de quatorze sites pilotes a t activ dans la premi re phase du programme avec notamment l appui financier de la France et de la Suisse Le pr sent document fait partie de la Collection scientifique et technique ROSELT OSss qui comprend les Documents Scientifiques Ds et les Contributions Techniques Les Ds sont des documents de synth se sur les fondements scientifiques du programme ou sur des th matiques scientifiques int ressant la d sertification Les cT sont des documents techniques issus de travaux individuels m moires th ses mast res ou collectifs approches t
33. IT Oss de Dantiandou Niger 23 Figure 6 Exemple de territoires d exploitations construits selon le mod le distribu observatoire ROSELT Oss de Dantiandou Niger 29 Figure 7 Carte des UPC construite selon un mod le centr dans une zone agro pastorale sah lienne observatoire ROSELT OSS de Dantiandou Niger 33 Figure 8 La structuration des territoires d observatoire ROSELT Oss en unit s de pratiques combin es 34 Figure 9 Les diff rents cas de construction des USR r sultat de l intersection des UP et des UPC 34 Figure 10 Carte des USR dans une zone agro pastorale sah lienne observatoire RosELr Oss de Dantiandou Niger 35 Figure 11 tapes de construction des bilans spatialis s ressources usages dans les observatoires ROSELT OSS 37 Figure 12 Utilisateurs et cas d utilisation du SIEL diagramme de cas d utilisation UML 45 Figure 13 Mod le saillant de donn es du SEL diagramme de classes UML 46 Figure 14 Composants et architecture du SIEL 49 Figure 15 Pr figuration du syst me de circulation de l information ROSELT Oss 53 Tableaux Tableau 1 Exemple du mode de construction du degr d artificialisation complexe 26 CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 77 ANNEXES CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT OSS Annexe 1 Concepts objets et elements du formalisme UML Lapproche objet m thodes et langag
34. Il peut utiliser simultan ment un ou plusieurs autres centres d activit s pour exploiter les ressources Un centre d activit s est un l ment fixe du territoire autour duquel un ou plusieurs groupes d agents organisent l exploitation des ressources naturelles Il peut tre un point un groupe de points plusieurs fermes isol es douars plusieurs villages et hameaux autour d un seul chef de village puits le long d un oued une ligne un cours d eau une route un polygone centre urbain Plusieurs types peuvent tre identifi s un village un campement un point d eau ils ont une dur e de vie et peuvent tre associ s une ou plusieurs activit s pour une p riode donn e EJ DS n 3 Oss Dans une zone o l activit agricole est structurante une classe de pratiques combin es est li e au type d exploitation cf ROSELT O ss cT2 2004 et ses facteurs de production terre main d uvre etc A titre d exemple une classe peut tre d crite comme suit e culture de mil selon un cycle cultural en moyenne de quatre ans de culture et six ans de jach re p tur e les crit res de remise en culture sont li s aux indicateurs biologiques de r cup ration de la jach re il y a apport de fumier gr ce au parcage d animaux en p riode de jach re exemple sah lien e c r aliculture en sec sans am nagement apr s un d frichement de la steppe avec une mise en cul
35. NCEPTS M THODES MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 57 PONTANIER R M Hirt A ARONSON J AKRIMI N LE d 1995 L Homme peut il refaire ce quil a d fait Golloques et Congr s Science et changements plan taires S cheresse John Libbey Paris 455 p PRELAZ DROUX R 1995 Syst me d information et gestion du territoire approche syst mique et proc dure de r alisation Collection META Presses Polytechniques et Universitaires romandes 156 p Rapp A 1974 A Review of Desertification in Africa Secretariat for International Ecology ed Water Vegetation and Man Stockholm Sweden ROCHETTE R M d 1989 Le Sahel en lutte contre la d sertification Le ons d exp riences Pac GTz Berlin 592 Rozanov G 1982 Assessing monitoring and combatting desertification In Desertification and soils policy Transactions of the 12 Congress of soil science symposia papers III 56 66 Rusio J L et E 1998 Desertification indicators as diagnostic criteria for desertification risk assessment in Europe Journal of Arid Environments 39 113 120 Sacus L 1992 Tran sition strategies for the 215 century Nature amp Ressources vol 28 n 1 4 17 Score 1995 Report on scientific workshop on indicators of sustainable developpement Wuppertal Germany nov 1995 SMITH et Koara S 999 La D sertification
36. VRE DU SIEL OSS En ce qui concerne les autres ressources sols eau le calcul du bilan tel qu il est propos ici n est pas imm diatement et syst matiquement applicable a l chelle de l UsR et aux chelles de temps consid r es Il fait en effet appel des processus intervenant plusieurs chelles spatiales rosion recharge de nappes par exemple qui se pr tent mal une extrapolation directe La notion de pr l vement est pour cette raison d licate d finir au seul niveau des USR Les tats de ces ressources en eau et en sols sont bien des donn es d entr e du SIEL carte de qualit de sols localisation et fonctionnalit des points d eau par exemple Limpact des usages sur ces ressources peut tre valu en termes de risques et constitue a ce titre un produit du SIEL cf p 39 Ces bilans ressources usages sur les USR constituent les informations cartographiques les plus compl tes et les plus fines en termes d chelle spatiale USR produites par l outil SEL En effet chaque USR courante unit cartographique localis e sur le territoire de l observatoire dispose d une part d attributs communs la classe usr d termin e par la structuration du territoire notamment la disponibilit des ressources et d autre part d attributs sp cifiques calcul s en fonction de son positionnement g ographique et de la distribution spatiale des pr l vement
37. ace beaucoup plus grave au maintien de leur utilisation et de leurs fonctions cologiques La d gradation des terres se produit lorsque l homme modifie les quilibres ou les dynamiques naturelles par surexploitation des ressources Les actions humaines sont largement volontaires parfois li es l ignorance et souvent d termin es par l accroissement des besoins dans un contexte d volution technologique insuffisante et d absence de r gles d acc s aux ressources Si l action de l homme est ind niable et largement d montr e l impact des conditions climatiques existe galement et leurs r les respectifs sont amplement discut s Les s cheresses notamment au Sahel ont t les r v lateurs de la d sertification dans ces zones La pluviosit moindre et sa variabilit plus grande ont accru la vuln rabilit des ressources naturelles la d gradation et il est devenu moins facile aux syst mes cologiques et sociaux de r sister Cependant on a observ que l impact de ces s cheresses est faible ou n gligeable l o l impact humain et animal est faible ou nul Le Hou rou 1993 En effet la v g tation et les sols des r gions arides se sont adapt s des conditions de s cheresses r currentes au cours des si cles et des mill naires pass s acqu rant une capacit r cup rer leurs caract ristiques apr s perturbation c est la r silience Selon Le Floc h 1996 les plus s rieux probl mes cologiques provie
38. agricoles pastorales foresti res g or f renc s coordonn es g ographiques d une surface d tude fix sur le territoire de l observatoire sur lesquels des observations vont tre r p t es sur un pas de temps variable saisonnier annuel tous les quatre ans etc association entre les classes station et usR permet de d finir le lien fort qui existe entre le positionnement des stations et le d coupage du territoire en USR En d autres termes le dispositif physique de surveillance au sol doit respecter un chantillonnage fond sur la carte des USR Pour la clart du mod le de donn es les attributs les op rations et la dimension spatiale des classes ne sont pas repr sent s Lorsque la classe a une composante spatiale son st r otype cf annexe 2 est donn au dessus du nom de la classe Ils sont au nombre de trois Ils correspondent aux objets g ographiques g n riques le point ou objet g ographique z ro dimension la ligne objet une dimension et le polygone objet deux dimensions CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT Oss 47 D finition des traitements sur l information environnementale x Les traitements mettre en uvre dans le SEL sont li s a l laboration des produits communs Roserr Oss Pour cela il est fondamental de d crire D 2 3 les proc dures de calcul pour y parvenir sp cifier les donn es et le format utili
39. aient normalement n cessaires pour rendre compte d une situation avec exactitude 2 simplifier le processus de communication des r sultats de mesures aux utilisateurs Leur objet consiste condenser un grand nombre d informations en quelques mesures compr hensibles puis nous aider d cider quelle action d clencher Pour ce faire les indicateurs doivent tre corr l s aux buts et objectifs et exprim s en des termes compatibles avec ces buts et objectifs Un bon indicateur doit tre pertinent par rapport au probl me fond sur des donn es et analyses fiables et r pondre aux besoins de l utilisateur Il doit tre suffisamment sensible pour donner pr cocement des indications sur les changements Rubio et Bochet 1998 Ds4 2004 Le d veloppement de m thodes de suivi valuation de l tat de l environnement et de l impact des actions de lutte contre la d gradation des terres repose sur la mise en place de r seaux d observation long terme utilisant des CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss m thodologies de collecte et de transfert de donn es compatibles L int r t de ces observatoires est de collecter les donn es n cessaires sur une base harmonis e de suivre dans le temps l volution de processus et de permettre la d finition de situations de r f rences Ils permettent de d velopper des indicateurs et de les tester d laborer des outils d aide la d cision
40. appliqu e et des caract ristiques biophysiques locales de cet endroit qui d finissent le niveau potentiel de production de ce milieu e et l effort E fourni par un ou plusieurs groupe s d agents pour appliquer cette classe de pratiques combin es cet endroit L int r t augmente avec un accroissement de la production PMC et ou une diminution de l effort Formule g n rique de l int r t Le s groupe s d agents applique nt diff rentes classes de pratiques combin es diff rents endroits du territoire d exploitation jusqu satisfaire au mieux leur besoin en produits d exploitation sur ce territoire Ce besoin peut ne pas tre satisfait sur ce territoire il peut tre alors tre redistribu sur les autres territoires d exploitations de observatoire ou satisfait par d autres voies approvisionnement sur le march changes migrations temporaires etc ou rester insatisfait migrations d finitives famines Calcul de l effort Leffort E est fonction d une part de l investissement et d autre part de la difficult rencontr e pour appliquer un type de pratiques combin es un endroit donn par un ou plusieurs groupes d agents EJ DS n 3 Oss La difficult est li e e aux caract ristiques biophysiques de lendroit pour exploitation des ressources p nibilit du travail au regard des moyens technologiques disponibles
41. atialisation sont d finies d apr s la connaissance du fonctionnement de cette activit sur l observatoire cf ROSELT Oss 2004 D termination des bilans ressources usages sur le territoire des observatoires ROSELT Oss Principes g n raux Le bilan ressources usages consiste calculer la diff rence entre la quantit de ressources naturelles disponibles disponibilit s et la quantit pr lev e par les groupes sociaux bilan est un nouvel attnbut des usr il exprime l tat d quilibre EJ DS n 3 ROSEIT Oss de donn 2 rio t pr l vements pour une p Cestune donn e calcul e par l outil SEL pourles ressources v g tales soit par usage s ilibre entre disponibilit 4 s qu ou de d soit pour tous les usages bilan multiusages Figure 11 cf RosELT Oss 3 2004 SORA SLB EUR core SEULE TAO TATT S181S9104 lt uelig 5 seesn nnu suelig ajoouby 7 USN Sesinossei ap ad 19 5 suejig S u W A Id Seyllqiuodsiq s p YSN sel ins Seyllqiuodsip sep jo s p lt SAPON 5921105591 S P CONCEPTS M THODES MISE EN U
42. changements environnementaux 5 1 Conceptual organizational and operational framework of 05 ROSELI Oss organization operation and methods edition 2001 revised in 2004 Concepts and methods of RosELt Oss Lels Local Environment Information System RosELT Oss ecological indicators first methodological approach for the surveillance of biodiversity and environmental changes ROSELT Oss R seau d Observatoires de Surveillance cologique a Long Terme Centre IRD BP 64501 34394 Montpellier Cedex 5 France T l 33 ou 0 4 67 16 31 90 Fax 33 ou 0 4 67 16 31 99 www roselt oss org Oss Observatoire du Sahara et du Sahel Boulevard de l Environnement BP 31 1080 Tunis Cedex Tunisie T l 216 71 80 65 22 ou 216 71 80 68 91 www unesco org oss IRD 4 Institut de Recherche pour le D veloppement Chef de file de la coordination r gionale RosELr Oss Institut de recherche D partement Milieux et Environnement 213 rue La Fayette 75480 Paris Cedex 10 France www ird fr ISBN 9973 856 12 0
43. coup en unit s dites de pratiques combin es UPC Dans un deuxi me temps ces deux plans sont crois s l intersection des UP et des upc d limite les USR Figure 3 Un plan sur les activit s humaines L homme utilise les ressources travers les pratiques qu il applique sur un territoire Un territoire reconstruit et structur L homme et le milieu interagissent sur un m me territoire Unit s de Pratiques Combin es UPC Unit s Spatiales de R f rence USR Un plan sur les conditions du milieu Les facteurs du milieu d terminent un niveau de production des ressources Unit s Paysag res UP Figure 3 M thodes de construction des unit s spatiales de r f rence USR sur les observatoires ROSEIT OSS Cette approche spatiale implique que soient bien d finis au pr alable les territoires sur lesquels les bilans spatialis s ressources usages seront r alis s Ces territoires de mod lisation sont caract ris s par e des r gles de fonctionnement biophysique et socio conomique relativement homog nes une activit structurante d exploitation des ressources c est dire dont les pratiques structurent le paysage en unit s spatiales homog nes qui sont caract ris es par diff rents types d occupation du sol Les autres activit s d exploitation des ressources et pratiques qui en d coulent caract risant le multi usages des r
44. e En contre partie l ensemble des objets ayant une structure similaire sera appel classe d objet Linstanciation est la facult qu a une classe cr er un objet i e une instance d elle m me Une classe d objet est une d finition ou sp cification d un type d objet Elle d crit un groupe d objets ayant les m mes propri t s et les m mes comportements m mes attributs et m me ensemble de m thodes afin d en faciliter la gestion Les classes sont les maquettes des objets Chaque objet connait sa classe et le regroupement des objets en classes permet l abstraire du probl me En formalisme UML le diagramme d une classe pr sente dans une forme rectangulaire son nom ses attributs et ses op rations Les classes peuvent tre reli es entre elles manifestant ainsi les liens pouvant exister entre les instances les objets Parmi les relations propos es par le formalisme UML on peut distinguer e Lassociation simple qui caract rise une d pendance entre classes et une n cessit de communiquer Elle fait souvent appara tre des formes verbales dans le probl me mod liser ex un lecteur instance de la classe lecteur lit un livre instance de la classe livre Elle est repr sent e par des traits continus entre les classes CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 63 e La g n ralisation sp cialisation qui lie une super classe des sous c
45. e Les unit s de pratiques combin es ont de par leur mode de construction une relative stabilit dans le temps pluri annuelle La distribution spatiale des pratiques sur le territoire de l observatoire se fait autour des centres d activit s l ments d organisation points focaux cf p 24 Le principe fondamental de ces mod les distribu s est le suivant les pratiques combin es sont potentiellement appliqu es en un lieu donn par un ou plusieurs groupes d agents en fonction des caract ristiques biophysiques locales de ce lieu et de l esp rance en produits d exploitation production moyenne par cycle d exploitation en ce lieu des groupes d agents pour contribuer la satisfaction d un type de besoin La production moyenne par cycle d exploitation PMC exprime le produit moyen annuel d exploitation r colte viande lait etc calcul sur la p riode consid r e selon le type de pratiques combin es et selon la qualit du sol produits agricoles ou la qualit pastorale produits d levage Par exemple si une classe de pratiques alterne des ann es de mise en culture et des ann es de friche cas de la c r aliculture Menzel Habib Tunisie ou de jach re cas de la c r aliculture Dantiandou Niger la production agricole annuelle moyenne pour la p riode consid r e tient autant compte des rendements les ann es de mise en culture que de l absence de rendeme
46. e super classa Lagr gation losange composition permet de d crire un objet composite en termes d objets qui le constituent Toutes ces relations sont des associations de type simple ou complexe Classes associations g n ralisation s p cialisation agr gation composition sont repr sent es dans des diagrammes structurels nomm s diagrammes de classes Les objets du syst me communiquent et interagissent entre eux par envoi de messages Un envoi de message correspond l invocation d une op ration sur l objet concern e et peut provoquer une r action de celui ci Les mod les de cas d utilisation use case dans le formalisme UML servent saisir comportement attendu des acteurs en interaction au sein d un syst me Figure 12 Ils permettent de d finir et structurer les besoins des utilisateurs et ainsi d adapter la d finition de l architecture du syst me la satisfaction r alisation de ces besoins Ce sont les acteurs qui d clenchent les cas d utilisation De mani re g n rale un syst me d information distingue deux grands types d utilisateurs qui interagissent avec le syst me le fournisseur de donn es qui cr e de la donn e et peut la modifier et le consommateur qui consulte les donn es Identification des besoins et description des services La mod lisation des besoins et services et des acteurs qui interagissent sur un syst me est essentielle pour structurer l express
47. e en USR Int gration du multi usages sur les USR Principes g n raux de la m thode Les observatoires ROSELT Oss sont g n ralement situ s dans des zones les ressources naturelles renouvelables sont pr lev es de fa on simultan e ou successive pour divers usages dont les principaux sont agricoles pastoraux forestiers Ce multi usages des ressources naturelles par les soci t s est rapport sur les espaces communs d utilisation de l espace et des ressources les unit s spatiales de r f rence USR Les objectifs de cette int gration des usages multiples consistent a e tablir un bilan spatialis ressources usages sur les USR qui tienne compte de l ensemble des usages des ressources sur le territoire de l observatoire pour la p riode consid r e e d duire un risque de d gradation des ressources sur les USR e simuler des prospectives selon des pas de temps et ou des sc narios d volution pr d finis Le principe m thodologique consiste tout d abord laborer des mod les distincts afin de spatialiser d une part les pr l vements et d autre part les disponibilit s pour chaque activit d exploitation significative des ressources naturelles Ils sont ensuite superpos s voir paragraphe suivant Concernant l activit structurante de l observatoire ce mod le a d j t labor pour construire les upc Pour les autres activit s identifi es des r gles simples de sp
48. e syst me sur plusieurs p riodes selon des sc narios pr d finis Il permet d tablir des bilans prospectifs qui fournissent des informations utiles pour une aide la d cision ps n 3 ROSEIT Oss La comparaison des r sultats obtenus par le mode prospectif sur une p riode donn e et ceux obtenus par le mode exploratoire pour la p riode suivante permet d ajuster progressivement les mod les mis en place Deux tapes principales se distinguent pour la construction des bilans spatialis s ressources usages la structuration pr alable du territoire de observatoire en unit s spatiales de r f rences et l int gration du multi usage des ressources par les soci t s sur des espaces communs Ces tapes sont d crites dans la deuxi me partie 17 L utilisation du module SIEL ROSELT O ss est expliqu e dans le manuel d utilisation ROSELT Oss cT3 2004 Int gration du SEL dans le syst me de circulation de l information ROSELT O SS Les besoins de circulation de l information dans ROSELT Oss sont bien identifi s Ils doivent assurer la circulation de l information donn es documents v nements etc et sa mise disposition pour l ensemble des membres du programme et des partenaires La pr figuration de l architecture du syst me de circulation de l information est repr sent e sur la figure 15 o l on distingue l int gration du SEL au niveau des observatoires cf
49. ents types d occupation du sol qui la caract risent selon une proportion d finie Si le type d occupation du sol est le m me quelle que soit l ann e dans la p riode consid r e sera caract ris e par un seul type d occupation du sol sur l ensemble de sa superficie Si la classe de pratiques combin es est caract ris e par une rotation annuelle ou saisonni re ou une succession de diff rents types d occupation du sol cultures jach res friches autres UPC sera compos e de ces diff rents types d occupation du sol selon un pourcentage proportionnel a la dur e de la rotation A titre d exemple e une UPC caract ris e par un cycle cultural de quatre ans de jach res et six ans de cultures sera compos e virtuellement de 1 10 de jach res de un an 1 10 de jach res de deux ans 1 10 de jach res de trois ans 1 10 de jach res de quatre ans et 6 10 de cultures Cela doit se traduire visuellement dans le paysage UP un moment donn par une mosa que parcellaire refl tant cette composition EJ DS n 3 ROSELT Oss e une UPC caract ris e par une mise en culture opportuniste une ann e favorable pour la culture tous les quatre ans comportera virtuellement 25 de parcelles cultiv es et 75 de friches Au niveau du paysage un moment donn celase traduit visuellement par une homog n it parcellaire pas du tout de cultures certaines ann es ou quasiment tout en cultur
50. es et de d sertific ation 39 Simulations et pros pectives 41 Mise en uvre du SEL ROSELT Oss 43 Conception de l outil 43 Concepts objets et l ments du formalisme UML 43 Identification des besoins et description des services 44 Mod le g n ral de donn es 46 D finition des traitements sur l information environnementale 48 Architecture du SIEL ROSELr Oss 49 Composants et architecture du SIEL 49 Plateforme syst me et architecture logicielle Mis e en uvre de l outil R les des membres du r seau Int gration du SEL dans le s yst me de circulation de l information ROSELT O ss R f rences bibliographiques Table des illustrations Annexes 5 Annexe 1 Concepts objets et l ments du formalisme UML Annexe 2 St r otypes utilis s Liste des abr viations et des sigles 50 51 51 53 55 59 61 63 67 69 Preambule L ensemble du r seau pilote ROSELT Oss est entr en 2001 dans une phase op rationnelle de r colte de donn es et d information dans la plupart des observatoires Un des premiers objectifs du r seau est d organiser l information vers des produits harmonis s notamment pour l aide la d cision fond s sur la collecte d une quantit optimale de donn es cibl es cf RosELT Oss Dsl et Ds2 2004 collection pr sent e en troisi me de couverture L organisation et la gestion de la masse d information produite par les observatoires supposent q
51. es s appuie sur la perception d entit s exemple une parcelle agricole un propri taire du monde r el dont on peut donner une repr sentation en termes de structure et de comportement Le but de la mod lisation est de d crire les objets et les relations pouvant exister entre eux Lobjet est une repr sentation abstraite d un monde r el ou abstrait ayant des limites tr s claires et un sens pr cis dans le contexte du probl me Il permet la d composition d un probl me complexe en sous probl mes plus simples au niveau modulaire et au niveau manipulation de l information Il est donc tr s adapt notre fa on de r soudre un probl me en d composant en sous probl mes etc L objet est une unit form d un tat et d un comportement L tat d un objet est constitu des valeurs instantan es de ses attributs Les attributs sont des valeurs qui sont associ es aux objets ex couleur est un attribut d un objet voiture Le comportement regroupe les comp tences de l objet Ce comportement est d crit par ce que appelle des m thodes ou op rations d clench es par des stimulations externes appel es messages Le terme objet peut tre vague Dans le monde r el un objet peut repr senter un ensemble de choses similaires Dans la mod lisation objet l objet est une chose pr cise voluant dans le temps suivant ses attributs et comportements On utilisera donc l expression instanc
52. es de fonctionnement devront tres int gr s dans les modules de calcul d velopp s dans la composante SIG Plate forme syst me et architecture logicielle Ind pendamment des performances et de la fiabilit la plate forme syst me est un syst me d exploitation Windows 2000sur lequel se trouve le plus grand choix d outils SIG et SGBD et qui correspond l environnement le plus utiis au sein des institutions partenaires De mani re concr te l architecture logicielle correspond peu pr s l architecture du syst me pr sent ci dessus Elle s articule autour de deux composants e Un progiciel sic ayant des fonctionnalit s standard permettant de 1 visualiser et naviguer sur les donn es g ographiques et th matiques li es aux objets g ographiques 2 g rer les donn es g ographiques saisie mise jour et documentation des donn es DS n 3 ROSELT Oss 3 permettre le croisement l agr gation la re classification l analyse de voisinage sur les donn es vecteur et raster 4 importer et exporter des donn es vers d autres applications aux formats standards dxf shape EOO MIF etc e Un progiciel SGBD permettant l impl mentation du sch ma de donn es et ayant des fonctionnalit s standards pour assurer la gestion des donn es et administration de la base 1 insertion des donn es partir de formulaire 2 mise jour des donn es 3 requ te sur les donn es
53. essources sur l observatoire s appliquent sur le territoire de l observatoire selon cette structure EJ DS n 3 ROSELT Oss Par exemple si l activit structurante est agricole les troupeaux seront conduits au paturage pratiques pastorales dans les jach res les zones hors cultures les champs en saison post culture etc unit s d finies par l activit agricole Par contre si l activit structurante est pastorale les champs seront mis en culture la o l activit pastorale le permet pr s des campements dans les zones marginales etc unit s d finies par l activit pastorale Ces territoires de mod lisation peuvent coincider avec la totalit du territoire de l observatoire cf p 7 ou en constituer des sous ensembles Leurs d limitations respectent obligatoirement un d coupage administratif ou foncier de l espace et doivent tre incluses dans un seul secteur cologique du pays Construction des unit s paysag res UP Les unit s paysag res sont imm diatement perceptibles visuellement Elles sont issues des caract ristiques biophysiques locales elles ont t fa onn es par l utilisation pass e du sol et sont caract ris es par une combinaison d termin e de types d occupation du sol land use Cette combinaison d termine une relative stabilit temporelle des unit s paysag res sur la p riode consid r pluri annuelle au del des variations parcellaires rota
54. formations biophysiques et socio conomiques ROSELT Oss sont int gr es dans un SIEL syst me d information sur l environnement l chelle locale qui permet d laborer des bilans spatialis s ressources usages interactions homme milieu partir de mod les d utilisation de l espace et des ressources pour la p riode d observation consid r e la p riode consid r e est celle pour laquelle l ensemble des donn es RosELT Oss climat v g tation sol eau cheptel faune population humaine et activit s d exploitations sont collect es sur l observatoire selon un pas de temps d fini cf guides m thodologiques ROSELT Oss Quelle que soit la date de r colte des donn es dans cette p riode ces donn es doivent repr senter un fonctionnement tant biophysique que socio conomique relativement stable sur cette p riode priori sans v nements exceptionnels observ s la dur e de cette p riode est fix e dans le r seau quatre ans Les cartes de bilans ainsi obtenues sont consid rer comme des cartes de risque c est dire avec des valeurs sur les USR indicatrices d une pression faible quilibr e ou trop forte sur le milieu Elles sont le produit al as qui peuvent tre assimil s aux ph nom nes naturels tel le climat qui se r percute sur les donn es de production dans le mod le du SIEL et d une vuln rabilit assimil e aux actions anthropiques travers les pratiq
55. fs de l ensemble et transmet ses instructions au syst me op rant Il s agit du centre de d cision Le syst me d information renseigne le syst me de pilotage sur l activit et l efficacit durabilit viabilit du syst me op rant Dans un syst me d information sur l environnement SE l environnement est aussi bien politique conomique social ou mon taire que physique et biologique Loireau 1998 Gayte et al 1997 Ce concept est plus large que celui de milieu cologique d fini comme l ensemble des facteurs abiotiques facteurs physiques et chimiques et biotiques en interaction sur un espace L environnement d un territoire l ensemble organis comprend ainsi l ensemble des syst mes en interaction sur ce territoire syst mes cologiques syst mes sociaux syst mes conomiques l gislatifs etc Le syst me d information sur l environnement est charg d assurer l interface entre un ensemble organis le territoire de l observatoire et son environnement tel qu il est d fini ci dessus Les syst mes d information sur l environnement informent les gestionnaires d cideurs utilisateurs sur l tat du territoire et de son volution Gayte ef al 1997 De mani re plus technique le sE est consid r comme un syst me informatique et humain capable d assurer la gestion et l exploitation des donn es d origines socio conomiques et biophysiques relatives un espace Le territoire des observatoires
56. h matique ou g ographique men s dans le cadre du programme Chaque fascicule provisoire du guide m thodologique RosELT Oss est dit Une fois test s et valid s par l en semble du r seau ils seront regroup s et dit s en Documents Scientifiques La collection scientifique et technique RosELT Oss a pour objectif de parta ger au fur et mesure avec la communaut scientifique et politique internatio nale les avanc es scientifiques et techniques du r seau pour une meilleure connaissance sur les causes les cons quences les m canismes et l extension de la d sertification la construction d un syst me de surveillance adapt aux conditions des zones arides pour une meilleure aide a la d cision Elle traduit le constant effort r alis par l ensemble du r seau RosELrT Oss et compl te les autres produits du r seau bases de donn es locales outils de gestion des m tadonn es Syst mes d Information sur l Environnement l chelle Locale SIEL pour le traitement int gr de l information et la simula tion prospective site internet www roselt oss org La coordination r gionale Le secr taire ex cutif ROSELT Oss de Jean Marc d HERB S Chedli FEZZANI Concepts m thodes et mise ceuvre du SEL ROSELT Oss Syst me d Information sur Environnement I chelle Locale ROSELT OSS Collection RosELT O ss Document Scientifique n 3 RosELt Oss Ds3 2
57. id r e soit en r f rence un fonctionnement annuel cas pour l activit agricole une seule r colte annuelle soit en r f rence un fonctionnement saisonnier cas g n ral pour l activit pastorale Les produits issus de l ensemble de cette d marche constituent les cartes de pr l vements du SIEL D termination et spatialisation des disponibilit s Les ressources produites sont des attributs des unit s paysag res et donc par h ritage des USR La part disponible de ces ressources pour chaque usage consid r est d termin e partir des connaissances acquises sur les modes d utilisation des ressources par les soci t s cf ROSELT Oss C 2004 En ce qui concerne les ressources v g tales naturelles qui ne comprennent donc pas les produits agricoles le calcul de la part disponible prend en compte les cat gories suivantes en fonction des diff rents usages e Disponibilit li e l activit agricole la v g tation extraite dans les jach res ou friches au moment de la remise en culture d frichement par le feu cobuage ou par la hache utilisation des ligneux pour divers usages e Disponibilit pastorale cumul de la part consommable de la biomasse herbac e et de la part consommable et accessible de la biomasse des ligneux par type d occupation des sols cultures jach res friches parcours for ts e Disponibilit foresti re biomasse ligneuse par type d
58. ies de facteurs en interaction Il est donc n cessaire de d finir et de d limiter des espaces communs et homog nes tant du point de vue biophysique et socio conomique sur lesquels rapporter les effets des diff rents facteurs et qui deviennent ainsi des espaces d interaction Syst me ressources usages Comme nous l avons vu les soci t s rurales des zones arides d pendent en grande partie mais pas uniquement des ressources renouvelables pour la satisfaction de leurs besoins alimentaires et nerg tiques Ces besoins se traduisent par une utilisation de l espace et des ressources selon des techniques et une logique spatiale d pendant d une organisation sociale plus ou moins complexe Le degr d int gration ainsi que l volution interactive de ces deux processus est le reflet des relations et adaptations progressives d velopp es entre les diff rents syst mes biophysiques et socio conomiques Tout changement endog ne ou exog ne d terminant des changements d tats l int rieur de l un des syst mes a des r percussions sur le fonctionnement de l autre syst me Les pressions exerc es d terminent des r ponses qu il importe de conna tre d anticiper afin de g rer harmonieusement et durablement les relations souvent conflictuelles entre syst mes La base de la r flexion propos e repose sur la dynamique interactive spatiale et temporelle entre usages et ressources Une ressource ne se d finit que par rapport
59. ines li es au d veloppement ont en retour des r percussions importantes sur l environnement et les cosyst mes Durant la p riode 1960 1990 il est estim globalement qu un tiers de l accroissement de la production agricole a t assur par l augmentation des surfaces cultiv es Cette augmentation a conduit a mettre en culture des terres marginales fragiles et peu productives au d triment des cosyst mes naturels favorisant la d gradation des terres faute de m thodes de gestion adapt es On estime globalement que 1 960 millions d hectares soit 17 de la surface cultivable ont t d grad s par l action de l homme depuis 1945 Gcral 1994 Laccroissement continu et rapide de la population ainsi que l urbanisation entra nent une demande alimentaire croissante et diversifi e appelant une augmentation consid rable de la production et une am lioration de l efficience des fili res alimentaires Alors qu en 1950 en Afrique un agriculteur devait au del Les paragraphes suivants empruntent de larges extraits au texte de Cornet 2002 CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss de son auto consommation nourrir 0 18 habitant non agricole le ratio s levait 0 45 en 1980 et atteindra 1 21 en 2010 CCE 1984 La quantit de produits alimentaires commercialiser par l agriculteur devra tre multipli e par sept Fr quemment la satisfaction de besoins pressants court terme associ
60. information fonctionnalit s techniques et la couleur gris clair pour les fonctionnalit s sp cifiques au SIEL RosELT Oss fonctionnalit s m tiers CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss Mod le g n ral de donn es Le c ur du SIEL s appuie sur un mod le de donn es qui organise l information a partir de la d marche conceptuelle syst mique propos e dans Roserr Oss Il s articule autour de cinq th mes 1 structuration du territoire de l observatoire en unit s paysag res UP et d termination de leurs attributs 2 structuration du territoire de l observatoire en unit s de pratiques combin es UPO et d termination de leurs attributs 3 structuration du territoire de l observatoire en unit s spatiales de r f rence USR 4 caract risation des infrastructures sur le territoire de l observatoire 5 description du dispositif p renne de surveillance au sol Ces cinq th mes repr sentent l ensemble des domaines trait s dans le cadre des changements environnementaux et de la d sertification dans RosELt Oss La structuration des donn es autour des diff rents th mes est illustr e dans le diagramme de classes UML de la figure 13 USR est sous unit 1 d finit USR UP 1 1 1 5 0 1 Unit administrative 0 1 Jal est inclus est quip e 1 0 bam fait partie infrastructures 5 0
61. ion des besoins des utilisateurs d un syst me et assurer une bonne visibilit de l architecture du syst me mettre en place Concernant le SEL l identification des besoins et services s appuie sur le mod le de cas d utilisation pr sent sur la figure 13 La mod lisation pr sent e est d lib r ment tr s g n rale Elle s attache mettre en vidence les interactions des trois acteurs principaux avec le SEL et leurs utilisations de l outil Ils sont class s en deux cat gories 1 les experts du syst me qui correspondent au bin me informaticien th maticien de chaque observatoire Ces deux acteurs seront les utilisateurs avertis du SIEL et ce titre l utilisent dans toute sa palette de fonctionnalit s de la gestion des donn es au choix de la repr sentation DS n 3 ROSEIT Oss des r sultats jusqu l laboration des calculs de bilan ressources usages au param trage des mod les et l laboration des sc narios prospectifs formulation d hypoth ses d volution des syst mes tudi s et de leur interactions 2 les non experts du syst me qui correspondent aux acteurs du d veloppement qu ils soient bailleurs ou organismes de gestion des ressources naturelles Ils interagissent avec le SIEL seulement travers la simulation de sc narios prospectifs y compris dans la formulation des hypoth ses de sc narios et la consultation visualisation des donn es labor es
62. itoire de l observatoire est vaste r gion d un pays et ou qu il comprend des sous ensembles bien diff renci s sur les plans biophysique et humain la mod lisation peut tre effectu e sur des parties de l observatoire appel s territoires de mod lisation Figure 8 Ces territoires sont leur tour d coup s en territoires d exploitation autour des centres d activit s l int rieur desquels l espace est structur en unit s de pratiques combin es EA DS n 3 ROSELT Oss Plateaux cuirass s Villages i 0 5 km Unit s de Pratiques Combin es UPC S Artificialisation tr s faible jach 16 ans cult 10 ans Artificialisation faible jach 7 ans cult 7 ans Artificialisation faible moyenne jach 5 ans cult 6 ans Artificialisation moyenne jach 4 ans cult 6 ans Artificialisation forte jach res tr s courtes 2 ans Artificialisation maximum cultures permanentes Hors cultures Figure 7 Carte des unit s de pratiques combin es construite selon un mod le centr dans une zone agro pastorale sah lienne observatoire ROSELT OSS de Dantiandou Niger d apr s Loireau 1998 CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT OSS EX centres d activit s territoire d observatoire territoires de mod lisation territoires e d exploitation 5 Unit s
63. lasses la super classe g n ralise la structure de sa ou de ses sous classe s Elle est repr sent e par une fl che qui pointe de la classe la plus sp cialis e vers la classe la plus g n rale La t te de la fl che est caract ris e par un triangle vide Lh ritage est un autre terme donn 4 cette relation du point de vue de la sous classe permet une classe d objets sous classe de r utiliser les attributs et les op rations m thodes d finis pour une classe plus g n rale super classe e agr gation losange composition permet de d crire un objet com posite terme d objets qui le constituent Elle lie des classes dont la s mantique est proche de celle de la relation fout partie les distinctions intervenant sur la nature des contraintes plus ou moins l ches entre la classe tout et les classes composants ou parties Elle est repr sent e par un petit losange blanc cas de l agr gation ou noi cas de la composition lorsqu il s agit de l association correspondant la contenance du c t de I agr gat Toutes ces relations sont des associations de type simple ou complexe Pour plus de renseignements il est utile de nommer les associations Pour cela le nom de ces derni res se met au milieu de la ligne qui symbolise l association en italique et sous forme verbale en g n ral Le sens de la lecture de l association peut tre pr cis au moyen des symboles lt ou g
64. le mod le de donn es impl menter une architecture du syst me et ses principaux composants sont d finis Fig 14 SIG Base de connaissance Module standard de gestion de l IG R gles de fonctionnement change g R gles de spatialisation Visualisation Interrogation Ly Analyse spatiale 4 Module de traitements M tier SGBD Construction UPC Module standard de gestion des donn es Construction USR alphanum riques Simulateur ue Saisie mise jour de sc narios Interrogation Calcul de bilans Calcul d indicateurs Administration ne Donn es g ographiques Figure 14 Composants et architecture du SIEL Donn es th matiques CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 49 Trois grands composants sont distingu s 1 Le composant sic ou outi de gestion de l information g ographique qui comprend les modules de gestion de visualisation et d analyse spatiale croisement agr gation re classification etc des donn es g ographiques Il s agit des fonctionnalit s propres au SIG pr sentes dans la majorit des progiciels sic du march Il comprend galement des modules m tier propres l application a mettre en uvre dans le cas du SEL Ces modules sont impl ment s dans le siG pour offrir les fonctionnalit
65. moyens humains et informatiques permettant de caract riser l tat et la dynamique d un territoire territoire de l observatoire ROSELT Oss en r f rence aux probl mes environnementaux et de d veloppement conomique et social C est un outil d int gration d organisation et de traitement de l information sur l environnement informations biophysiques et socio conomiques vers des produits communs d aide la d cision bilans ressources usages indices de risques indicateurs de changements sc narios prospectifs Les informations alimentant le SEL cf kit minimum de donn es ROSELT Oss C 2004 sont dites donn es d entr e l outil informatique g n rant des donn es calcul es donn es interm diaires ou produits attendus La notion de syst me d information est due l conomiste am ricain Boulding 1956 cf galement Le Moigne 1984 Castellani 1987 qui a d fini la structure d un ensemble organis exemple un territoire d observatoire par ses trois composants Gayte et al 1997 le syst me op rant exemple les utilisateurs de l espace le syst me de pilotage d cideurs utilisateurs l gislateurs etc et le syst me d information lui m me Le syst me op rant est l origine de l activit et de la dynamique de l ensemble organis Il ex cute les t ches que lui demande DS n 3 ROSEIT Oss d assurer le syst me de pilotage Le syst me de pilotage d finit les objecti
66. n Tunisie pr saharienne Climat sol v g tation et am nagement ORSTOM coll Travaux et documents n 150 Paris 544 Foret Ch Le FLOC H PONTANIER R 1992 Perturbations anthropiques et aridification en zone pr saharienne Jn Le Floc h E Grouzis M Cornet A et Bille J C d L aridit une contrainte au d veloppement ORSTOM coll Didactiques Paris 449 466 FRONTIER S 1999 Les cosyst mes Coll Que sais je 127 GAYTE O d HERB S J M LOIREAU M 1997 Apport de la conception par objet pour l laboration des Syst mes d Information sur l Environnement Application au programme ROSELT In Conf rence Europ enne sur les Technologies de l Information pour l Environnement Strasbourg Geiger W Jaeschke A Rentz O Simon E Sprengler Th Zilliox L et Zundelm d vol 1 296 305 GAYTE O LIBOUREL T CHEYLAN J P LARDON S 1997 Conception des syst mes d information sur l environnement Collection G omatique Editions Herm s Paris 153 p Gcral Groupe Consultatif de la Recherche Agronomique Internationale 1994 Sustainable agriculture for a food secure word A vision for the CGIAR 28 p multigr GER 1995 Scope and preliminary operational strategy for Land Degradation GEF uncilMeeting Washington D C 22 24 February 1995 21 p GLANTZ et OrLovsky N 1983 Desertification A review of the concept Desertification Co
67. nnent du comportement des populations et des actions conduites durant les p riodes climatiquement favorables alors que les cons quences n apparaissent qu apr s lorsque la d gradation conduit la perte de r silience et des capacit s de r cup ration des milieux face aux perturbations La s cheresse serait le r v lateur de la d gradation existante Pour l ensemble des auteurs l accentuation des ph nom nes de s cheresse n est pas l origine de la d sertification mais elle constitue un facteur important d aggravation de l effet anthropique sur la d gradation des terres en zones s ches CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 9 Les solutions de lutte contre la d sertification reposent sur le contr le des causes de la d gradation des terres D une mani re g n rale les techniques et les m thodes de lutte contre la d sertification peuvent tre r parties en quatre cat gories correspondant a des strat gies diff rentes et compl mentaires e Les m thodes correctives qui visent stopper un ph nom ne et r parer les d gradations subies On peut citer la fixation des dunes la lutte contre l ensablement les techniques anti rosives et de conservation des eaux et des sols les reboisements mais aussi les techniques de r habilitation des cosyst mes Pontanier et al 1995 e Les techniques permettant de mieux exploiter les ressources d en accro tre la productivit d am li
68. ntrol Bulletin 9 15 22 DS n 3 Oss JANICOT S 1996 Le point sur la d sertification et les changements climatiques Connaissance de la m t orologie n 4 M T O FRANCE 15 p JOUVE Ph d 2001 Prise en compte de d sertification dans les projets de d veloppement Rapport l APD Paris Katya J C et VLEK P L G 2000 D sertification concept causes and amelioration ZEF discussion papers on development policy n 33 Bonn 65 p LAMPHREY 1975 Report on the Desert Encroachment Reconnaissance in Northern Sudan 21 October to 10 November 1975 Report of 1975 published as an article in 1988 Desertification Control Bulletin 17 1 7 LAVAUDEN L 1927 Les for ts du Sahara des Eaux et For ts LXV 6 265 277 7 329 341 Le FLOC H 1996 Desertification in the Near East R gion perpectives strategies and plan of action Meeting on d sertification 27 Le FLoc x Grouzis M Cornet A BILLE J C d 1992 Laridit une contrainte au d veloppement ORSTOM coll Didactiques Paris 597 p Le Hou rou H N 1968 La d sertisation du Sahara septentrional et des steppes limitrophes Annales alg riennes de G ographie n 6 2 27 Le Hou ROU H N 1993 Evolution climatique et d sertisation In Andr J C Fellous J L et Podaire A d Les climats subtropicaux et leur volution CNES Toulo
69. nts les ann es de friche ou de jach re production moyenne annuelle par cycle cultural Pour les besoins de la mod lisation notamment simulation on peut distinguer les rendements pour des ann es favorables bonne pluviom trie ou d favorables ann es s ches Cette production s exprime avec la m me unit que les besoins quivalent c r ales ou quivalent mon taire etc Elle est mesur e sur le terrain selon un protocole d termin cf ROSELT Oss cT2 2004 C est une donn e d entr e de l outil SEL calcul e par cet outil Le besoin exprime la demande en produits sur le territoire d exploitation de la part des groupes d agents rattach s un centre d activit s Cette demande est fonction des diff rentes destinations des produits autoconsommation commerce vente change don stockage re investissement pr vision des pertes CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT 27 Le mod le g n rique de spatialisation des classes de pratiques combin es utilise obligatoirement les quatre l ments fondamentaux suivants 1 des territoires d exploitation autour des centres d activit s 2 des r gles de spatialisation des classes de pratiques combin es autour des centres d activit s dans les territoires d exploitation 3 un support cartographique pour la spatialisation des pratiques 4 des besoins satisfaire sur chaque territoire d exploitation Con
70. ocalisation ordre de grandeur du km2 reli es des pratiques agricoles et donc une occupation du sol des ressources naturelles v g tales biomasses pig es herbac es et ligneuses Code USR code UPC code UP Chaque gamme de couleur correspond une unit g omorphologique Plus la couleur est intense plus les pratiques sont intensives Les plateaux cuirass s sont en noir et blanc Figure 10 Carte des USR dans une zone agro pastorale sah lienne observatoire ROSELT OSss de Dantiandou Niger d apr s Loireau 1998 La carte des USR ainsi r alis e sert de support pour l chantillonnage et le positionnement des stations permanentes de surveillance des ressources de l observatoire Chaque classe d USR constitue en effet ce stade une strate d chantillonnage dont toutes les unit s cartographiques polygones ont les m mes attributs caract ristiques quelle que soit leur localisation sur le territoire CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT Oss de l observatoire Durant le cycle de vie de l observatoire deux types de mesures sont ainsi r alis s pour la quantification des ressources e Des campagnes phyto cologiques quadriennales pour valuer les ressources sur l ensemble des unit s paysag res phase diagnostic e Une surveillance annuelle sur un sous ensemble de stations permanentes situ es selon la stratification du territoir
71. od le de spatialisation des pratiques combin es Ces deux tapes majeures sont explicit es dans les paragraphes suivants Seule la seconde est int gr e dans l outil SIEL Elaboration de la typologie des pratiques combin es Pour chaque p riode consid r e une typologie de pratiques combin es doit tre tablie l chelle de l observatoire C est une donn e d entr e de l outil SEL Les classes de pratiques combin es sont appliqu es ensemble au m me endroit par un ou plusieurs groupes d agents selon la m me logique d exploitation autour d un ou plusieurs centres d activit s Chaque classe de pratiques combin es comprend au moins une pratique li e l activit structurante du territoire consid r Pour les besoins de la mod lisation un groupe d agents est e soit un groupe d individus avec une m me strat gie d exploitation des ressources naturelles groupe strat gique d fini par la typologie des exploitations de l observatoire avec diff rents r les g rer exploiter r sider pr lever plusieurs types peuvent tre identifi s agriculteur agro pasteur pasteur etc e soit un groupe d animaux domestiques troupeau ou sauvage faune avec un seul r le pr lever plusieurs types peuvent tre identifi s selon la composition et la taille des troupeaux Le groupe d agents peut r sider dans un ou plusieurs centres d activit s successivement dans le temps
72. onale RosELT Oss de Montpellier s est appuy e sur ces travaux portant sur un jeu de donn es et un territoire particulier Loireau 1998 pour proposer des l ments de conception s attachant d crire une configuration adaptable tous les territoires d observatoires ROSELT Oss Cette approche initi e sur un observatoire du Niger t le point de d part pour d finir les utilisateurs et les besoins d un tel outil Elle s appuie sur un mod le g n ral de donn es qui peut tre d velopp et compl t selon les particularit s de chaque observatoire Des l ments d explication du formalisme UML Unified Modelling Language utilis pour d crire les principaux mod les au niveau conceptuel sont donn s ci dessous et pr cis s en annexe 1 L approche objet m thodes et langages s appuie sur la perception d entit s exemple une parcelle agricole un propri taire du monde r el dont on peut donner une repr sentation en termes de structure et de comportement Le but de la mod lisation est de d crire les objets et les relations pouvant exister entre eux L objet est une repr sentation abstraite d un monde r el ou abstrait c est une unit form e d un tat et d un comportement L tat d un objet est constitu des valeurs instantan es de ses attributs Les attributs sont des valeurs qui sont associ es aux objets ex biomasse est un attribut d un objet unit paysag re
73. orer leur r g n ration Elles correspondent la formulation de pratiques am lior es et adapt es pour l agriculture l levage l usage de la biomasse et des sols e La mise au point de mod les de gestion int gr e des ressources Cela porte sur la r solution des conflits la cr ation de lieux de n gociation et de d cision l tablissement de r gles de gestion et de s curisation de l acc s aux ressources e La mise en place de m canismes institutionnels et politiques propices au d veloppement conomique et la pr servation des ressources naturelles Parmi ceux ci l tablissement de l gislations et de r glementations la mise en place d incitations conomiques et fiscales le d veloppement d infrastructures le renforcement des ressources humaines Les techniques et les m thodes de lutte doivent tre adapt es aux conditions particuli res des zones concern es Dans une tude pour 1 AFD Agence Fran aise de D veloppement Jouve 2001 pr cise ce sujet trois exigences majeures 1 la contextualisation des techniques c est dire la prise en compte des conditions dans lesquelles les techniques de lutte vont tre mises en uvre afin de choisir les plus pertinentes Trois grands types de conditions doivent tre pris en consid ration pour raisonner les choix le contexte agro cologique d finissant les caract ristiques biophysiques de milieux les syst mes de production et les dynamiques agraires 2
74. ork CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss DEFFONTAINES J P 1986 Un point de vue d agronome sur le paysage In Lectures du paysage coll INRAP 33 52 De Rosnay J 1975 Le macroscope Coll essais Le Seuil 346 d HERB S J M O LoIREAU M 1997 1 Bases conceptuelles et organisationnelles pour la cr ation de Syst mes d Information sur l Environnement adapt s aux besoins du programme ROSELT de l Oss D veloppement d un SIE local partir du territoire de l observatoire de Banizoumbou Niger ORSTOM IARE Oss Montpellier 34 d HERB S J M et LOoIREAU M 2000 Espaces Ressources Usages proposition m thodologique pour le suivi de la d sertification dans le cadre du r seau ROSELT OSS In actes du s minaire international MEDENPOP 2000 Jerba Tunisie 10 p Dosw Ph 2001 Poverty and the drylands In Global Drylands Imperative Challenge paper Nairobi Kenya 16 p DREGNE H E 1983 Desertification of arid lands Avances in arid land technology and development 3 Harwood Academic Publishers 242 p DREGNE et CHou NAn TING 1993 Global Desertification dimensions In Dregne ed Degradation and Restoration of Arid Lands Int Center for Arid and Semiarid Studies Texas Tech Univ Lubbock Texas U S A 249 282 FLORET Ch et PONTANIER R 1982 Laridit e
75. plans d information spatiale exprimant ces deux s ries de facteurs C est seulement par la confrontation ult rieure de ces deux plans que l on peut valuer l impact de l un sur l autre et les r troactions qui peuvent en d couler Lintersection de ces deux plans produit un nouveau plan d information g ographique dont les unit s g ographiques par construction refl tent les caract ristiques de l un et de l autre des syst mes en interaction Afin de rendre compte de l tendue du ph nom ne de d gradation des terres trois axes de r flexion m thodologique sont privil gi s la spatialisation des donn es l chelle des territoires des observatoires l extrapolation aux r gions repr sent es par chaque observatoire enfin la mod lisation autorisant la simulation dynamique et prospective Le syst me d information sur l environnement l chelle locale SIEL de ROSELT Oss par la suite simplement appel SIEL se veut un outil un cadre d analyse des causes multiples de la d sertification sur le long terme qui doit pouvoir r pondre ces divers objectifs doit tenir compte la fois de la diversit des situations dans les diff rents observatoires labellis s de ROSELT Oss et de la complexit des interactions entre syst mes Le syst me d information sur l environnement l chelle locale SIEL d finitions et objectifs Le syst me d information sur l environnement l chelle locale SIEL est un ensemble de
76. plication du Syst me d Information sur Environnement l chelle Locale sur l observatoire RosELT Oss de Banizoumbou Niger Recherche d indicateurs de d sertification par analyse comparative de quelques observatoires ROSELT Oss Une approche spatiale pour la surveillance de la faune Etude de cas au sud du Maroc la vall e de l oued Mird Guide pour l valuation et la surveillance des tats de surface et des sols Syst me de circulation de l information Roserr Oss d finition des m tadonn es et laboration des catalogues de r f rence Guide OSELI Oss pour la cartographie dynamique de la v g tation et des paysages Fiches Techniques pour la construction de quelques indicateurs cologiques ROSELI Oss Synth se comparative de quatre ann es de surveillance environnementale sur trois obs ervatoires ROSELI Oss du Nord de Afrique Omayed Haddej Bou Hedma et Oued Mid Lapproche fonci re environnementale droit et anthropologie la rencontre des sciences cologiques Documents Scientifiques 5 2 5 3 5 4 Dsl Conception organisation et mise en uvre de ROSELT Oss DS2 Organisation fonctionnement et m thodes de RosELT Oss 053 Goncepts et m thodes du SIEL ROSEIT Oss Syst me d Information sur l Environnement l chelle Locale 054 Indicateurs cologiques RosELT Oss Une premi re approche m thodologique pour la surveillance de la biodiversit et des
77. ppuie sur les travaux d j r alis s dans les observatoires du r seau elle s efforce de discriminer les proc dures communes et g n ralisables tout le r seau et les l ments de connaissance algorithmes issus d un mod le sp cifique l observatoire trait li s au fonctionnement d un observatoire Elle partage ensuite les m thodes et concepts entre les partenaires du r seau afin de discuter des adaptations apporter selon les sp cificit s des observatoires DS n 3 OSS Architecture du SIEL R OSEIT O Ss ROSELT Oss a propos le d veloppement d un outil partir de l analyse d taill e du SEL et des sp cifications qui en d coulent ne s agissait pas de programmer l ensemble des fonctionnalit s mais de s appuyer sur des logiciels largement utilis s par la communaut laquelle est destin le SEL Les d veloppements ont t limit s aux traitements n cessaires l laboration des produits ROSELT Oss bilans indices de risques et sc narios en permettant 1 de r aliser de mani re transparente les relations entre les mod les de fonctionnement et les donn es 2 de faciliter la mise en uvre de sc narios et leur simulation 3 d assurer ais ment le param trage des diff rents calculs mis en uvre pour l laboration des produits Composants et architecture du SIEL En s aidant des besoins identifi s travers le mod le de cas d utilisation et
78. rces utiles doivent tre relativement simples construire pour garder la capacit d extrapolation la r gion que repr sente l observatoire Elles peuvent tre issues de la d sagr gation d une carte plus petite chelle ce qui renforce la capacit de changement d chelle et d extrapolation Un exemple de carte des upc construit selon le mod le centr en zone agropastorale sah lienne est pr sent dans la figure 7 Sur cette carte les centres des aur oles sont les villages centres d activit s Dans le cas pr sent l aspect tr s concentrique des aur oles refl te une homog n it des conditions de sol pour la mise en culture et donc une influence pr pond rante du facteur distance sur la r partition des classes de pratiques combin es surtout dans le cas de d placements pied En revanche les distorsions dans ce sch ma concentrique traduisent essentiellement les contraintes du milieu pour la mise en culture Validation des unit s de pratiques combin es Une m thode de calibrage et de validation du mod le centr de construction des consiste calculer le nombre de sites de renseignement sol informations r colt es sur le terrain cf ROSELT Oss CT2 2004 correctement inclus dans les UPC correspondantes Ce type de validation est propos dans l outil SEL R sum de la d marche un territoire structur en unit s de pratiques combin es Lorsque le terr
79. res de pr l vement autour des centres d activit s Ces aires de pr l vements sont d termin es pour les activit s autres que activit structurante de l observatoire Il s agit de zones aur olaires DS n 3 Oss autour d un ou de plusieurs centres d activit s Leur rayon est d termin a partir d enqu tes sur le terrain Les aires obtenues peuvent se chevaucher Avec les jeux de donn es pr par s les traitements suivants sont r alis s 1 La quantit de pr l vements est rapport e la superficie de l aire de pr l vement ce qui donne une densit de pr l vements 2 Cette densit est r partie sur tout ou partie des surfaces des USR que l aire de pr l vement recoupe Cette r partition se fait soit de mani re homog ne la m me densit quelque soit le type d USR soit selon des indices de pr f rence la densit est pond r e en fonction de l intensit relative du pr l vement sur l usR Ces r gles sont d termin es partir des informations collect es sp cifiquement sur le territoire de l observatoire 3 La quantit totale de pr l vements sur une USR courante est calcul e en faisant la somme des densit s de pr l vements des aires de pr l vements intersect es I d termine la densit de pr l vements sur l USR courante La d termination et la spatialisation des pr l vements ne sont r alis s qu une fois pour la p riode cons
80. rmation cr er des donn es modifier des donn es producteur de donn es sx consommateur de donn es consulter des donn es Figure 2 Diagramme de cas d utilisation formalisme UML CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 65 Annexe 2 St r otypes utilises Les trois st r otypes sont repr sent s dans la figure 1 en utilisant l exemple des trois classes suivantes station transect et USR Chacun d entre eux est d fini la fois par sa composante attributaire et sa composante spatiale en montrant sa filiation l objet spatial g n rique point ligne et polygone La station a une dimension surfacique r elle mais elle est ici consid r e comme un point de mesure l chelle du territoire de l observatoire Pour le st r otype polygone la dimension temporelle entre les deux composantes est mod lis e Elle permet de d limiter dans le temps la relation entre les attributs de l objet et sa repr sentation spatiale La dimension temporelle peut tre rattach e n importe quelle association afin de d finir l volution temporelle des objets et en garder une trace transect station USR _transect String nom
81. rocessus endog nes propres aux cosyst mes c est dire l ensemble des interactions entre les populations de diff rentes esp ces vivant dans un m me site et entre ces populations et le milieu physique Hontier 1999 production succession r silience cycles flux etc e impact des forces directrices climatiques et anthropiques d mographie politique conomie volution de l cosyst me dirig e par amp CO SYSTE me e des processus endog nes propres l cosyst me des forces directrices climatiques et anthropiques Surveillance des changements lt cologiques ACTIVIT S ANTHROPIQUES Soci t s Figure 1 Comprendre et suivre les cosyst mes dans les observatoires ROSELT OSS CONCEPTS M THODESET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 17 L homme est consid r selon les perspectives la fois comme l ment de cosyst me et comme intervenant ext rieur agissant sur l cosyst me intervient plus pr cis ment travers ses pratiques exploitation de l espace et des ressources Afin de prendre en compte l impact des activit s anthropiques il convient donc d int grer la dimension spatiale la fois pour la quantification et la r partition des usages et des ressources correspondantes Cette relation entre usages ressources et espace se d finit n cessairement au niveau du paysage Figure 2 Surveillance des changements cologiques
82. s Validation des territoires d exploitation Deux m thodes de calibrage et de validation du mod le sont propos es 1 Allers retours entre la carte des territoires d exploitation mod lis s et une cartographie de terrain Ce type de validation est un traitement classique SIG qui n est pas sp cifique au SIEL 2 Calcul du nombre de sites de renseignement sol informations r colt es sur le terrain cf ROSELT Oss CT2 2004 correctement inclus dans les territoires d exploitation r sultants Ce type de validation est propos dans l outil SIEL CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT EJ Spatialisation des classes de pratiques combin es dans les territoires d exploitation Le mod le g n rique propos met en uvre la r gle suivante Un ou plusieurs groupes d agents applique nt un endroit donn au sein du territoire d exploitation une classe de pratiques combin es qui optimise leur int r t Un endroit donn du territoire de l observatoire point pour la mod lisation pixel est caract ris par e la qualit de la ressource utile sol biomasse pastorale ligneuse etc pour l activit structurante et e son accessibilit distance au centre d activit acc s foncier Lint r t un endroit donn est le rapport entre e la production moyenne par cycle d exploitation PMC attendue en fonction de la classe de pratiques combin es
83. s France CASTELLANI X 1987 M thode g n rale d analyse des applications informatiques Tome 0 Macro analyse tude pr alable et analyse conceptuelle des systemes d information Ed Masson 675 p Castri di et Younes ed 1990 Ecosytem function of diversity Biology International issue 22 IUBS Paris CHAMBERS R 1990 D veloppement rural la pauvret cach e Karthala Paris Commission des Communaut s Europ ennes CcE 1984 Une image a long terme de l Afrique au Sud Sahara Ed Commission des Communaut s Europ ennes Caisse des D p ts et Consignations r sum 19 p CORNET A 2002 La d sertification la crois e de l environnement et du d veloppement Un probl me qui nous concerne In Barbault R Cornet A Jouzel Megie G Sachs I et Weber J d Johannesburg Sommet Mondial du D veloppement durable Quels enjeux quelle contribution des scientifiques 93 133 Minist re des Affaires Etrang res Appr Paris CORNET A et HAINNAUX G 1995 Face aux volutions du monde rural tropical et aux enjeux du d veloppement quelques pistes pour la recherche In Recherche pour une agriculture tropicale viable long terme Acad Agriculture vol 80 n 8 195 208 Commission for Sustainable Development Csp 1996 Report of expert workshop m thodologies for indicators of sustainable developpement Glen Cove Long Island New Y
84. s activit s d exploitation des ressources naturelles am nagement d fichement mise en jach re fertilisation mode de p turage mode d exploitation foresti re etc Ces pratiques peuvent tre associ es Une classe de pratiques combin es du territoire de l observatoire associe un ou plusieurs usages dans le temps et dans l espace une ou plusieurs pratiques d exploitation des ressources naturelles Cette combinaison de pratiques est appliqu e diff rents endroits sur le territoire de l observatoire sur des unit s spatiales homog nes qui structurent le paysage les unit s de pratiques combin es UPC Les unit s de pratiques combin es contrairement aux unit s paysag res ne sont pas forc ment visibles dans le paysage Figure 5 Zone jach res Zone cultiv e selon une rotation Zone cultiv e en 1994 anciennes en 1994 de cultures et de jach res sur la p riode 1992 1995 UPC Figure 5 Exemple de la difficult de visualiser les UPC observatoire ROSELT OSS de Dantiandou Niger CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss EI Leur construction ne se fait pas partir de traitements d images satellitaires et de relev s de terrain elle s effectue partir de mod les de spatialisation des pratiques La construction des UPC se r alise en deux temps principaux 1 laboration de la typologie des pratiques combin es 2 laboration de la carte des UPC travers un m
85. s UsR Pg ou sur toutes les USR de m me type que l USR courante Pu et la moyenne des disponibilit s sur toutes les usr Dg sur l observatoire IPRgi P Di P y Dg et IPRu P Di Pu Du pour l USRi courante peut tre consid r comme un indice de risque de d gradation de la ressource v g tale mesure une pression sur l environnement par rapport la ressource ici v g tale Il est absolu dans le sens o son calcul est r alis sur chacune des USR sans r f rence au fonctionnement d ensemble de l observatoire Il est donc comparable d un observatoire l autre Quelle que soit la disponibilit des ressources un quotient sup rieur un exprime potentiellement pour cette unit un DS n 3 ROSELT Oss pr l vement sup rieur la disponibilit ce qui explique le risque Plus la valeur de l indice est lev e plus le risque est grand Lier donne uneinformation sur la distribution relative de cette pression chelle de l observatoire IPRg ou par type d USR IPRy Il peut tre consid r comme un indice d homog n it du risque d gradation de la ressource v g tale S i est gal un il indique que l USR courante est dans la moyenne du comportement de l observatoire ou de la classe d usr correspondante 511 est inf rieur ou sup rieur un le comportement de l UsRi s carte de la moyenne sur ou sous exploitation relative Cet indice relatifn e
86. s li s aux diff rents usages attributs pr l vements bilan Pour faciliter l interpr tation de ces informations des indices de risque de d gradation des ressources sont propos s cf 39 D termination et spatialisation des pr l vements L objectif est ici de d terminer la quantit de ressources pr lev e par unit de surface densit pour chaque usage puis de la rapporter aux UsR afin d aboutir aux bilans multi usages recherch s sur des espaces communs Deux jeux de donn es sont indispensables pour ce faire 1 Les pr l vements de ressources naturelles quantit qualit selon chacun des usages consid r s effectu s par le ou les groupes d agents rattach s chaque centre d activit s pour la p riode consid r e La quantification de ces pr vements et leur r partition spatiale par centre d activit s s effectue selon des relev s de terrain sp cifiques enqu tes mesures cf ROSELT Oss CT2 2004 Le pr l vement est calcul pour chaque centre d activit s il est fonction de la taille des groupes d agents reli s ce centre et de leur niveau de consommation Le niveau de consommation est une valeur fixe appliqu l observatoire pour une p riode donn e constante d observatoire kg de mati res s ches par UBT ou kg de mati res s ches par personne Les m thodes de mesure de pr l vements des ressources sont harmonis es dans le r seau 2 Les ai
87. ser le mode op ratoire c est dire les mod les produire et utiliser et les param tres introduire pour aboutir des r sultats comparables entre observatoires La mise en uvre de ces traitements fait appel 1 2 des fonctionnalit s propres aux syst mes de gestion des donn es g ographiques et alphanum riques qui sont appliqu es sur les objets g ographiques g n riques point ligne et polygone aux proc dures permettant l insertion ou l extraction des donn es partir d une base de donn es via un langage formel SQL Au cours d une premi re tape les proc dures de calcul mettre en uvre sont identifi es Elles concernent principalement 1 2 3 4 5 la construction des urc la construction des UP est consid r e pour le moment comme un traitement effectu en amont du 181 la construction des USR le calcul des bilans ressources usages par usage et multi usages le calcul d indices de risques de d gradation des ressources de d sertification la simulation temporelle des l ments pr c demment labor s sur la base de param tres g n raux population climat biomasse Dans une seconde tape sont identifi s les objets leurs attributs sur lesquels doit porter chacune des proc dures ainsi que les mod les de fonctionnement ou de spatialisation assortis des param tres qui doivent tre utilis s Cette tape s a
88. st donc pas directement comparable d un observatoire l autre Un indice multi usage est obtenu par la combinaison des indices li s aux diff rents usages Pour faciliter l utilisation de ces produits cartographiques les indices sont calcul s sur les USR puis repr sent s selon le d coupage administratif local terroir villageois communes etc Pour les autres ressources eau sol l impact des usages est traduit en terme de risque de d gradation rapport chaque USR en fonction de ses caract ristiques propres Les indices de risque sont inf r s partir des connaissances sur les processus syst miques g n r s dans le cadre d tudes connexes La combinaison de ces indices sur les USR est rendue possible par leur mode de construction d unit s spatiales de r f rence diff rentes th matiques g omorphologie p dologie et cologie UP syst mes agraires d mographie etc Les modalit s de calcul et d int gration de ces indices doivent encore faire l objet de r flexions approfondies au sein du r seau ROSELT Oss au fur et mesure de la d clinaison du Sr dans les diff rents observatoires Simulations prospectives Les produits labor s dans le SIEL pour une p riode donn e bilans indices de risque de d gradation rendent compte du fonctionnement d un observatoire pour cette p riode et donc des tendances la d gradation locale ou g n ralis e a l ensemble du territoire
89. stant entre les donn es et les crit res utilis s et la capacit de maintien des syst mes locaux d utilisation des terres Selon ces auteurs les crit res d valuation de la d gradation des terres et des tendances de la d sertification devraient tre clairs pertinents et sp cifiques tant en termes d environnement que d chelle ce qui suppose une connaissance pr alable des processus fondamentaux La d sertification et la d gradation des sols r sultent de m canismes et processus complexes et interactifs pilot s par un ensemble de facteurs agissant diff rentes chelles spatiales et temporelles Leur surveillance exige d une part la description des conditions biophysiques et socio conomiques des milieux subissant ces ph nom nes et d autre part la compr hension des m canismes et processus r sultant de ces conditions suivi repose tout d abord sur l acquisition de param tres de base permettant de d crire les tats du milieu et leur dynamique aux chelles spatio temporelles pertinentes puis sur l analyse et le cas ch ant la mod lisation des interactions entre facteurs induisant des processus contribuant la d sertification Les indicateurs sont traditionnellement employ s dans l valuation la surveillance et la pr vision car ils traduisent de fa on synth tique une action une situation et leur volution Ils ont deux fonctions principales l r duire le nombre de mesures et de param tres qui ser
90. struction des territoires d exploitation Un territoire d exploitation est une aire d exploitation potentielle des ressources naturelles par un ou plusieurs groupes d agents autour d un ou plusieurs centres d activit s op rationnels actifs pour une p riode donn e Pour une p riode donn e les centres d activit s op rationnels sont les points focaux correspondant l activit structurante de l observatoire Selon les observatoires les territoires d exploitation peuvent tre obtenus directement soit partir de cartes existantes par exemple d unit s agro pastorales reconnues soit partir de relev s cartographiques sp cifiques Dans ce cas la carte des territoires est une donn e d entr e du SIEL Dans le cas contraire ces territoires doivent tre construits par mod lisation la carte est g n r e par l outil sur la base de r gles respectant des principes communs tous les observatoires mais tablies partir des sp cificit s locales de l observatoire Selon ces principes communs les limites des territoires d exploitation sont li es la r partition spatiale des centres d activit s et leurs poids relatifs poids d pend du ou des groupes d agents taille et puissance du groupe anciennet installation etc attach s aux centres d activit s Si chaque territoire se construit autour d un seul centre d activit s c est un mod le centr
91. t De m me on peut indiquer chaque extr mit le r le qui d crit comment une classe voit une autre classe travers une association On peut aussi pr ciser la multiplicit Figure 1 des associations nombre d occurrences minimale et maximale possibles d objets impliqu s dans association Classes associations g n ralisation s p cialisation agr gation composition sont repr sent es dans des diagrammes structurels nomm s diagrammes de classes Les objets du syst me communiquent et interagissent entre eux par envoi de messages Un envoi de message correspond l invocation d une op ration sur l instance concern e et peut provoquer une r action de celui ci Dans la figure 1 est repr sent un diagramme de classes dans lequel on traduit le fait que des personnes qui peuvent tre des agriculteurs ou des commer ants r sident dans un village qui est un des constituants d un d partement D autre part travers les mod les de cas d utilisation use case le formalisme UML sert saisir le comportement attendu d un syst me en interaction avec les utilisateurs sans avoir pr ciser la fa on dont le comportement est r alis Ils permettent de d finir et structurer les besoins des utilisateurs et ainsi de centrer la d finition de l architecture du syst me sur satisfaction r alisation de ces besoins Le mod le de cas d utilisation met en sc ne des acteurs symbolis
92. tion champs jach re par exemple La carte des uP est diff rente de la carte d occupation des terres car elle int gre les facteurs physiques Dans les observatoires ROSELT Oss les unit s paysag res repr sentent g n ralement un niveau d agr gation spatiale sup rieur celui des unit s d occupation des terres Du point de vue m thodologique les sont le r sultat de l interaction de trois grandes cat gories de facteurs physiques g omorphologie p dologie relief micro climat etc biologiques land cover recouvrement de la v g tation et humains land use au sens des classifications internationales for ts p turages cultures etc Le choix des facteurs pertinents dans chaque cat gorie est propre chaque observatoire il r sulte d une lecture sp cifique du paysage Les sont des unit s dont les limites un certain niveau d agr gation ou de d sagr gation sont communes aux diff rentes disciplines La construction des unit s paysag res fait appel des m thodes cartographiques classiques combinant les relev s de terrain l utilisation de photos et le traitement d images satellitaires Un guide m thodologique sp cifique ROSELT Oss est labor pour harmoniser les m thodes de construction d un observatoire l autre ROSELT Oss cT13 2004 La carte des UP est une donn e d entr e du SIEL elle doit tre pr alablement labor e Par
93. ture chaque ann e favorable en fonction de la r partition des pluies soit en moyenne une ann e sur trois le reste du temps en friche pouvant servir pour le parcours des troupeaux exemple sud m diterran en e arboriculture d oliviers ventuellement associ e d autres arbres fruitiers avec un am nagement pour la r colte des eaux de ruissellement type jessour sur les talwegs dans une zone de parcours utilisation des produits de la taille et c r aliculture les ann es favorables autre exemple sud m diterran en Dans une zone o l activit pastorale est structurante une classe de pratiques combin es est li e au type de troupeau et son mode de conduite au p turage titre d exemple elle peut tre d crite comme suit e p turage intensif d un troupeau mixte avec gardiennage actif par le berger dans une unit donn e 100 la pratique de l mondage est couramment appliqu e par le berger e p turage l ger d un troupeau de bovins sur une mosa que de parcours et de jach res avec grappillage de quelques esp ces cl s au cours du passage du troupeau Les donn es n cessaires pour construire la typologie des pratiques combin es sont issues d un dispositif d enqu tes agro socio conomiques men sur le terrain pour la p riode consid r e cf ROSELT Oss 2 2004 Calcul du degr d artificialisation Pour chaque classe de pratiques combin es un degr d
94. tut foncier etc ds est une valeur param tr e lorsqu un seuil de distance au centre d activit s est identifi au del duquel la distance devient un facteur tr s contraignant pour appliquer toute classe de pratiques combin es L investissement Epest une fonction du degr d artificialisation caract ristique des classes de pratiques combin es Dans l outil SEL RosEIr Oss diff rentes m thodes de calcul de Ep peuvent tre d velopp es en fonction des sp cificit s des observatoires cf c1 Le calcul sp cifique de l effort est int gr dans le SIEL CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSELT Oss EI Le support cartographique pour spatialiser les classes de pratiques combin es est la carte des ressources utiles caract ristiques biophysiques locales pour l activit structurante construite l chelle de l observatoire C est une donn e d entr e de l outil SIEL Lorsque l activit agricole est structurante il s agit de la carte d aptitude des sols la mise en culture issue de l interpr tation d une carte g omorpho p dologique et ou de la repr sentation mentale des paysans Lorsque l activit pastorale est structurante ils agit de lacarte de qualit pastorale issue de l interpr tation qualitative qualit pastoraledes esp ces et ou perception des pasteurs et quantitative capacit de production de la carte de v g tation Ces cartes de ressou
95. u un syst me pertinent de traitement de cette information soit mis au point et adopt par l ensemble des quipes nationales de RosELT Oss Le pr sent document pr sente les m thodologies destin es en fonction des produits souhait s structurer l information recueillie et d finir progressivement le kit minimum de donn es communes au r seau e les concepts et propositions m thodologiques pour l tude des changements environnementaux notamment la d sertification e de traitement de l information environnementale Syst me d Information sur l Environnement l chelle Locale SIEL Il pr sente galement le dispositif RosELT O ss pour le recensement et la circulation de l information com prenant un outil de gestion de m tadonn es et le site Internet Ce document est compl t par le manuel d utilisation de l outil SIEL ROSELT O ss CB 2004 qui d taille l installation et la mise en uvre des traitements pour un observatoire Il s appuie sur un jeu de donn es pour guider l utilisateur travers les diff rentes tapes de construction des mod lisations et des simulations propos es Il est bien vident que certaines donn es collect es dans les observatoires ROSELT Oss ne rel vent que partiellement d un traitement int gr dans le SIEL Certaines th matiques sp cifiques telles la biodiversit l rosion des sols ou le foncier en vironnement se pr tent a des travaux d analyse et de synth se partic
96. ues d exploitation des ressources Structuration du territoire d observatoire en unit s spatiales de r f rence USR les tapes Principes g n raux de la m thode propos e au c ur du SIEL Le principe central de la m thode mise en uvre dans le SIEL consiste structurer la totalit du territoire d observatoire en unit s spatiales construites en r f rence un fonctionnement biophysique qui d termine un niveau de production des ressources fonctionnement des soci t s qui d termine des usages et des pratiques appliqu es pour exploiter ces ressources Ces unit s dites unit s spatiales de r f rence USR doivent avoir une relative stabilit tem porelle pluri annuelle trois quatre ans sauf v nements exceptionnels Elles sont re construites chaque p riode d observation d finie ci dessus Dans un premier temps deux plans d informations distincts sont cr s e se rapporte aux conditions du milieu biophysique les facteurs du milieu d terminent un niveau de production des ressources naturelles CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss e autre se rapporte aux activit s humaines l homme utilise les ressources naturelles travers les pratiques d exploitation qu l applique sur un territoire Dans le premier cas le territoire d observatoire est d coup en unit s dites paysag res UP dans le second cas il est d
97. uliers Ils sont abord s par ailleurs cf SEL ROSELT Oss 054 2 11 2004 CONCEPTS M THODES ET MISE EN UVRE DU SIEL ROSEIT Oss 5 L valuation et la surveillance de la degradation des terres et de la d sertification D veloppement rural d gradation des terres et d sertification Les ressources naturelles constituent la base de la productivit des syst mes cologiques et des milieux Dans les pays en d veloppement l exploitation des ressources naturelles renouvelables contribue de mani re d terminante 4 la satisfaction des besoins essentiels d une grande partie de la population L homme utilise pour son alimentation pour sa sant et pour sa vie quotidienne une grande vari t de ressources vivantes naturelles Les conomies nationales reposent largement sur ces ressources qui contribuent encore directement ou indirectement a la majeure partie des exportations de ces pays Ainsi selon la Banque Mondiale dans la plupart des pays d Afrique la part de l agriculture et de l exploitation des ressources naturelles renouvelables dans le produit int rieur brut tait sup rieure 30 en 1992 Labondance et le renouvellement des ressources naturelles sont contr l s par les fluctuations de l environnement Leur devenir est fonction des usages font les soci t s de la maitrise des techniques d exploitation et de la mani re dont elles sont partag es et appropri es Les activit s huma
98. use 639 668 LE Hou rou H N 1995 Climate change drought and desertification Intergovernmental Panel on climate change Ipcc Working group Adaptation and mitigation 53 LE MOIGNE J L 1984 La th orie du syst me g n ral PUF LOIREAU et d HERBES J M 1997 Des unit s spatiales de r f rence pour l tude de la dynamique des relations ressources usages dans la zone agro pastorale du Sahel nig rien In Auclair L Gubry P Picou t M et Sandron F d R gulations d mographiques et Environnement VI MeS journ es d mographiques de l ORSTOM Paris 22 24 september 1997 IUBS LPE 45 51 LOIREAU M 1998 Espaces Ressources Usages spatialisation des interactions dynamiques entre les syst mes sociaux et les syst mes cologiques au Sahel nig rien Doctorat de G ographie de l Universit Paul Val ry Montpellier 411 p MAINGUET M 1994 Desertification Natural Background and Human Mismanagement Springer Verlag Berlin Germany MAINGUET M 1995 L Homme et la s cheresse Coll G ographie Masson Paris 335 p OsBoRN H F 1948 Our plundered planet Faber and Faber eds Londres 192 p Oss Observatoire du Sahara et du Sahel 1996 Process and impact indicators for the convention to combat d sertification A report prepared for the Interim Secretariat of the Convention to Combate Desitification Second Draft june 1996 12 p CO

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