EVALUATION DES CHANGEMENTS ENVIRONNEMENTAUX AU SHAANXI NORD, CHINE

IDENTIFICATION DES CHANGEMENTS

La détection de changement est le procédé qui consiste à identifier plusieurs états d’un objet ou d’un phénomène en les observant à différents moments (Singh, 1989). Grâce aux avantages liés à l’observation macroscopique et multitemporelle, les données de télédétection sont souvent utilisées pour obtenir et évaluer les informations sur le changement d’utilisation des sols et de couverture. Cette méthode ne devrait, idéalement, utiliser que des données issues d’un même capteur ou d’un capteur similaire, d’une même résolution spatiale, d’un même angle de vue, de mêmes bandes spectrales et obtenues à une même heure. Les dates anniversaires sont souvent choisies pour réduire l’incidence de l’angle solaire et des différences saisonnières (Lillesand et al., 1994). C’est pour cette raison que nous avons opté, dans cette étude, pour les images de Landsat TM en date du 2 août 1986 et d’ETM du 31 juillet 2000 (Path : 127 et Row : 33). 1. CORRECTION GEOMETRIQUE Les images récentes de Landsat ETM ont d’abord été rectifiées d’un point de vue géométrique, avec le datum WGS84 et la projection UTM (49) basée sur des cartes topographiques (au 1/250,000 et au 1/500,000). Puis elles furent utilisées comme référence pour corriger les anciennes images TM (du 2 août 1986) avec 84 GCP en utilisant un modèle polynomial de 3ème ordre et un ré-échantillonnage bilinéaire. L’erreur de RMS de la correction image par image est comprise entre 0,35 et 0,50 pixels.

CORRECTION ATMOSPHERIQUE

Comme nous l’avons décrit dans l’étude du Ningxia Nord (Chapitre IV), la même méthode centrée sur l’image a été appliquée à cette recherche pour corriger l’effet atmosphérique à l’aide de la transformation de chapeau à cône (Crist et al. 1984a, 1984b et 1986a). Après une transformation linéaire orthogonale, le quatrième composant, principalement obtenu par la bande 1 et associé à la dispersion atmosphérique, constitue un indicateur de brume (équation IV1, Chapitre IV). La valeur totale de brume de chaque pixel a donc pu être calculée. La valeur moyenne de brume, du lieu observé, a été utilisée pour enlever l’effet de dispersion. La valeur moyenne d’ETM (2000) est de 19,66 et celle de TM (1986) de 68,58. La valeur de brume d’une image ETM (2000) est nettement moins élevée que celle de TM (1986), c’est pour cette raison que les données ETM, au niveau « 1R », ont été corrigées, sur le plan de la radiométrie, par le fournisseur de données (EOS Data Center). Chapitre V: Etude de cas n° 3 — Evaluation des changements environnementaux au Shaanxi nord, Chine 155 Ensuite ces valeurs moyennes ont été attribuées à chaque bande, en accord avec le résultat de Chavez de 1988 (tableau 2-2), en supposant que les deux images ont été obtenues lors de journées très claires. Dans cette étude, les deux images ont été prises quasiment le même jour de l’année (un jour d’intervalle en quatorze ans), donc la correction de la radiation relative à la saison et de l’angle solaire n’est pas nécessaire. Contrairement à l’étude du Ningxia Nord, le comte numérique de pixel n’a pas été transformé à la réflectance. 

TRANSFORMATION DE CHAPEAU A CONE

Dans le but de transformer et d’amplifier les informations sur la couverture végétale et pour réduire la quantité de données, différents indices de végétation (comme NDVI) sont utiles. Pour obtenir plus de précision, en ce qui concerne les informations sur l’humidité et la brillance du sol, une fois de plus la transformation de chapeau à cône a été utilisée. Les paramètres de transformation ont été présentés dans le tableau 2-4 (Chapitre II).

DETECTION DE CHANGEMENTS

Ainsi que nous l’avons décrit en détail dans le Chapitre II, l’algorithme “differencing — seuillage — identification de type de changements” a été suivi. Le differencing est présentée dans l’équation V-1. G = (G2000 – G1986 + C)/q ……………………………………………………………………………..(V-1) où G — Différence de verdeur,  (0, 255) G2000 — Verdeur d’ETM (31 juillet 2000) atmosphériquement corrigée G1986 — Verdeur de TM (2 août 1986) atmosphériquement corrigée C — Constante pour compenser la valeur minimum de G q — Coefficient normalisé équivalent à (C + valeur maximum du G d’origine)/255. Dans cette étude, C = 159 et q = 1,3725 pour la différence de verdeur. B (C = 144, q = 1.4314) et W (C = 235, q = 1.4667) peuvent être calculés de la même façon. Le seuillage (établissement de seuil) « treshholding » pour déterminer l’occurrence d’un changement a été réalisé en ajoutant un ¼ à chaque extrémité de M + 1.5 à M +3.5 pour le changement positif et de M1.5 à M3.5 pour le changement négatif (figure V-3 et tableau 5-1). Dans ce cas, M représente la valeur moyenne de l’indice différencié B ou G ou W et  représente l’écart standard de l’indice.