Les données sur le nombre de population d’INSTAT aux données spatiales de la population

Ce travail de recherche a permis de dégager quelques caractéristiques et quelques problématiques des ressources en eau superficielle dans le bassin versant de la Mandaratsy, un cas qui reflète bien la situation de la gestion des ressources en eau à Madagascar. Les divers usagers de l’eau croissent en nombre : d’un côté il y a la population du bassin versant qui d’ailleurs doivent trouver les moyens d’augmenter leurs parcelles de cultures par question de survie, et d’un autre côté il y a la population urbaine de Fianarantsoa, estimée à 200 480 en 2014 et à laquelle est destinée l’eau exploitée par la JIRAMA au niveau du bassin. Ceci dit, les ressources en eau dans le bassin versant de la Mandaratsy sont difficiles à évaluer en quantité à cause de la fluctuation des conditions naturelles et anthropiques qui y jouent. Le régime des précipitations, le milieu naturel et certaines pratiques paysannes contribuent aux variations saisonnières et spatiales de la quantité des ressources en eau superficielle disponibles.La recherche de mesures pour mieux gérer les ressources en eau, nécessite la connaissance du cycle naturel de l’eau, notamment l’étude de son cadre physique. Cette étude aide en partie dans l’évaluation de la quantité disponible des ressources en eau, et de la variation dans le temps et dans l’espace de cette quantité. Le contenu de ce mémoire constitue une étape nécessaire dans l’étude de la disponibilité des ressources en eau dans le bassin versant de Mandaratsy. La démarche de la recherche est une démarche inductive : les généralités sur les ressources en eau et les données initialement disponibles sur le cas du bassin versant de Mandaratsy sont d’abord recueillies, puis complétées et vérifiés par la visite du terrain et le traitement des données maintenant plus affinées.

A l’issue de cette étape de la recherche, on peut expliquer la variabilité spatio-temporelle des ressources en eau du bassin versant de la Mandaratsy comme combinaison de facteurs naturelles et anthropiques. D’abord le régime des précipitations commande la quantité des apports au long de l’année. Les paramètres du bassin versant ensuite sont responsables de la caractéristique des circulations superficielles et souterraines de l’eau jusqu’à ce que celle-ci rejoigne le réseau hydrographique : la géologie, la pédologie, le relief et l’occupation du sol contribuent à l’abondance en surface de l’eau, et à une alimentation généralement continue du réseau hydrographique de surface toute l’année. Une disparité sur la disponibilité de l’eau existe entre l’amont et l’aval du barrage d’Antarambiby. Des comportements humains en amont du barrage modifient saisonnièrement la disponibilité de l’eau en aval, y compris l’exploitation de l’eau par la JIRAMA pour ravitailler en grande partie la ville de Fianarantsoa. L’amont souffre de pressions, de limitations et de conflits d’usages des ressources en eau ; l’aval est soumis à des contraintes saisonnières ou permanentes de disponibilité de l’eau.

Les données WorldClim

Les données WorldClim (R.J. HIJMANS et al.) sont des données globales sous forme de grilles sur des paramètres climatiques du passé, de l’actuel et du futur (température moyenne, température maximale, température minimale, précipitations moyennes). Des données dérivées sur les variables bioclimatiques (évapotranspiration potentielle et indice d’aridité) sont aussi disponibles. Les données sur les conditions actuelles sont des valeurs moyennes mensuelles de 1960-1990 pour la version 1, et de 1970-2000 pour la version 2. Dans ce travail de recherche, on a utilisé la version 2. Les données utilisées sont celles des températures moyennes et des précipitations moyennes.

Les données initialement récupérées sont des archives contenant 12 grilles (format GeoTIFF) pour chaque type de données, chaque grille correspondant à un mois. Chaque grille couvre le monde entier et a une résolution de 30 arcs (environ 900 m). La première étape consiste ainsi à découper les grilles à une plus petite étendue pour faciliter les traitements futures, les grilles originales étant trop lourdes pour les ordinateurs personnels normaux. Ensuite on extrait les valeurs moyennes dans la limite de la zone étudiée, ici le bassin versant de la Mandaratsy. La méthode utilisée pour ce faire est celle du logiciel SAGA : après avoir chargé toutes les grilles et la couche de la limite du bassin versant pour laquelle on veut les valeurs, l’outil dans menu Geoprocessing > Shapes > Grid > Grid Values > Add Grid Values to Shapes ajoute des colonnes contenant les valeurs moyennes de chacune des grilles en entrée, à la couche de la limite. Les valeurs sont ensuite récupérées dans la table d’attributs de cette couche pour être ensuite traitées et visualisées aisément dans un tableur comme LibreOffice Calc.

Après le téléchargement des bandes nécessaires, la prochaine étape consiste à convertir les bandes en réflectance de surface (surface reflectance). Cette étape se fait de façon automatisée dans SCP pour les images Landsat et Sentinel. Elle consiste à aller dans l’onglet Preprocessing > Sentinel-2 et de cocher la case à cocher Apply DOS1 atmospheric correction, après avoir spécifié le répertoire contenant les bandes et le chemin du fichier metadata. Il en résulte de nouvelles bandes dont les noms de fichiers sont précédés de « RT_ » qui sont les bandes reflectances. Ces bandes doivent être ensuite découpées sur la zone d’étude pour minimiser les ressources utilisées lors des traitements suivants. Toujours dans l’onglet Preprocessing il y a un sous-onglet Clip multiple rasters qui effectue automatiquement la tâche, en spécifiant l’étendue de la découpe ou le fichier vecteur (shapefile) de la limite de découpe. On crée ensuite la combinaison de bandes (band set) qui regroupera les bandes en entrée pour les traitements. Avec la création du band set, on peut automatiquement spécifier les paramètres de longueur d’ondes pour chaque bande, en séléctionnant « Sentinel-2 » dans la liste déroulante Quick wavelength settings.