Imagerie satellitaire dans l'humanitaire?? Une application concrète dans les zones de conflits

L’homme a toujours cherché à se localiser dans le temps et dans l’espace, à découvrir son territoire pour mieux connaître et comprendre son milieu. Il a commencé par dessiner des cartes de la terre et de son univers jusqu’à exploiter aujourd’hui les nouvelles technologies pour une représentation plus détaillée de la terre.

1. Les basiques de l’imagerie satellitaire :

De façon simple, une image satellitaire peut être définie comme une photographie d’une portion ou de la totalité de la terre prise par un véhicule spatial mis en orbite.

Avec la multiplication des satellites en orbite dans l’espace, l’offre en images satellites est aujourd’hui importante et accessible. Il existe une très large gamme d’images satellitaires disponibles :

* Les images de basse et moyenne résolution[1], dont la résolution varie du kilomètre à quelques mètres. Elles sont utilisées par exemple pour évaluer le niveau de végétation (ou NDVI[2]), les prévisions météorologiques ou l’identification des zones brulées.

Source: Anomalie de biomasse 2020, résolution spatiale de taille du pixel 1 Km

* Les images de haute et de très haute résolution donnent beaucoup plus de détails avec une résolution qui varie du mètre au centimètre. Elles sont utilisées dans les études sur le milieu urbain par exemple ou dans le secteur agricole.

Source: Image satellitaire montrant une localité dans les environ de Bamako

Google Earth, résolution de l’image, 50 cm, février 2020

Les images satellitaires de basse, moyenne et haute résolution sont gratuites et accessibles sur la plateforme la plus connue Google Earth Engine (GEE)[3]. Les images satellitaires de très haute résolution sont par contre en général payantes (certaines sont néanmoins disponibles gratuitement sur GEE) et peuvent avoir un cout élevé, jusqu’à environ 20 $ par Km2 : elles peuvent être acquises auprès de fournisseurs d’images et d’entreprises commerciales.

En fonction de l’objectif de votre analyse et de votre programme, vous ferez d’abord le choix:

1. du niveau de résolution des images satellitaires dont vous avez besoin

2. de vérifier la disponibilité des images satellitaires sur votre plateforme préférée ou référencée ici

3. et vous pourrez enfin alors évaluer le cout associé (image satellitaire gratuites ou besoin d’acquisition d’images satellitaires payantes).

Nous avons testé et utilisé les images satellitaires de haute résolution pour essayer d’évaluer l’impact des conflits sur les moyens d’existence (des ménages). Nous avons ainsi regardé les superficies agricoles cultivées sur plusieurs années dans les zones où l’accès physique (par les acteurs humanitaires et étatiques) était fortement restreint en raison de l’insécurité : c’est ce qu’on a nommé une « analyse de la dynamique agricole ».

2. A quoi ressemble l’analyse d’une image satellitaire pour évaluer les dynamiques agricoles ?

Nous avons ainsi détecté des impacts physiques du conflit et la réduction ou l’abandon des cultures, grâce à une vue globale sur de vastes zones géographiques.

Les deux images satellitaires ci-dessous sont celles des villages X et Y dans le cercle de Koro, région de Mopti (Pays : Mali). Il s’agit du résultat d’un traitement des imageries satellitaires de la période allant de juin à octobre pour les années 2017 et 2019.

Les « tâches » noires visibles au centre des images satellitaires ci-contre correspondent aux deux villages.

Sur la première image satellitaire de 2017, des champs cultivés sont visibles tout autour des villages dans un rayon de 5 km et même au-delà : ce sont les rectangles bleu foncé ou cyan qui se distinguent de la végétation naturelle environnante, d’une couleur plus claire.

Source images satellitaires : ESA/COPERNICUS, Sentinel-2. Produits composites dérivés de 20 images acquises entre juin et octobre 2017

Sur la deuxième image satellitaire de 2019, il est possible d’observer qu’une diminution considérable des surfaces cultivées : celles-ci étant plus concentrées à proximité des villages, dans un rayon de 1 à 2 km. La végétation naturelle a repoussé au-delà de ces démarcations nettes.

Source images satellitaires : ESA/COPERNICUS, Sentinel-2. Produits composites dérivés de 20 images acquises entre juin et octobre 2019

L’analyse des villages et des superficies agricoles a permis d’établir une classification des diminutions ou augmentations de superficie agricole par localité en fonction de leur importance selon une appréciation qualitative

3. Comment valoriser les analyses de l’imagerie satellitaire : représentation cartographique pour une communication appropriée au grand public

Une carte, au-delà de l’aspect esthétique, constitue un moyen simple pour la visualisation des informations à caractère spatial et permet une meilleure accessibilité, lisibilité, compréhension et exploitation de l’information par tous (cf. l’article sur l’utilisation du SIG).

Source: cartographie des dynamiques agricoles entre 2017 et 2019, Mali, WFP

La carte ci-dessus montre les résultats de l’analyse satellitaire de la dynamique de surfaces cultivées dans la région de Mopti (Mali).

Les points en jaune correspondent aux localités pour lesquelles une diminution légère des superficies cultivées a été détectée. Les points en orange et rouge correspondent aux villages avec des diminutions moyennes et importantes des superficies cultivées en 2019 comparées à celles des années précédant le conflit (2016, 2017). Les points gris représentent les villages où il n’y a pas eu de changement visible détecté, alors que les points verts montrent les localités où des augmentations de surfaces agricoles ont été observées.

L’avantage de la cartographie est qu’on peut rajouter d’autres éléments ou facteurs qui permettent de tirer des tendances. Ainsi, cette analyse a été croisée avec d’autres analyses sur la sécurité alimentaire ou les évènements sécuritaires et cela a permis de :

1. Confirmer les résultats d'analyses par imagerie satellitaire et le lien entre dynamique agricole et impact sur la sécurité alimentaire

2. Confirmer le lien entre dynamique agricole et conflits en fonction de la typologie ou dynamique du conflit

4. Et ensuite ? Utilisation de la cartographie pour le processus de décision et autres utilisations

Source: Camps de réfugiés, Darfour, Google Earth

Ces analyses ont été utilisées pour un pré-ciblage des zones affectées par le conflit pour une réponse d’urgence et de plus long terme et pour appuyer les actions de plaidoyer sur la situation dans ces zones difficiles d’accès.

Ces analyses peuvent être utilisées dans différents contextes, comme par exemple :

· La détection de l’impact potentiel des mouvements de population et notamment les zones de concentration des populations déplacées ou réfugiées: phénomène d’urbanisation, impact sur la disponibilité des ressources naturelles

· La destruction (en raison de conflit ou de chocs naturels) ou la création d’infrastructures (impact des mouvements de population, impact d’un programme)

· La localisation des zones affectées par des inondations (associées à la montée des cours d’eau) ou à des sècheresses

· l’impact des incendies ou d’exploitation à grande échelle sur les ressources naturelles et forestières

5. Des rappels basiques mais E-SSEN-TIELS!!!

TRIANGULEZ les résultats de ce genre d’analyse avec d’autres sources de données : CROISEZ, COMBINEZ, VERIFIEZ : vous pouvez utiliser des rapports, des entretiens (téléphoniques) avec des personnes qui connaissent bien la zone etc. Une seule source de données n’est en général pas suffisante pour juger d’une situation.

Vérifiez la SENSIBILITE de vos données, vos résultats et de vos cartes avant de partager largement vos résultats (nous préparons un article sur la question). Y’a-t-il des RISQUES au partage de ces informations ? Est-ce que ces résultats pourraient nuire et à qui ?

6. Concrètement, comment s’y prendre si on veut se lancer dans l’analyse par imagerie satellitaire ?

Attention, l’utilisation et l’exploitation des images satellitaires sur GEE nécessite la possession de compte Gmail, une compétence technique en programmation informatique (connaissance du langage Java) ainsi qu’une expertise en interprétation et analyse des images satellitaires (télédétection).

Si vous voulez en savoir davantage, CONTACTEZ-NOUS !

L’article s’est inspiré de la publication "WFP Mali- Satellite Imagery"

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#satellite #tech4good #donodigitalharm #future4change

Auteur : Amadou IBRAHIM, Géomaticien et Gestionnaire d'Information

[1] Résolution spatiale : plus petit élément dont il est possible de distinguer la taille sur une image. [2] NDVI : Normalized Difference Vegetation Index

[3] code.earthengine.google.com