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SIG pour la gestion, l'exploitation et la mise à jour du cadastre forestier : application à la Wilaya d'Oran (Algérie)


Session Environnement
 


A. Missoumi – A. Brouthen – B. Hamel

Email : missoumia@yahoo.fr
Centre des Techniques Spatiales – BP 13 – Arzew 31200 - Algérie

 

Mots-clés et logiciels ESRI utilisés
 


Logiciels ESRI utilisés : ArcGIS 9.1, ArcGIS 3D Analyst

 

Introduction


L’établissement du cadastre forestier national constitue une des tâches des plus fondamentales pour l’avenir du développement forestier dans notre pays, puisqu’il s’agit ni plus ni moins que de reconnaître la vocation forestière à une partie des terres publiques et à entériner juridiquement cette affectation. Cette opération contribuerait à la protection, au développement, à la réhabilitation environnementale et à la mise en valeur du potentiel productif des forêts. Elle permettra également de mieux cerner les délits commis sur le territoire forestier défini par la loi forestière.

Cette tâche aurait pour finalité la constitution d’un domaine forestier national (DFN), inaliénable, imprescriptible et insaisissable, prévue par la loi pour pérenniser la vocation forestière aux terres auxquelles elle a été reconnue et du coup assurer leur protection contre la convoitise et le défrichement. Cependant, le domaine forestier national (DFN) institué reste encore :

- à constituer, c'est à dire en grande partie à identifier et à délimiter ;
- à former, c’est à dire à incorporer au domaine public ;
- à cadastrer, c'est-à-dire à couvrir par les opérations de cadastre général.

Ce sont là des tâches qui pouvaient être différées avec l’ancienne législation foncière mais ne peuvent plus l’être. Elles revêtent même dorénavant, une certaine urgence dans la mesure où les terres du domaine privé de l’Etat et des collectivités locales, à partir desquelles est puisé le fonds qui doit constituer le domaine forestier, sont convoitées parce qu’elles sont devenues, avec les réformes économiques, cessibles.

L’identification et la délimitation de manière objective des forêts et des terres à vocation forestière sont un préalable à d’autres actions aussi nécessaires, telles que les études générales, les aménagements, la cartographie thématique informatisée, qui sont à même d’assurer une gestion rationnelle selon des méthodes modernes (gestion informatisée) et une valorisation maximale des ressources du patrimoine forestier.


1. Objectif de l’étude


Elle a pour but de montrer les potentialités des Systèmes d’Information Géographique (SIG) dans la cartographie, la gestion et l’exploitation du cadastre forestier. Nous avons également prévu le recours aux techniques spatiales notamment télédétection et techniques GPS pour montrer leur capacité de mise à jour de l’information géographique afin de permettre au secteur en charge de la gestion des forêts de disposer d’information actualisée.

Pour ce faire, nous avons choisi de mettre au point une application qui nous permette non seulement de cartographier et d’analyser le patrimoine forestier de la wilaya d’Oran mais qui soit également un outil de gestion capable d’évoluer et d’être mis à jour aisément par les techniciens du secteur des forêts. La création d’un tel outil, destiné à la gestion du cadastre forestier, nous est ainsi apparu comme étant une réponse adéquate à la concrétisation des objectifs de modernisation de la Direction Générale des Forêts.


2. Présentation de la zone d’étude


La wilaya d'Oran (équivalent d’un département en France) se situe à 400 km à l’Ouest d’Alger. Elle est délimitée au Nord par la mer Méditerranée, au Sud-Est par la wilaya de Mascara, à l'Ouest par la wilaya d'Ain Témouchent, à L'Est par la wilaya de Mostaganem, au Sud par la wilaya de Sidi Bel Abbés. Elle s'étend sur une superficie de 2.114 Km2. La wilaya d'Oran est constituée administrativement de 26 communes et de 09 daîrates (Sous préfecture). La carte des altitudes montre que l'essentiel du territoire de la wilaya se situe entre 0 et 200 m par rapport au niveau de la mer.

La carte des altitudes montre que l'essentiel du territoire de la wilaya se situe entre 0 et 200 m par rapport au niveau de la mer.

2.1 Situation forestière de la wilaya d'Oran



Le patrimoine Forestier de la wilaya d’Oran compte 45.680 hectares dont seuls 13% soit 6.090 ha sont identifiés et délimités au titre de forêts domaniales. Le reste du patrimoine, soit plus de 39.000 ha, comprend pour l’essentiel des terres forestières qui relevaient des communes ou des domaines autogérés. Les terres forestières privées ne totalisent que 2082 ha. A l’heure actuelle, 36.250 ha ont fait l’objet d’arrêtés d’intégration et le cadastre de 5.400 ha est en voie d’achèvement.

Les forêts de la wilaya, vu la grande influence humaine qu'elles ont subi comme toutes les forêts du pays, et de par leur situation dans une wilaya qui s'urbanise très vite, présentent un état actuel très dégradé et dont 75% de la surface forestière ont été réduit au stade de maquis. Le caractère productif de nos boisements porte peu d'intérêt, ce qui donne en définitif, une vocation de protection, des sols, de préservation de la végétation et de la faune, avec un aspect de détente et récréatif.

2.2 Cadastre forestier de la wilaya d’Oran



La délimitation des terres forestières devant constituer le Domaine Forestier National (D.F.N.) est  pratiquement achevée dans les 26 communes que compte la wilaya, aboutissant ainsi à l’identification et à la cartographie au 1/5.000e de plus de 450 îlots à intégrer au D.F.N. Ces derniers, répartis dans 207 sections cadastrales, forment un patrimoine d’environ 43.000 ha dont seuls 6000 ha représentent des forêts domaniales anciennement constituées. La recomposition et la gestion de l’espace forestier de la wilaya nécessitaient donc l’élaboration d’une cartographie adéquate intégrant les résultats de cette délimitation cadastrale


3. Mise en place de l’application


Les données de base de cette application acquises sous le logiciel Mapinfo émanent des travaux de la conservation des forêts de la wilaya d’Oran.

3.1 Moyens mis en oeuvre



Pour la mise en œuvre de notre application, notre choix s’est porté sur le SIG ArcGis version 9.1. ArcGIS est une famille de logiciels développés par la compagnie américaine ESRI (Environmental Systems Research Institute). Il peut être acquis sous différents produits soit ArcInfo, ArcEditor, ArcView.
Son utilisation est essentiellement motivée notamment par le fait que la majorité des acteurs de l’information géographique en Algérie (Agence Nationale du Cadastre, Institut National de Cartographie et de Télédétection et la Direction Générale des Forêts) utilisent cette gamme de logiciels. Il est clair que lors de transferts de données, cela permet d’éviter des changements de formats pouvant altérer les données.

3.2 Préparation des couches d’information géographique



Les principales sources d’informations alimentant notre SIG sont issues des tables Mapinfo (*.tab) de la conservation des forêts d’Oran. En analysant ces données, plusieurs problèmes ressortent. Tout d’abord, les données vectorielles ne possèdent pas obligatoirement des données attributaires. Puis, les dessins ont été réalisés sous différentes projections. Ces problèmes doivent être réglés avant l’intégration dans ArcGIS, où la référence spatiale est obligatoire et doit être identique pour un même jeu de classes d’entité.

3.3 Changement de format (Transfert des données au format shapefile)



Mapinfo 7.0 est capable d’exporter au format shapefile (format d’ArcGIS) et inversement ArcGIS est capable de lire le format d’export de Mapinfo *.mif/.mid.
Nous avons toutefois choisi d’utiliser le traducteur universel de Mapinfo 7.0 pour convertir les fichiers tables (*.tab) de Mapinfo en ArcGIS 9.1 au format shapefile. Cet outil de Mapinfo permet de ne pas avoir des décalages dus au système de projection. Cette opération doit concerner l’ensemble des données du service forêt, les fichiers doivent garder le même nom et la même structuration, dans le but d’identifier clairement l’information qui est sur chacune des couches réalisées par les agents du service des forêts. L’ensemble de ces couches doit posséder le même système de projection : UTM Nord_Sahara_1959 fuseau 30N. L’opération consiste donc à définir la projection souhaitée dans ArcGIS 9.1

3.4 Recollement de l’information contenue dans les entités d’ArcGIS



Certaines couches vont comporter des doublons ou des erreurs en raison de la multiplication des couches sous Mapinfo traitant du même thème. Il faut donc sous ArcMAP effacer ou déplacer les objets erronés sur une autre entité. Il suffira d’afficher l’ensemble des données anciennes converties en shapefile.

3.5 Intégration des données shapefile dans les géodatabases d’ArcGIS



Cette étape consiste à intégrer les shapefiles dans la géodatabase Environnement. C'est-à-dire, il faut charger les shapefiles vers une entité d’ArcGIS contenue dans la structure de la base de données avec ArcCatalog. Cette méthodologie a l’avantage de garder les données attributaires des données provenant de Mapinfo (contrairement à un simple copier/coller). De plus, les données importées prennent automatiquement la structure de l’entité.

La géodatabase est au cœur du modèle d’information géographique, qui organise les données SIG en couches thématiques et en représentations spatiales. C’est un est un modèle de données permettant de représenter des informations géographiques à l’aide des technologies standard de bases de données relationnelles. Elle prend en charge le stockage et la gestion des informations géographiques dans des tables du SGBD relationnelles standard.

Le SIG organise les données géographiques en couches thématiques et en tables. Les jeux de données géographiques d’un SIG étant géoréférencés, ils correspondent à des emplacements dans le monde réel et se superposent les uns aux autres. L'affichage des couches thématiques se fait par case à cocher. Le logiciel permet un classement rapide des données par couches.  A chaque couche de données graphiques correspond une table d’informations correspondante.

3.6 Les métadonnées



Pour chacune des couches de données, toutes les informations concernant les caractéristiques (référentiel géodésique, projection cartographique, emprise des données, qualité, …) mais également l’origine des données (source, créateur, date de création, …) ont été complétées sous ArcGIS® pour former ce que l’on appelle les métadonnées. Les métadonnées contiennent des documents décrivant d’autres éléments. Un catalogue de métadonnées permet aux utilisateurs d’organiser, de découvrir et d’accéder au savoir géographique partagé. Les métadonnées permettent de connaître l’historique des données, paramètres très important lors d’échanges ou de transferts de données entre partenaires. Ceci permet l’intégration des objets dans le SIG de manière plus simple et surtout conserve la cohérence des données entre elles. Ces métadonnées permettent également de constituer un catalogue d’objets pour chaque SIG. Il est ainsi plus facile pour chaque partenaire de connaître le contenu du SIG en analysant ce catalogue. De plus, la diffusion du catalogue sur Internet par exemple est aussi un moyen de communiquer sur le SIG et d’informer partenaires et clients.


4. Développement d’une interface de gestion CADFOR


CADFOR est la concaténation de l’expression cadastre forestier. Il est conçu pour permettre la gestion des données alphanumériques et graphiques sur le cadastre forestier de la wilaya d'Oran. Pour la conservation des forêts comme pour d’autres conservations du pays plusieurs arguments peuvent être avancés pour montrer l'intérêt de l’outil développé dans le cadre de ce travail :

- Visualiser le patrimoine forestier.
- Visualiser et gérer des propriétés forestières.
- Croiser des informations géographiques dans un référentiel géographique commun pour permettre des analyses et visualiser les phénomènes.
- Connaître précisément l'état des lieux du domaine forestier national pour éclairer en temps réel les réflexions et faciliter les études et les prises de décision.
- Eviter de refaire plusieurs fois les mêmes documents.
- Editer des cartes d'aide à la décision sur l’état du patrimoine forestier de la wilaya.
- Permettre la superposition de cartographies différentes offrant la possibilité de rapprochements de renseignements.
- Doter les techniciens de la conservation d'un outil moderne pour la gestion du cadastre forestier.
- Eviter de recommencer la même opération de collecte et d'analyse des informations
- Plus généralement, en accédant aux technologies nouvelles des SIG et de communication, faciliter et améliorer la gestion du territoire.
- Gérer et exploiter les fiches de cadastre forestier conçues par la Direction Générale des Forêts (DGF) sous forme numérique (saisie, modification, recherche et mise à jour).

4.1 L’Interface de CADFOR



L’Interface de CADFOR  regroupe quatre menus: « tables », « couches », « fiches » et « aide ».

Figure 1 : Menu « Tables » sous CADFOR

La saisie des informations s’effectue dans des tableaux (" tables "), chaque ligne (" enregistrement ") représente un objet graphique et chaque colonne (" champ ") représente une information s’y rapportant.

Figure 2 : Menu « Couches » sous CADFOR

L’application présente les principales fonctionnalités d’un Système d’Information géographique. La fonction « move »  permet de déplacer la couche visualisée dans la zone graphique de l'application. Il est possible de zoomer sur une partie de la couche grâce à la fonction de zoom (un rectangle est dessiné à la souris), elle permet également de réduire la vue courante. La fonctionnalité la plus intéressante de cette application est la fonction de la recherche géographique qui permet de sélectionner le nom d'objet qu’on désire rechercher.


La recherche géographique « requête » peut se faire à l’aide de la saisie du nom qui permet de construire et de lancer sa requête par appui sur la touche ENTER, grâce à l’option <Frame Query>, toujours sur la base de données relative au fichier de la couche. Une fois la requête exécutée, le résultat apparaît sur la couche, ce système de requêtes permet de créer une «couleur» autour des objets spatiaux. Une fois le résultat affiché sur cette fenêtre, un clic sur le bouton <Etendue Géographique> affiche la vue générale de la couche  avec la zone sélectionnée.

Exemple d’une fenêtre « Fiche d'identification type1 (Forêts déjà constituées) »



Figure 5 : Fiche d'identification type2 « Entités à incorporer » et Fiche de renseignement « identification des terres forestières ou à vocation forestière ».


Figure 6 : Menu : « AIDE »

4.2 Exploitation des données



4.2.1 Elaboration de la carte thématique du cadastre forestier
Après la construction de la base de données, nous avons procédé à la mise ne place de notre projet sous environnement ArcGis. Le projet porte essentiellement sur la réalisation de deux parties :

1. Réalisation de la carte thématique du cadastre forestier de la wilaya d’Oran (voir figure ci-dessous).
2. Listing des informations relatives au cadastre forestier de la wilaya d’Oran (table attributaire ce qui correspond à la matrice cadastrale).


4.2.2 Interrogation du SIG
ArcGis 9.1, offre de puissants outils pour pratiquer l'analyse spatiale. L'application de l’exploitation du cadastre forestier est essentiellement dédiée à l'interrogation de la base selon plusieurs types de requêtes à savoir :
Requête : « Localisation des terres forestières où à vocation forestière ayant fait l'objet d'un arrêté d'intégration »


Requête : « Localisation des terres forestières où à vocation forestière dont l'arrêté d'intégration
est  en cours ».



5. Mise à jour des données


Une fois le SIG mis en place, il est indispensable de définir des méthodes de travail concernant le maintien à jour des données de la base. Pour chaque type de données, l'utilisateur doit calculer une périodicité de mise à jour correspondant effectivement à la vitesse d'évolution des données. La mise à jour est le processus de révision des données temporelles (court terme, moyen ou long terme). On distingue trois opérations de mise à jour : modification; ajout; suppression.

Mais, il faut modéliser les changements d’une façon à faire le lien entre les anciennes et les nouvelles données. L’objectif  de ce chapitre est d’appliquer les règles de la mise à jour sous différents aspects. Dans  le cadastre forestier une mutation provoque un changement, soit dans les données géométriques ou soit dans les données descriptives.

Le maintien à jour de la base des données peut se faire de plusieurs manières : soit par le biais de sorties terrain (avec GPS notamment), soit par traitement de données déjà obtenues (par exemple extraction d'information à partir d'images satellitales). Ces deux solutions ont été testées compte tenu de la disponibilité des équipements, des images et des logiciels de traitement au niveau des divisions de recherche du CNTS. La mise à jour reste une opération nécessaire et obligatoire. Dans le cadre de ce travail nous avons pu mettre en œuvre notre application sur la circonscription d’Arzew.

5.1 Recours à la télédétection pour la mise à jour du cadastre forestier



Les techniques traditionnelles pour créer et mettre à jour les SIG mettent en oeuvre différentes sources d’information cartographique parmi lesquelles les cartes topographiques, cadastrales et autres. Ces documents sont d’une part souvent périmés et leur qualité métrique est variable, ce qui génère de l’imprécision dans le SIG final. L’imagerie satellitale permet de restituer l’information géographique avec précision et fiabilité. C’est une source primordiale pour la création et la mise à jour d’un SIG. Elle offre les moyens de connaître de manière renouvelée les objets et l’environnement de la surface de la terre. Dans ce contexte, la télédétection spatiale est l’un des moyens les plus indiqués pour l’acquisition d’images couvrant une même région. Cette technique est un moyen très efficace pour le suivi des changements dans le temps de la zone concernée.
Dans le cadre de cette application, nous avons utilisé une image du satellite SPOT5 couvrant la circonscription d'Arzew. Ce choix est dicté par les critères suivants :

- disponibilité des scènes couvrant la zone d’étude;
- une résolution de 2.5m en « SUPERMODE » permettant des cartographies à des échelles allant jusqu’au 1/10.000ème, ce qui convient parfaitement à notre thématique.

Cette image a été acquise le 24/12/04. Une fenêtre couvrant la circonscription d’Arzew a été extraite (taille 5105x2825 pixels) de la scène (24000x24000 pixels).

La partie Sud de cette zone est relativement plate et la partie Nord est montagneuse avec une altitude du terrain qui varie entre 0 et 310 m. À partir de la carte INCT au 1/25. 000ème, nous avons extrait 06 points comme des points de contrôle et de vérification.

La visualisation en 3D de la région d’étude représente l’image la plus proche de la réalité terrain. Le but est de se faire une idée préliminaire sur la topographie de la région. ArcScene, qui fait partie de l’extension ArcGIS 3D Analyst, propose une vue 3D dynamique des informations géographiques. Les couches ArcScene sont placées dans un seul contexte global unique, intégrant toutes les sources de données SIG dans une infrastructure.  

Figure 7 : Visualisation en 3D de la circonscription d'Arzew

5.2 Réalisation de la carte de changements



L’objectif est la réalisation d’une carte de changements constatés dans le domaine forestier et la mise en évidence des potentialités offertes par la télédétection pour la détection et la cartographie des changements à l’échelle de la circonscription d'ARZEW. Pour étayer notre approche nous nous sommes basés sur les éléments suivants :

- trois phases de traitement sont indispensables : traitements d’amélioration, correction géométrique et classification. 
- une méthodologie appropriée pour la détection et l’analyse des changements en zone forestière.

A la fin des traitements, une extraction a été faite sur toute l'image corrigée géométriquement, pour bien limiter notre zone d’étude. Puis, un masquage a été appliqué sur toute l'image de la zone d’étude en considérant uniquement le groupement forestier d'Arzew.

5.3 Traitements



Pour ce faire, nous avons utilisé l’approche analogique. Pour améliorer l’interprétation visuelle et faciliter l’analyse numérique, nous avons appliqué des traitements préliminaires aux images. Ces traitements comprennent l’étalement de la dynamique, le rehaussement d’image, les corrections géométriques, le recalage géographique, etc.

L’approche analogique consiste en une lecture directe de l’image selon les méthodes de photo-interprétation. Elle fait recours aux paramètres visuels comme la teinte, la forme et la taille des objets. Nous l’avons utilisée pour identifier les types d’occupation du sol sur les compositions colorées. Ces dernières offrent la possibilité de disposer d’une information enrichie de l’apport spécifique de chaque canal. Il s’agit alors de combiner trois canaux dans le but de constituer une image colorée synthétisant un maximum d’informations contrastées.

5.4 Géoréférencement et corrections géométriques



Le géoréférencement consiste à attribuer à tous les pixels d'une image un jeu de coordonnées (en X, Y le plus souvent) connus dans un système de projection et un ellipsoïde donnés. Les corrections géométriques appliquées sur les images brutes, ont pour but de réduire les déformations dues au mouvement du satellite lors de l’enregistrement de la scène.

La première étape dans ce processus de correction géométrique est la définition d’un système de référence pour géoréférencer l’image. Dans notre cas, il s’agit du système de projection UTM  NORD SAHARA1959 fuseau 30. La bonne distribution des points d’appuis est nécessaire pour obtenir une bonne correction.
La fonction Géoreferencing d’ArcGis autorise la sélection des points d’appui en nous donnant les coordonnées image, ensuite on fait entrer les coordonnées carte correspondantes repérées dans la carte d'Arzew. Nous avons obtenu un fichier de point de calage (*.Txt) propre au logiciel ArcGis sur lequel se base  la correction géométrique.

Nous devons vérifier la précision de cette correction en interprétant l’erreur moyenne résiduelle (RMS) de l’ensemble des points choisis. Elle est de l’ordre de 0.98722. Cette erreur est donc inférieure au pixel ce qui nous conforte sur la qualité de la rectification géométrique appliquée

5.4 Elaboration de masques sur la zone d’étude



Cette étape consiste à utiliser un masque logique sous forme d’une image binaire (0 -1) et de le combiner avec notre image afin de ne garder que la zone test. Tout d’abord, nous avons appliqué un masque contenant tout le groupement forestier de la circonscription d'Arzew en éliminant sur l’image les parcelles de terrains où il n’y a pas de végétation à l’intérieur. Cette combinaison nous a permis d’éliminer toutes les régions qui sont en dehors de notre zone d’étude (Figure V.5). Le masquage appliqué sur l’image a été réalisé à partir d’une digitalisation sur l’image spatiale visualisée sur l’écran de l’ordinateur  à l’aide du logiciel ArcGis9.1. Les vecteurs sous forme de polygones séparés  pour être superposés. Notons ici que les petites surfaces non couvertes isolées et dispersées n’ont pas été prises en considération vue leur petite taille et la difficulté lors de la digitalisation.

Figure 8 : Masque « forêt »sur la circonscription d'Arzew

5.5 Elaboration d’une classification



Afin d’identifier les différentes classes d’occupation du sol, nous nous sommes intéressés à des techniques de traitements informatiques spécifiques telles que les classifications multispectrales, c’est le mode supervisé qui a été choisi pour réaliser cette opération. Cette classification est basée sur une connaissance préalable de la zone à cartographier. Ses principales caractéristiques sont :

- Les classes et leurs caractéristiques spectrales sont définies préalablement à la classification ;
- La définition des classes se fait sur la base de zones d’entraînements qui sont des échantillons représentatifs des classes;
- La procédure de classification permet une évaluation à posteriori par une matrice de confusion.

Les classes sont décrites à l’aide de paramètres statistiques (valeur moyenne, minimum, maximum, variance, etc.) et calculées à partir des zones d’entraînement sélectionnées sur l’image. Nous avons pu définir 04 classes d’occupation du sol:

Forêts   : cette classe est de couleur rouge sombre.
Maquis : cette classe est de couleur rouge clair.
Matorral : cette classe regroupe l’ensemble des terres en jachères, elle apparaît dans la nuance cyan sur la composition colorée.
Sols nus et Tranchée pare feu : cette classe regroupe les sols et les tranchées présentant une très faible couverture et apparaît avec de fortes réflectances.

Figure 9 : classification sur le groupement forestier de la circonscription d'Arzew

5.6 Superposition des couches sur l’image corrigée géométriquement



Les couches constituent un seul document que nous avons créé à l’aide du logiciel ArcGis 9.1. Ce document qui constitue notre base de travail, a été superposé sur l’image Spot 5. Nous avons remarqué suite à cette superposition quelques distorsions par endroit, qui sont dues à certains facteurs (numérisation, transformation des couches, acuité visuelle, transformation de coordonnées, correction géométrique, etc.). La superposition des couches sur l’image corrigée géométriquement a permis une vue globale de la région d’étude. Le résultat de cette superposition a permis de constater l’ampleur des changements survenus entre la date de création des couches (cadastre établi en 2000) et la date de prise de vue de l’image Spot 5 (décembre 2004).

Figure 10: Superposition des couches (vecteur) sur l’image spot 5

5.7 Mise à jour



La mise à jour des SIG doit être faite en utilisant les fonds cartographiques déjà existant d’une part, mais aussi des images récentes pour l’identification de nouvelles limites du domaine forestier dans notre cas. Cette identification doit être faite à partir du traitement des images puis validé sur le terrain à l’aide d’un G.P.S.  Une trichromie « RVB » doit être réalisée pour détecter les grands ensembles que contient l’image (voir figure ci-dessous). Par la suite, un indice de végétation doit être appliqué sur l’image afin d’identifier le parcellaire agricole si l’objectif est de mettre à jour le cadastre forestier. Pour conforter les résultats obtenus par ces traitements et affiner ces derniers, une classification supervisée doit être appliquée sur l’image afin d’aboutir à une carte d’occupation du sol et donc à des limites éventuelles des forêts que nous devons confirmer sur le terrain (voir Figure.V.9). Les nouvelles limites validées sur le terrain peuvent faire l’objet d’une mise à jour de nos couches.

Figure 11 : Mise à jour du SIG à partir de l’image Spot 5 de la circonscription d'Arzew.

Figure 12 : Mise à jour de la carte d’occupation du sol de la circonscription d'Arzew.


6. Mise à jour du cadastre forestier par les techniques GPS


La réalisation et la mise à jour des SIG par des moyens classiques (topographie) sont particulièrement lourdes et coûteuses à mettre en oeuvre et ce d’autant plus que le parcellaire présente un morcellement important. Les systèmes de positionnement global (GPS) et leur utilisation en combinaison avec un système d’information géographique (SIG) sont présentés par de nombreux auteurs comme une solution pouvant remplacer avantageusement les techniques classiques de topographie et de cartographie forestière.
Le développement d’applications GPS en milieu forestier reste cependant limité par les problèmes d’interférence entre le couvert forestier et les signaux envoyés par les satellites vers les récepteurs GPS, ces interférences pouvant altérer la précision du positionnement de façon inacceptable.

Dans le cadre de cette opération de mise à jour, nous avons pu testé le GPS différentiel (DGPS) pour la délimitation et la mise à jour du cadastre forestier. Nous avons utilisé un récepteur GPS différentiel composé de 02 récepteurs GPS bifréquence du type SOKKIA (12 canaux) et 02 antennes GPS ASHTECH ainsi que le Logiciel de traitement WINPRISM.

6.1 Mesures au GPS différentiel



Le GPS a été utilisé à la fois en mode statique et en mode cinématique. La prise de mesures en mode statique a été réalisée en immobilisant l’opérateur portant le GPS dans un sac à dos équipé de l’antenne réceptrice près des piquets matérialisant les sommets des polygones. Chaque prise de mesures a duré une minute, les coordonnées étant enregistrées à raison d’un couple de coordonnées par seconde. Ce temps de stationnement relativement court est parfois qualifié de semi cinématique. Pour le mode cinématique, les opérateurs ont parcouru le périmètre des parcelles en marchant, les sommets étant joints par des trajets aussi rectilignes que possible en fonction de la configuration du terrain (présence de fossés, de talus, d’arbres abattus, etc.). Les coordonnées fournies par les GPS sont exprimées, après transformation, dans la projection UTM NORD SAHARA1959 fuseau 30.  Le levé de la  tranchée pare feu a été effectué en utilisant la méthode cinématique. L’objectif est de déterminer avec une précision acceptable tous les points observés par le récepteur mobile (Rover).

6.2 Mode opératoire



- Mise en station du récepteur base sur un point connu.
- Introduction des intervalles d’enregistrement et du nombre minimum de satellites visibles.
- Initialisation du levé cinématique pendant 5 minutes pour le récepteur mobile (Rover).
- Déplacement du récepteur mobile sur les points à lever.
- Réinitialisation dans le cas de rupture du signal.
- Réoccupation du point précédant, pendant 5 minutes dans le cas d’une réinitialisation.
- Fermeture du levé en initialisant sur le dernier point pendant 5 minutes.
- Fermeture des fichiers d’observation à la fin de chaque session.

6.3 Transfert des données GPS



Après notre sortie sur le terrain, les données enregistrées dans chaque récepteur (récepteur de base, récepteur itinérant) sont transférées sur un ordinateur à l’aide d’un câble de transfert liant le récepteur à l’ordinateur en utilisant le module TRANSFER du logiciel WINPRISM. Après avoir transféré le bloc de données et avant d’effectuer une sauvegarde sur un flash disque et sur le disque dur, on procède à une vérification stricte des données, à savoir :

- Identification des points.
- Coordonnées des points fixés.
- Hauteurs d’antennes.
- Edition de certaines données.
Le fichier des points issu du module PNAV après le traitement des observations GPS est structuré comme suit :

- Name : code ou nom de point.
- Slant : hauteur d’antenne.
- LAT et LON : coordonnées géographiques (N : North, W :West).
- HE: hauteur ellipsoidique.
- RMS: Root Mean Square (EMQ).

Tableau 1 : fichier des points issu du module PNAV après le traitement des observations GPS

6.4 Transformation des coordonnées



La transformation des coordonnées du système WGS84 au système local  a été réalisée par le logiciel TRANSDAT de la division de géodésie. Le résultat de la transformation est un fichier des coordonnées UTM et Lambert dans le système local, ce fichier a été utilisé pour l’établissement du levé.

6.5 Localisation de la tranchée pare feu par GPS différentiel



La localisation a été réalisée à Arzew à l’aide d’un GPS ASHTECH, 47 points levés ont permis de cartographier la tranchée pare feu en question.

Figure 11: Situation du levé dGPS de la tranchée pare feu

Figure 12 : Superposition levé DGPS de la tranchée pare feu avec l’image satellitale


Conclusion


Il existe des problèmes qui handicapent l’avancement des travaux du cadastre forestier qu’il est nécessaire de prendre en charge en trouvant des solutions conformes à la situation actuelle. Ces solutions ont pour but de faciliter d’autres opérations relatives au patrimoine forestier comme l’aménagement forestier, la gestion ou le découpage de la forêt. Ce sont des problèmes qui surgissent lors des opérations de cadastre forestier et en phase d’intégration dans le DFN, il s’agit notamment :

- Limites extérieures du DFN :
- Limites des forêts domaniales :
- Constitution d’un fonds documentaire cadastral :
- La coordination des travaux :

D’autres problèmes restent essentiellement liés à des raisons organisationnelles et aux limites de la documentation cadastrale.
En combinant et en analysant les informations recueillies, nous pouvons tirer les principales conclusions et recommandations suivantes :

- Les systèmes d'information géographique (SIG) occupent une place importante, quant à leur apport à la mise en place d'unCadastre, tant par le traitement des données issues des images satellitales, en vue de l'établissement de la documentation graphique (plans cadastraux), que par la gestion de la documentation littérale (registres, fichiers). L'apport des SIG dans la gestion du cadastre forestier ne fait guère de doute.
- à mesure que la résolution des images des futurs satellites civils le permet, l’ANC et la DGF devraient encourager le recours à la géomatique cadastrale, pour une bonnegestion du Domaine Forestier National notamment par l’utilisation de la télédétection et du Système de Positionnement Global (GPS).

Au point de vue des résultats tangibles découlant des travaux réalisés nous pouvons déjà citer  une cartographie maniable permettant une vision plus réaliste de l’espace forestier de la wilaya d’Oran et de son environnement, un système de référence aidant à identifier tout document cartographique  ou photographique disponible couvrant la wilaya.

Par ailleurs, nous noterons aussi la possibilité donnée d’enrichir facilement cette cartographie par la localisation et l’identification de tout élément présentant un intérêt pour la gestion forestière (infrastructure, incendie, parcelles amodiées, travaux, photos aériennes, résultats d’études antérieures, intégration de données GPS…)
Ce travail doit cependant nous faire graduellement passer d’une simple cartographie assistée par ordinateur limitée à une wilaya, à un système de gestion de l’information plus élaboré étendu au territoire national.

Cette évolution va dans le sens de la volonté de la Direction Générale des Forêts de doter le secteur d’un outil majeur de gestion forestière à la hauteur du défi que posent la protection et le développement du patrimoine forestier algérien.


Remerciements


Ce travail a été réalisé grâce au concours des services de la conservation des forêts d’Oran et ceux du cadastre de la wilaya d’Oran. Nous tenons à remercier particulièrement Monsieur Hadj Moussa, docteur en écologie forestière de la conservation des forêts d’Oran, qui nous a permis de surmonter l’obstacle majeur de la disponibilité des données. Il serait utile de rappeler que les données constituent 80% du SIG.


Bibliographie


- N. BOUSSOUAR & K.BOULAGHMANE. « Apport de la télédétection et les systèmes d’information géographique pour la cartographie des Indicateurs de l’Environnement -Application à la wilaya d’Oran ». Mémoire de fin d’étude. CNTS Arzew 2003-2004.

- Fonctions et utilisation d’ArcGis MacDonald, Building a Geodatabase, Redlands, ESRI, 2001, 481 p. - J. McCoy & K. Johnson, Using ArcGIS Spatial Analyst, Redlands, ESRI, 2001, 230 p. - B. Booth, Using ArcGIS 3D Analyst , Redlands, ESRI, 2001, 212 p.

- N. DURUPT. Mise en place d’un SIG pour la gestion de l’environnement en presqu’île de IAAT  .Cahier méthodologique sur la mise en oeuvre d’un SIG Crozon DEA SIG. Mémoire de fin de stage 2004.

- L. LEBRETON. Un système d'information à référence spatiale comme outil d'aide a la gestion intégrée de l'eau en Tunisie centrale. Mémoire d'Ingénierie Agronomique Environnement et Gestion de l'Espace 1999.

- Rapports de la DGF sur le cadastre forestier. Algérie

- F. ROY Le développement de systèmes cadastraux pour un aménagement durable du territoire. Département des sciences géomatiques .Université Laval.

- M. ZANATTA
. Campagne G.P.S. pour les services forêt, déchets et transports de la communauté du Pays d’Aix Rapport de Master II professionnel. CRENAM  St Etienne 2005-2006.


Sites Internet consultés



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