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Cartographie de l'affectation du sol aux environs du lac Nzilo en RDC

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par Héritier PALUKU MBALUTWIRANDI
Université de Lubumbashi RDC - Ingénieur niveau A1 2013
  

Disponible en mode multipage

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« "Longtemps "ça peut exister... Le fait
de savoir que "toujours "est une vue de
l'esprit, ça donne un petit peu plus de
précieux à "maintenant "»

J-J Goldman

EPIGRAPHE

DEDICACE

A mes très chers parents Philémon KAKULE SIHALIKYOLO et Espérance KAHINDO MATUMO pour les sacrifices, que ce travail vous soit preuve de notre reconnaissance pour vos multiples efforts. Que DIEU ne cesse de vous assister en tout et pour tout.

A toi ma tante Espérance HEKIMA LUFUNGULA, que ce travail te soit fruit de tous tes conseils et beaucoup d'encouragement. Que cette réussite soit aussi la tienne.

A vous mes frères et soeur; Daniel KAMANDI, Simon KAMANDI, Osée KAMANDI et Furaha MBAVUGHA, que ce travail vous sert d'exemple.

PALUKU MBALUTWIRANDI Héritier

A mes tantes; Sabine, Lucie, Léonie, Vaké pour votre soutien moral, multiples conseils et encouragements sommes-en reconnaissant.

REMERCIEMENTS

Au Dieu, le tout puissant qui nous a donné l'intelligence de réaliser ce travail et qui ne cesse d'être omniprésent dans notre vie, à qui présentons nos gratitudes les plus profondes.

Plusieurs personnes ont prêté concours pour la réussite de ce travail, il nous honore tout d'abord d'exprimer notre gratitude au professeur Catherine NSIAMI MABIALA, pour son abnégation et qui, de grand coeur a scrupuleusement été à la direction de ce travail.

A l'ingénieur Jhon KATANGA pour son implication et suivie de ce travail jusqu'à sa concrétisation.

Pour notre formation durant ce premier cycle, sommes reconnaissant des tous les enseignants de la faculté des sciences agronomiques sous la direction du doyen, Professeur Docteur Ingénieur Michel NGONGO LUHEMBWE, qui nous ont tous scientifiquement façonné.

A mes parents, Philémon KAKULE SIHALIKYOLO et Espérance KAHINDO MATUMO, pour les efforts fournis en vue de notre réussite, ceci étant un des fruits, infiniment recevez-ici nos gratitudes.

A ma tante, Espérance HEKIMA LUFUNGULA, pour le soutien spirituel, moral que financier et pour le souci de notre bonne application, trouvez-ici nos sentiments de reconnaissance.

A ma Chère Sifa VIRA, pour l'apport inoubliable pendant le layon et l'accomplissement de ce travail.

A mes frères, soeur, cousin et cousines; Daniel, Simon, Osée; Furaha; Franco, Exaucé; Nadege et Élysée, pour votre confiance en nous et pour vos encouragements, il nous est important de vous remercier.

A Jhon TSHIBANGU, Bahati Billy , Ingénieur Hussen PERUZI et à l'Assistant Eric KAPENDA pour la collaboration et multiples échanges scientifiques afin d'améliorer et accomplir ce travail, ressentez alors notre reconnaissance.

Aux amis; Fiston, Merveil, Paulin, Rodriguez, Compassion, Alfred, Dieudonné, Bienvenu pour multiples encouragements dont en sommes reconnaissant.

Aux collegues et Amis de lutte, Nshembe, Kajam, Kasini, Kataliko, Mumbumbu, Kavugho, Emile, Butumbi, Matabaro, Sixte, Chenge et Chanikire.

A toutes les connaissances dont les noms ne sont pas cités ci-haut et vous tous qui nous lisez, sentez-vous concernés.

PALUKU MBALUTWIRANDI Héritier

LISTE DES TABLEAUX

No Titre Page

Annexe I Points limites de la Zone d'étude i

Annexe II Champs environnant le lac N'zilo .. i

Annexe III Superficies des différentes classes . v

LISTE DES FIGURES

No Titre Page

Figure 1 Schéma de l'évolution de l'occupation du sol 7

Figure 2 Température minimum et maximum 11

Figure 3 Températures moyennes ... 11

Figure 4 Précipitation en mm 12

Figure 5 Schéma méthodologique de l'élaboration de la carte 16

Figure 6 Spatiocarte Lac Nzilo et ses environs 18

Figure 7 Carte d'affectation du sol aux environs du lac Nzilo 19

LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS

' : Minute.

" : Seconde.

35L : Latitude 35 Sud.

ALT : Altitude.

DMS : Degrés, Minutes, Secondes.

E : Est.

ENVI : Environment for Visualizing Images (Environnement pour la visualisation des images).

FAO : Organisation des Nations Unies pour l'Agriculture et l'Alimentation.

GPS : Système de Positionnement Global.

ha : Hectare.

IGN : Institut Géographique National (France).

Km : Kilomètre.

kW/h : Kilowatt/heure.

m : mètre.

MAN : Culture de manioc.

MIX : Culture Mixte.

N : Nord.

° : Degré.

POM TERR : Culture de la pomme de terre.

SIG : Système d'Information Géographique.

TM : Thematic Mapper (Cartographie Thématique).

UTM : Universel Transverse Mercator.

WGS : Système Géodésique Mondial.

X : Longitude.

Y : Latitude.

INTRODUCTION

La république Démocratique du Congo, est l'un des pays stratégiques d'Afrique qui dispose d'énormes potentiels en ressources en Eau (en termes de ressources hydriques), de la biodiversité aquatique suite à sa position géopolitique comme charnière entre les grands ensembles sous régionaux d'Afrique, à savoir:

- Un réseau hydrographique dense et bien reparti présentant des disponibilités hydroélectriques importantes (774 000 MWh);

- Les débits de rivières sont également importants et réguliers sur une grande partie du pays;

- De nombreux lacs (plus de quatre-vingt-dix) dont le plus grand est le lac Tanganyika, l'un des plus poissonneux du monde. Et dans le cas échéant de ce travail le lac Nzilo avec deux barrages hydroélectriques (Nseke et Nzilo).

Cependant, tout objectif visant une gestion durable de toutes ces ressources en eau bute à d'innombrables problèmes et contraintes parmi lesquels il y a lieu d'épingler :

- La détérioration de la qualité des ressources en eau due à toutes les formes de dégradation (ensablement, dépôt accru des sédiments, etc...);

- L'absence d'une politique de gestion des ressources en eau;

- L'absence d'un système de surveillance, d'entretien et de curage des ressources en eau.

Il sied par ailleurs de nous situer aussi au niveau de notre travail pour ce qui est de multiple problème que connait le Lac Nzilo qui du reste n'est pas épargné des difficultés énumérées ci-dessus. Pour la région de Nzilo, les perturbations récentes des facteurs hydrométéorologiques sur le bassin versant de Lualaba, déstabilisent la production de deux centrales hydroélectriques : Nzilo en tête de cascade et Nseke se trouvant en aval. Par ailleurs, les gestionnaires ne cessent de lancer les cris d'alarme dans les rapports et messages techniques, afin de démontrer les problèmes que connait déjà le barrage en rapport avec le Lac. En effet, les difficultés de gestion de ce lac puisent leur origine dans

un conglomérat des causes éventuellement connues et non connues, dont certaines sont liées à l'environnement immédiat dudit Lac, sa relation avec le sol qui connait des érosions provoquant ainsi les dépôts alluvionnaires et sédimentaires, vu que ses alentours sont occupés par plusieurs activités anthropiques dont les cultures et la construction d'habitat. Ces activités ont une influence sur les fluctuations du niveau d'eau du lac. C'est pourquoi, cela nous a semblé important d'élaborer une carte d'affection du sol aux environs du lac Nzilo. Notre objectif est de mettre en évidence les causes anthropiques liées à cette affection en rapport avec la situation actuelle du lac.

Les questions principales auxquelles ce travail veut répondre sont : quel est l'état de l'affection du sol autour du lac Nzilo? Comment interagissent ces éléments?

Suite à ces questions, nous pouvons avancer l'hypothèse selon laquelle les fluctuations du niveau d'eau du lac Nzilo peuvent être en partie expliquées par la croissance démographique, l'utilisation du sol et l'exploitation des ressources (la pêche et l'agriculture : la présence des limons fertiles à ses bords, le potentiel hydro-énergétique du lac, les infrastructures touristiques sur la rive gauche au bord du bassin de rétention) ont chacun un impact non négligeable sur le fonctionnement du lac Nzilo. La zone couverte par notre travail est caractérisé par des conditions de pluviométrie et de température très moyenne. Cela rend la productivité agricole très faible et entraîne une surexploitation des sols. Lee environs du lac Nzilo subissent beaucoup de pression, fait l'objet de certaines études afin d'optimiser la gestion des écosystèmes et de mettre en place des systèmes d'aide à la décision, afin de maintenir une bonne gestion de ce lac qui porte deux barrages hydroélectriques.

Selon Burel et Baudry, 2003, Le changement du paysage dû à la perturbation engendrée par le changement de l'utilisation des sols est considéré de nos jours comme un des changements globaux majeurs de nature anthropique que subit la planète.

Et de ce fait pour multiples raisons, diverses recherches ont été menées au sujet de la cartographie visant une des composantes de la nature, en y associant la télédétection qui permet donc, une vue précise des surfaces terrestres, et dont les cartes détaillées d'occupation et d'utilisation du sol qui en découlent pourront devenir des outils presque

indispensables dans toute étude de l'organisation des systèmes socio-économico-environnementaux1 ».

Ce travail a été initié afin de comprendre les différentes interactions entre les activités anthropiques et la productivité du Lac à travers la mise en place d'un outil d'aide à la décision. La finalité de cet outil d'aide à la décision est une production d'une carte de l'occupation et de l'utilisation du sol, en présentant aussi les éléments constitutifs du système agraire de la zone d'étude. Elle pourra servir de support de réflexion à d'autres chercheurs pour des investigations futures.

Pour mener à bien cette recherche, il s'est avéré nécessaire de considérer la zone d'étude plus large que l'environnement immédiat du lac. Par rapport à la limitation dans le temps, nous considérons le lac dans son état actuel grâce aux informations récoltés cette année sur le terrain ; en même temps, nous nous appuyons sur une image satellitaire de 2004 présentant la zone d'étude. De plus, à ce stade de notre travail, nous nous sommes limité à la cartographie d'affectation du sol de la zone considérée.

Hormis l'introduction et la conclusion, ce travail comprend trois chapitres. Le premier parle des généralités, le second lui aborde l'aspect méthodologique et le troisième présente les résultats de la cartographie de l'affectation du sol autour du lac Nzilo.

1 http://www.jircas.affrc.go.jp/project/africa_dojo/Metadata/grad_research/02.pdf

CHAPITRE 1 : GENERALITES LA CARTOGRAPHIE

La cartographie est l'art, la technique et la science de l'élaboration des cartes. Elle permet la représentation géographique des éléments naturels et artificiels d'un territoire, tels qu'une route, une rivière, un lac, dans un système de coordonnées terrestres. Une carte est toujours présentée à une échelle précise, qui varie selon le détail ou la portion de territoire à représenter. Elle constitue un des moyens privilégiés pour l'analyse et la communication en géographie. Elle sert à mieux comprendre l'espace, les territoires et les paysages. La cartographie est aussi un instrument idéologique et politique, dont l'impact sur les consciences, pour être discret, est souvent considérable. Ce que montre particulièrement bien une étude critique et comparative des atlas.

L'utilisation des données géographiques et des cartes ne date pas d'hier. Dès les débuts de la colonie, les explorateurs effectuaient des mesurages sur le territoire pour faire les subdivisions en seigneuries, gérer les infrastructures portuaires et militaires ou localiser les routes maritimes et terrestres2.

Les premières cartes avaient uniquement un but descriptif : les cartes topographiques (en France, celles de l'IGN) représentent les principaux éléments du paysage : les réseaux hydrographique et routier, le bâti, les forets,... Elles comprennent souvent une représentation du relief, sous forme de points cotés isolés et de courbes de niveau (autrefois des hachures) (Liliane Bard, 1990). A partir de 1990, la situation de la cartographie a changé de façon radicale à la suite de l'introduction de l'informatique dans la fabrication des cartes. Les premiers travaux semblent avoir été le fait de météorologistes et de biologistes travaillant en Suède, en Grande-Bretagne et aux États-Unis, mais les études majeures furent effectuées par des équipes de recherche, l'une britannique, l'Experimental Cartography Unit, dans la période allant de 1968 à 1973, l'autre de l'université Harvard à peu près à la même époque, et ensuite par d'autres chercheurs dans le monde entier (Microsoft encarta, 2009).

2 http://www.quebecgeographique.gouv.qc.ca/education/cartographie.asp.

Bien que les cartes topographiques conviennent à un usage général ou à des fins militaires, d'autres types de cartes sont nécessaires, qui fournissent des informations sur des thèmes particuliers : on les appelle cartes thématiques.

De nombreux organismes se sont dotés depuis longtemps d'outils permettant le suivi de l'espace géré, l'aide à la décision ou à la planification. Ils ont élaboré des nombreuses cartes touristiques, cartes d'aptitudes ou de risques... Plus qu'un outil descriptif, la carte peut être une aide à la gestion (dans le cas des documents d'urbanisme. Plans d'occupation des sols notamment) Liliane Bard, 1990.

1.2. L'AFFECTATION DU SOL

L'occupation du sol et l'utilisation du sol étant deux grandes notions d'affectation du sol sur lesquels la cartographie thématique de la couverture physique terrestre peut-être réalisée. Il est donc important de bien les connaitre en détail.

1.2.1. L'occupation du sol

Une carte d'occupation du sol représente la couverture (bio) physique observée sur la surface de la zone étudiée, elle est confinée à décrire la végétation et les constructions humaines. La carte d'occupation est une image des occupations du sol (land cover) qui s'élabore sur base d'une spatiocarte (document cartographique ayant pour fond des images satellites combinées éventuellement à des informations supplémentaires) ou d'une image brute. Elle se différencie de la carte d'utilisation du sol qui reprend les arrangements, les activités et les actions que les hommes effectuent pour produire, changer ou maintenir certaines parties de terre3.

3 http://www.jircas.affrc.go.jp/project/africa_dojo/Metadata/grad_research/02.pdf

Depuis quelques dizaines d'années, les conséquences de certains phénomènes, parmi lesquels on peut citer :

· la désertification progressive de certaines régions,

· la disparition rapide de vastes espaces forestiers,

· l'abandon massif des terres agricoles peu productrices,

· l'assèchement progressif de zones humides,

· l'urbanisation continue,

· etc,

ont mis en évidence la nécessité de gérer l'occupation du sol dans ses diverses composantes.

Dès lors que l'on souhaite dépasser les simples mesures d'urgence souvent imposées par des situations cartographiques, une gestion rationnelle sur des vastes espaces implique une connaissance de la réalité de l'occupation du sol. Mais en force est de constater qu'en ce domaine, face aux besoins dont l'urgence et l'étendue sont attestées par toutes les enquêtes, les réalisations sont peu nombreuses et souvent décevante (Corine Land Cover, 1993).

Les pays industrialisés qui ont mobilisés des moyens très importants pour cartographier à grande échelle les territoires nationaux, inventorier, cartographier et tenir à jour en permanence l'état de la propriété foncière, n'ont jamais sérieusement posé le problème de la réalisation et de la mise à jour d'inventaire d'occupation du sol, ce qui peut s'expliquer par le fait que la gravité des conséquences de certaines actions de l'homme sur la biosphère n'a été clairement perçue que très récemment et que les techniques de collecte et de gestion de l'information étaient peu adaptées pour ce type d'opération.

Dans ces conditions, la connaissance de l'occupation du sol était limitée à des espaces réduits concernés des opérations d'aménagement :

· aménagement urbain,

· aménagement agricole,

? construction des grands équipements, ? etc (Corine Land Cover, 1993)

L'homme qui s'installe dans une région va occuper le sol. Cette occupation du sol dépend à la fois du milieu naturel. Mais il va y avoir une dynamique du phénomène et les interactions entre l'homme et son environnement vont contribuer à faire changer l'occupation du sol.

Milieu Modification des contraintes

Occupation Occupation Occupation

du sol 1 du sol 2 du sol 3

Homme Evolution sociologique

Figure 1: Schéma de l'évolution de l'occupation du sol

Cette occupation du sol s'exprime par un contenu; le plan d'occupation du sol, les types de culture, les modes de mise en valeur, etc..., cet ensemble s'exprime par les limites qui constituent le contenant (Colette M. GIRARD et Michel C. GIRARD., 1975).

L'occupation du sol peut varier alors que l'utilisation du sol reste stable; par exemple, l'apparence d'un champ varie dans le temps selon la date de mise en culture et le développement de la végétation ; passant du stade de sol nu à celui d'une végétation de plus en plus couvrante puis à celui d'une végétation sénescente (Wolff, 2005).

L'utilisation du sol fait référence à l'usage qu'on fait du sol, par exemple les loisirs, l'habitat de la faune ou l'agriculture. L'application de l'utilisation du sol comprend la

1.2.2. L'utilisation du sol

4 http://www.rncan.gc.ca/sciences-terre/limite-geographique/teledetection/fondements/1713

cartographie de base ainsi que la surveillance qui en découle, puisque des informations adéquates sont nécessaires pour connaître quelle superficie de sol correspond à quel type d'utilisation, ainsi que pour identifier les changements d'utilisation au fil des ans. Ces connaissances vont aider au développement de stratégies visant à équilibrer les utilisations conflictuelles et les pressions de l'urbanisation. La disparition et les perturbations des terres arables, l'urbanisation et la détérioration des forêts sont des sujets qui stimulent le développement d'études sur de l'utilisation du sol4.

Quels que soient son degré de naturalité et l'intensité des actions humaines, le paysage conditionne de très nombreux processus naturels. Il contraint à la fois la façon dont l'homme peut utiliser son environnement et les conséquences de cette utilisation.

Les activités d'utilisation de terre, ont transformé une grande proportion de la surface de terre de la planète avec comme conséquences :

? la dégradation des conditions environnementales entrainant la perte de la biodiversité

? la modification des habitats

? la dégradation de sol et eau

? et la surexploitation des ressources naturelles (M. Etoa, 2009).

Le paysage en tant que mosaïque d'habitats est ainsi un niveau d'organisation pertinent pour traiter les enjeux de la biodiversité et de conservation des espaces.

De ce fait, son approche est globale (C. Kaleba, 2012). Inversement à l'occupation du sol,
une modification de l'utilisation du sol peut ne pas induire de variation d'occupation du
sol; par exemple, un village abandonné restera visible sur une image satellitaire tant que
la végétation n'aura pas repris le dessus; il ne pourra pas dans ces conditions être
distingué d'un village habité (Wolff, 2005).

CHAPITRE 2 : MATERIELS ET METHODES

2.1. MILIEU D'ETUDE

2.1.1. Localisation de la région

Nzilo est situé dans la province du Katanga au nord de la ville de Kolwezi ayant le code de région Africa/Middle East. Les coordonnées géographiques sont 10°30'0" S et 25°28'0" E en DMS (degrés, minutes, secondes) ou 10.5°S et 25.4667°E (en degrés décimaux)5.

2.1.2. Le lac nzilo, son rôle et ses environs

Le lac Delcommune (d'après Alexandre Delcomune) ou Nzilo est un lac artificiel de la République démocratique du Congo. Il est retenu par le barrage Delcommune sur le cours de la Lualaba, près de Kolwezi dans la province du Katanga. Le lac alimente la centrale hydraulique de Nzilo. Les principales espèces de poisson du lac Nzilo sont : Labeo, Barbus, Glarias, Tilapia.

Le lac Nzilo est un lac ayant le code de région Africa/Middle East. Il est situé à 1246 m d'altitude, latitude 100 42' 33» Sud et longitude 250 41' 57» Est avec une superficie de 242 km2 et un volume de 2,3 km3. Le Lualaba est à la fois sa principale rivière d'alimentation et d'émission.

Le lac alimente toute la région urbano-rurale de Kolwezi et ses environs en protéine animale. Ses rôles s'inscrivent tous dans les trois secteurs économiques traditionnels. A savoir : primaire (la pêche et l'agriculture : la présence des limons fertiles à ses bords, explique la concentration des cultures que l'on remarque tout autour de la retenue). Secondaire : l'exploitation du potentiel hydro-énergétique du fleuve Lualaba pour la production du courant électrique par les centrales hydroélectriques Nzilo et Nseke. Tertiaire : l'existence des infrastructures touristiques sur la rive gauche au bord du bassin de rétention : Landrexis, Oasis SKM, Katebi I et II, MOORS, Boulenger, Wassela, etc. Par conséquent, le lac constitue une véritable mine d'or pour la population riveraine.

5 http://www.fr.getamap.net

Les pêcheries sont une autre source importante de revenus et d'emplois dans ce se secteur. Les environs du lac, notre zone d'étude sont dominés par les activités agricoles basées sur la production végétale, ce qui explique la présence des champs que nous avons divisés selon les cultures notamment les monocultures de maïs (Zea mays), de manioc (Manihot esculenta), de pomme de terre (solanum tuberosum) ; les cultures mixtes, association de maïs, manioc, pomme de terre, soja (Glycina max) et pas plus loin des champs nous trouvons les habitations. Cette utilisation et occupation du sol ont un impact sur la structure et/ou la texture du sol.

Dans sa conquête agricole le paysan est confronté à un certain nombre des problèmes. Toutefois son choix de culture se fait au hasard sans suivre certains indicateurs de la fertilité du sol et sans respect des techniques notamment lors des ses cultures sur des terrains en pente, par exemple.

Les champs sont des dimensions modestes compte tenu des moyens rudimentaires qu'utilisent les paysans pour mettre la terre à valeur. Eu égard de la dégradation en vitesse due surtout à l'érosion dans ses différentes formes éventuellement celle hydrique, le lac est infecté et probablement la production d'énergie. C'est alors, il ya aussi transport des sédiments vers le lac par la rivière d'alimentation.

Il est bien entendu que, plus la pente est raide, plus l'eau ruisselée érodera le sol.

L'érosion hydrique augmente aussi avec la longueur de la pente à cause de l'augmentation de l'énergie érosive de la lame d'eau ruisselée. La fusion de petits champs pour en faire de plus grands a généralement comme conséquence d'allonger les pentes, d'augmenter les risques d'érosion par l'augmentation de la vitesse de l'eau, occasionnant un plus grand lessivage (A., Garouani et Al, 2003). Afin d'éviter que la production de sédiments au sol ne soit transportée totalement vers la rivière, le modèle MODÉROSS utilise un facteur de contrainte lié à la notion de capacité de transport de l'écoulement de surface. Si la production de sédiments par l'érosion au sol s'avère supérieure à la capacité de transport du ruissellement, il y aura sédimentation d'une partie de cette production, le reste étant dirigé vers les cours d'eau. Le transfert des sédiments vers l'aval s'opère de façon

similaire au transfert des débits utilisé dans CEQUEAU pour acheminer l'eau vers l'embouchure du bassin versant (M. Duchemin et Al, 2001).

2.1.3. Climat

Le type climatique de la zone d'étude appartient au groupe des climats tropicaux ou plutôt, pour être précis, au groupe des climats chauds qui, comme on le sait, ne sont pas limités aux tropiques, mais à la zone de hautes pressions voisine du 30e parallèle (M. Robert, 1956).

Ce climat est caractérisé par l'alternance de deux saisons dont celle sèche et celle des pluies. Les figures ci-dessous présentent respectivement les températures maximale et minimale en degré Celsius (Figure 2), les températures moyennes en degré Celsius (Figure 3) et les précipitations en millimètres (Figure 4) observées sur un grand nombre d'année6.

Figure 2. Températures minimum et maximum Figure 3. Températures moyennes

6 http :// www.levoyageur.net

Figure 4. Précipitations en mm

2.1.4. Pédologie

Les formations superficielles comprennent des sols sous différentes textures, structures et couleurs. Avec des duretés et des épaisseurs d'horizons très variables (allant de centimètre à de dizaine de mètres) selon les endroits. Néanmoins, les sables résultent principalement du remaniement de la formation de ceux ocre. Par ailleurs, sporadiquement, on peut observer un horizon de grenaille ou cuirasse latéritique, de terre rouge latéritique, plus ou moins argileuse et de carapace ferrugineuse. C'est principalement sur les formations katanguiennes, et des sols squelettiques dans les zones à relief accidenté.

De ce fait, les alluvions sableuses, argileuses ou limoneuses selon les endroits, sont bien développées. On peut constater pendant l'étiage des épandages importants de ces dernières autour du lac Nzilo. Cependant, les proportions plus ou moins grandes des sables dans les différents types de sols que l'on trouve dans les environs du lac Nzilo, rendent les terres vulnérables face à l'érosion hydrique.

2.1.5. Phytogéographie

Il existe une complète harmonie entre le type climatique et les formations végétales et associations végétales qui recouvrent les aires où ils s'étendent au Katanga (M. Robert, 1956). La région de Nzilo fait partie du secteur Katango-rhodésien. Dans ce secteur la

végétation en trois groupes dont : le groupe des steppes des hauts plateaux, le groupe de foret des montagnes du Tanganyika et le groupe des savanes boisées.

2.2. LES DONNEES

Les données utilisées dans le cadre de ce travail ont été recueillies sur terrain durant la période allant du 27 Septembre au 26 Novembre 2012, par Monsieur Tshibangu Wa Ilunga7. Il s'agit des Coordonnées géographiques (données GPS) enregistrées en UTM 35 sud (Universal Tranverse Mercator) dans le système géodésique WGS 84 (World Geodesic System).

Pour ce qui est de notre étude nous savons bien que le prélèvement GPS sur terrain et l'imagerie satellitaire nous servirons à compléter les informations déjà existantes sur une carte papier.

La restitution des ces données est l'opération de représentation des résultats de l'extraction ou analyse de données sous forme qui soit compréhensible par l'utilisateur ou par un autre système informatique.

Il est à noter que la qualité de ces dernières est un facteur important à l'égard des résultats.

Les différentes coordonnées prise sur terrain nous ont servi de représenter les cultures environnants du lac Nzilo soit:

? M : Monoculture du maïs (Zea mays).

? MAN : Culture du manioc (Manihot esculenta)

? POM TERR : Culture de la pomme de terre (Solanum tuberosum). ? MIX : Culture mixte.

7 Etudiant en 2ème licence sciences géographiques. Université de Lubumbashi

2.3. LES MATERIELS

Sur le terrain les mesures on été effectués avec un appareil de « Global Positioning System » (GPS) que l'on peut traduire en français par « système de positionnement global » ou, plus proche du sigle d'origine, « Guidage Par Satellite » pour la géo localisation et l'orientation. L'usage du GPS fournit une position absolue dans un référentiel donné. Le GPS de la marque Etrex Garmin Map 60x nous a servi au prélèvement des coordonnées géographiques. La notion de "changement de système" prend alors toute son importance pour ne pas obtenir des résultats grossièrement erronés, le décalage pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres. Certains récepteurs GPS proposent une liste de systèmes géodésiques voire, parfois, de paramétrer soi-même des valeurs de translations. Pour certaines applications plus fines, on devra associer aux translations précédentes des rotations (suivant chaque axe) et un facteur d'échelle (R., Déplanque, 2005).

ENVI 4.4 est le logiciel qui a servi à créer la composition colorée 4.3.2 (infrarouge fausse couleur) ainsi à implémenter la classification supervisée de l'image Landsat TM 2004.

ARCVIEW 3.2 est l'outil du Système d'Information Géographique qui rendra possible le traitement final de données pour une production de la carte d'affectation du sol des environs du lac Nzilo. ARCVIEW 3.2 est un logiciel permettant de rassembler, gérer, analyser, combiner, élaborer et présenter les informations géographiques (Tébourbi R., 2000).

Un ordinateur, pour le traitement final des données avec les caractéristiques suivantes :

- Système d'exploitation : Microsoft Windows XP

- Fabricant : Hewlett-packard

- Modèle : HP Mini 110-3700

- Evaluation : 2,4

- Processeur : Intel®Atom TM CPU N455 @ 1.66GHz 1.67GHz

- Mémoire installée (RAM) : 1,00Go

L'ordinateur ne sert plus simplement à automatiser le tracé cartographique, mais est devenu également un dispositif destiné à vérifier la qualité des données, à relier des données de différentes provenances, à rechercher les informations intéressantes et à présenter les résultats de la manière choisie par l'utilisateur (Microsoft encarta, 2009).

2.4. LES METHODES

Dans le but de rendre effective la production de la carte d'affectation du sol aux environs du lac Nzilo, trois voies ont été entreprises.

PRIMO : Une descente sur terrain pour constater cette affectation du sol a été effectuée. Pour ce faire, quatre coordonnées géographiques ont été prélevées pour la délimitation de la zone d'étude, cent quarante trois coordonnées GPS relevées dans différentes parties des sols occupés ou utilisés (les différentes cultures ont servi de références). Ces données ont été traitées sous forme de tableau Excel et enregistrées sous format Dbase IV afin d'être exporté vers le logiciel de traitement final (ARCVIEW 3.2) et créer ainsi une couche des cultures.

SECUNDO : D'une image satellitaire Landsat TM 2004 en composition colorée 4.3.2, nous avons fait premièrement une interprétation visuelle des différents objets perçus sur l'image, puis une classification non supervisée avec le logiciel ENVI 4.4.

Enfin, exporté sous format Shapfiles vers ARCVIEW 3.2, nous avons pu dresser une carte avec les couches des classes obtenues.

TERTIO : La digitalisation qui est une opération longue et fastidieuse, mais demandant peu de ressources informatiques : micro-ordinateur, qui peut être séparé du système gérant la base de données.

RELEVES SUR TERRAIN
Des points GPS

Image Satellitaire Landstat TM 2004

Traitement des données sur tableau Excel (Enregistrées sous format Dbase IV)

-Composition colorée 4.3.2
-Classification non supervisée
Convertion en format Shapfile
Logiciel utilisé : ENVI 4.4

Digitalisation et finalisation de
la carte

Logiciel : ARCVIEW 3.2

Figure 5 : Schéma méthodologique de l'élaboration de la carte

La saisie des données doit être suivie par une vérification et une correction des erreurs afin de ne pas fausser le résultat. Cette opération manuelle étant très fastidieuse, le module d'édition doit être très efficace et convivial. Les principales options d'édition sont : Faire pivoter/Changer d'échelle, ajouter un attribut, changer la valeur d'un attribut,... (L. Bard, 1990).

CHAPITRE 3 : CARTOGRAPHIE DE L'AFFECTATION DU

SOL

La restitution des données est cette opération de représentation des résultats de l'extraction ou analyse des données sous forme qui soit compréhensible par l'utilisateur ou par un système informatique (L. Bard, 1990). L'utilisation d'un Système d'Information Géographique (SIG) permet de cartographier la zone d'étude et d'affecter à chaque portion de l'espace un certain nombre d'informations: niveaux de contamination, propriétés physico-chimiques du sol, topographie, végétation... (R. Mundende et Al, 2007). Dans le cadre de ce travail, le type de culture et les villages sont restitués particulièrement affecté aux points des coordonnées géographiques prélevées sur terrain afin de matérialiser par conséquent l'affectation du sol.

L'élaboration des cartes est une opération longue et couteuse. La quantité d'information qu'une imprimée peut contenir est limitée : pour des raisons de lisibilité (une carte trop riche en information est difficile à comprendre), le passage des données brutes à la représentation cartographique s'accompagne d'une réduction d'information. Une fois la carte est fabriquée, elle reste un document figé jusqu'à la prochaine mise à jour. La mise à jour impose de reprendre le processus de production cartographique depuis le début. Ce problème est d'autant crucial que le monde où nous vivons change très rapidement. Les utilisateurs des données spatiales ont besoin d'informations fiables et à jour, et un grand nombre d'entre eux s'intéressent aux modifications de l'espace qui peuvent survenir dans leur domaine d'application (L. Bard, 1990).

3.1. RESULTATS

La composition colorée issue des bandes 4.3.2 est affichée en RGB (Red, green, Blue) dont 4 représentant la bande infra rouge affichée dans le Rouge, 3 qui est la bande rouge affichée dans le Vert, et 2 la bande verte qui affichée dans le Bleu.

Les niveaux de gris montrent les objets différents selon leurs réfléctances, spécifiant ainsi les différents objets possibles sur l'image (voir figure 6). Quant au noir, il symbolise les eaux de la région, pour dire que l'eau absorbe les longueurs d'ondes de l'infrarouge lorsqu'elle observée à travers cette fenêtre. La couleur rouge foncée représente la forêt plus ou moins dense (plus ou mois intacte, forte activité chlorophyllienne), le rouge peu clair représente la forêt dégradée, et le vert clair représente la classe habitat et enfin le

vert peu foncé représente quant à lui la mosaïque habitat, savane et culture. Soit un total de six classes que l'on peut observer.

3.2. INTERPRETATION ET DISCUSSION DES RESULTATS

Dans cette partie, nous présentons les résultats obtenus en fonction des données GPS de terrain confrontées à la classification numérique issue d'une image satellitaire et à partir des méthodes de télédétection.

Pour classifier les différents objets présents sur terrain, nous avons utilisé une image satellitaire Landsat TM (2004) reprenant notre zone d'intérêt.

De l'interprétation visuelle de la composition colorée des bandes 4.3.2 de l'image satellitaire, il est ressorti que la zone pouvait être subdivisée en reflétait cinq grandes

classes dont la classe « Habitat », la classe « eau », la classe de la « Forêt dégradée » avec une faible quantité biomasse, la classe « Forêt non dégradée » avec une forte quantité de biomasse, la mosaïque « culture-habitat-savane » et la classe « Sol nu ».

4 Classe 1 : EAU

Le lac Nzilo occupe la majeure partie de la classe « eau », au quel lac s'associe la rivière Lualaba qui est sa rivière d'alimentation et d'émission. Toutes les eaux de la zone d'étude occupent 23449,770 ha.

4 Classe 2 : BATIS (Habitat)

Nous constatons que tout autour du lac, la plupart des bâtis sont constitués en matériaux non durables, plus loin à l'Ouest (cfr carte d'affectation du sol) nous observons une grande concentration d'habitats, représentant la ville de Kolwezi. La superficie des bâtis dans la Zone d'étude est évaluée à 33 186,796 ha.

4 Classe 3 : FORET NON DEGRADEE (Forte biomasse)

La classe 3, dite selon notre nomenclature « FORET NON DEGRADEE » est une grande occupation végétale et plus ou moins dense (forte biomasse) située dans sa grande partie à l'Est du lac Nzilo. Cette forêt est de type Miombo Humide avec une forte prédominance des espèces brachystégia sp. La superficie occupée par cette classe est de 51 631,978 ha. C'est la classe pourvoyeuse d'espace aux autres classes d'occupation du sol.

4 Classe 4 : FORET DEGRADEE (Faible biomasse)

En observant la carte d'affectation du sol, issue de la classification non supervisée de l'image satellitaire, nous constatons que, la région est beaucoup plus dégradée à l'Ouest, ce qui peut s'expliquer par une forte concentration démographique et par conséquent l'utilisation et occupation continue du sol. On note une étendue de 38 434,867ha.

4 Classe 5 : SOL NU

Cette classe représente sur terrain, le sol non utilisé. Sa proportion sur l'ensemble de la zone d'étude est de 5 981,112 ha.

? Classe 6 : « CULTURES »

Le choix des cultures ne sont pas fonction d'étude du sol. La culture de maïs est la plus
dominante et les cultures mixtes en suivent. Le manioc est encore visible, seule la pomme
de terre est quasi inexistante. Nous avons pu répertorier qu'un seul champ dans ce milieu.
La mosaïque des cultures est représentée sous des formes ponctuelles.

CONCLUSION

Le présent travail avait pour objectif d'évaluer l'affectation du sol aux environs du lac Nzilo. Le changement du paysage dû à la perturbation engendrée par le changement de l'utilisation des sols est considéré de nos jours comme un des changements globaux majeurs de nature anthropique que subit la planète. Faisant allusion à ce résultat, c'est ainsi que nous nous sommes donné l'objectif de cartographier ce milieu anthropique aux environs du lac Nzilo à Kolwezi à l'heure actuelle en vue d'en tirer une idée et aussi mettre l'accent sur le système agraire afin de voir le comportement prochain dudit milieu

et lac à multiples intérêts.
Il ressort de ce travail que de toute la surface d'étude, la forêt encore dense occupe 32,64%, les eaux 14,82%, bâtis 20,98%, les forêts moins denses 24,3%, la mosaïque habitat/ savane/ cultures 3,46% et le sol nu 3,78%. L'agriculture étant la principale activité des paysans, l'utilisation du sol par ces derniers et l'occupation paysagère (végétation, bâtit, ...) a un impact significatif sur la composition du sol. Nous sommes convaincus qu'avec ses trois principaux rôles (Archivage, Analyse et Communication); la production de cette carte d'affectation du sol aux environs du lac Nzilo, servira de référence à des nombreuses études ultérieures. Ceci étant, ce travail est aussi un éveil d'esprit aux scientifiques pour multiplier les recherches dans ce milieu si important.

Robert M., 1946. Le Congo physique, 3e éd. H Vaillant, 4 place St Michel, Liège, 445p.

BIBLIOGRAPHIE

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http://www.jircas.affrc.go.jp/project/africa_dojo/Metadata/grad_research/02.pdf http://www.levoyageur.net http://www.mcan.gc.ca/sciences-terre/limite-geographique/teledetection/fondements/1713 http://www.quebecgeographique.gouv.qc.ca/education/cartographie.asp

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ANNEXES

Annexe 1 : Points Limites de la zone d'étude

X

Y

329989

8849116

330290

8789112

385065

8849342

385269

8789349

Annexes 2 : Champs environnant le lac Nzilo

No

35L

UTM

ALT

CULTURE

1

332186

8839097

1368

MAN

2

332787

8839006

1277

MIX

3

332926

8839060

1307

MIX

4

350411

8827991

-

M

5

350857

8826651

-

M

6

338217

8842088

1328

MAN

7

338815

8840427

1283

MIX

8

340076

8841372

1281

MAN

9

340511

8841361

1270

MAN

10

341667

8841901

1262

M

11

341324

8841417

1265

M

12

334024

8839468

1258

POM TERR

13

335158

8840379

1259

M

14

341144

8842603

1278

MIX

15

341032

8843490

1280

MIX

16

341432

8843748

1276

MIX

17

343221

8843948

1270

MIX

18

343150

8842579

1273

MIX

19

342903

8842036

1264

M

20

343133

8841856

1264

M

21

343292

8841585

1265

M

22

343745

8841312

1272

M

23

343465

8840510

1268

M

24

343198

8838360

1274

M

25

340693

8837136

1274

MIX

26

340175

8836882

1265

MIX

27

339951

8835923

1267

MIX

28

345607

8836383

1263

MIX

29

346569

8834993

1259

M

30

345950

8834055

1263

MIX

31

345751

8833386

1297

MAN

32

346370

8830116

1264

MIX

33

346384

8830515

1263

MIX

34

348128

8829204

1268

M

35

348243

8828140

1276

MIX

36

358929

8821973

1262

M

37

358753

8818817

1263

M

38

357608

8818081

1266

M

39

356686

8817696

1262

M

40

354928

8816961

1261

M

41

351086

8813800

1262

M

42

349293

8813110

1278

MAN

43

350186

8810860

1280

MAN

44

362128

8810682

1268

MIX

45

362303

8810883

1264

M

46

363662

8811713

1262

M

47

336202

8835042

1302

MIX

48

352928

8833939

1262

M

49

354477

8832082

1256

M

50

355310

8833122

1257

M

51

355427

8832925

1255

M

52

355502

8828776

1261

MIX

53

358283

8828017

1263

MIX

54

359091

8827692

1258

MIX

55

358961

8825097

1295

MAN

56

359003

8824569

1276

MAN

57

360758

8823395

1267

M

58

360959

8823563

1260

M

59

361493

8823044

1274

MIX

60

361231

8821854

1262

M

61

361848

8818914

1292

MAN

62

352119

8835344

1261

MIX

63

350166

8835971

1261

M

64

349976

8836816

1261

M

65

350638

8838131

1267

MIX

66

351357

8838982

1265

M

67

351718

8839950

1273

MAN

68

349729

8841122

1306

MAN

69

336025

8835314

1308

MAN

70

335750

8835784

1306

MAN

71

335687

8835929

1299

MAN

72

354665

8822611

-

M

73

355935

8820779

-

M

74

353164

8819970

-

M

75

349700

8815641

-

M

76

363151

8815583

-

M

77

363786

8817026

-

M

78

363786

8814024

-

M

79

363671

8812985

-

M

80

365172

8813101

-

M

81

353684

8811658

-

MIX

82

352760

8811253

-

MIX

83

357321

8812350

-

MIX

84

358244

8812235

-

MIX

85

359168

8811831

-

MAN

86

360553

8811715

-

M

87

361015

8812062

-

M

88

359861

8808771

-

M

89

359053

8809233

-

MAN

90

358244

8809002

-

MIX

91

359572

8808771

-

MIX

92

360034

8808425

-

MIX

93

345255

8840406

-

MIX

94

346756

8840060

-

M

95

348835

8838732

-

M

96

362574

8795869

-

MIX

97

360380

8806577

-

MIX

98

359861

8806404

-

MIX

99

360611

8806404

-

MIX

100

361766

8806924

-

MIX

101

361939

8805769

-

MIX

102

361131

8804268

-

MIX

103

360380

8804268

-

MIX

104

360669

8803171

-

MIX

105

362459

8804326

-

MIX

106

362459

8803287

-

MIX

107

361188

8803691

-

MIX

108

360553

8802883

-

MIX

109

361131

8802190

-

M

110

361362

8801497

-

M

111

360496

8801728

-

M

112

361073

8800978

-

M

113

360034

8800054

-

M

114

359514

8800574

-

MIX

115

358648

8800141

-

MIX

116

359457

8798928

-

MIX

117

359514

8797485

-

MIX

118

359688

8794830

-

MIX

119

359168

8793098

-

MIX

120

360054

8791885

-

MIX

121

358418

8792578

-

M

122

360265

8791038

-

M

123

361188

8789576

-

M

124

362954

8790846

-

MIX

125

361131

8792694

-

MAN

126

360611

8793790

-

MAN

127

360611

8796331

-

MAN

128

361015

8797312

-

MAN

129

362054

8799448

-

M

130

367539

8803835

-

MIX

131

367943

8804182

-

MIX

132

369848

8803604

-

MIX

133

369386

8800487

-

MIX

134

373138

8801122

-

MIX

135

376256

8802103

-

MIX

136

380066

8801526

-

M

137

381913

8803720

-

M

138

380181

8803720

-

M

139

379835

8803835

-

M

140

379604

8803604

-

M

141

351393

8828080

-

M

142

349964

8827187

-

M

143

353716

8824417

-

M

Annexe 3 : Superficie des différentes classes

Classes

Hectare

Pourcentage

EAUX

23 449,770

14,8259096

BATIS

33 186,796

20,9820582

FORET NON DEGRADEE

51 631,978

32,6438613

FORET DEGRADEE

38 434,867

24,3001046

MOSAIQUE

5 482,973

3,46656117

SOL NU

5 981,112

3,78150515






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