Degradation of the forest cover due to oil palm cultivation by remote sensing in the tropical humid environment: application to the Congo Basin - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2019

Degradation of the forest cover due to oil palm cultivation by remote sensing in the tropical humid environment: application to the Congo Basin

Dégradation du couvert forestier liée à la culture du palmier à huile par télédétection en milieu tropical humide : application au bassin du Congo

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Abstract

The objective of this doctoral research is to study the degradation of forest cover due to the industrial cultivation of oil palm by remote sensing in the Congo Basin, particularly the SOCAPALM-Kienké palm grove in Cameroon. To characterize degradation, in order to highlight the systemic link between forest cover degradation and changes in palm grove and landscape structure, the functional approach to landscape ecology was combined with the spatial approach to remote sensing. To achieve this objective, spectral indicators, statistical indicators, structural landscape ecology indicators and remote sensing morphological indicators were analyzed. Spectral indicators from Landsat data (MSS, TM, ETM+) and Sentinel-2A enabled us to map the spatial dynamics of land use to study changes in palm groves, forest cover and other land use components in the study area between 1973 and 2017. The unsupervised classification method for iterative data analysis (ISODATA) and the supervised spatial segmentation classification method were used for the Landsat 1-MSS image (1973) and for the Landsat 4-TM, Landsat 7-ETM+ and Sentinel-2A images from 1988-2017 respectively. The maps obtained are of good accuracy, with Kappa indices between[0.61-0.8] and[0.81-1]. From these maps, statistical indicators have enabled us to characterize the spatial and temporal dynamics of the Kienké palm grove, and to highlight the spatial expression of forest cover degradation from 1973 to 2017. It is reflected in the decrease in forest cover (average annual rates ranging from -1% to -1.47%), which is mainly linked to the expansion of the palm grove and urban structures. Structural indicators of landscape ecology and remote sensing morphology (directional filters and PCAs) allowed us to extract the morphology of the Kienké elaicultural landscape and explain the observed spatial changes. As a result, the expansion of the palm grove is leading to the emergence of new urban structures in and around the grove. These structures contribute to the decline of forest cover, which corresponds to a number of transformations in the forest ecosystem, the dominant process of which is fragmentation.
L’objectif de cette thèse est d’étudier la dégradation du couvert forestier liée à la culture industrielle du palmier à huile par télédétection dans le bassin du Congo, particulièrement la palmeraie de la SOCAPALM-Kienké au Cameroun. Pour caractériser la dégradation, afin de mettre en évidence le lien systémique existant entre la dégradation du couvert forestier et l’évolution de la palmeraie et de la structure paysagère, l’approche fonctionnelle de l’écologie du paysage a été couplée à l’approche spatiale de la télédétection. Pour atteindre cet objectif, plusieurs traitements intégrant des indicateurs spectraux, statistiques, structuraux de l’écologie du paysage et des morphologiques de télédétection, ont été effectués. Les indicateurs spectraux issus des données Landsat (MSS, TM, ETM+) et Sentinel-2A, nous ont permis de cartographier la dynamique spatiale de l’occupation du sol, pour étudier l’évolution de la palmeraie, du couvert forestier et des autres éléments d’occupation du sol composant la zone d’étude de 1973 à 2017. La méthode de classification non-supervisée par analyse de données itérative auto-organisée (ISODATA) et la méthode de classification supervisée par segmentation spatiale ont été respectivement utilisées pour l’image Landsat 1-MSS (1973) et pour les images Landsat 4-TM, Landsat 7-ETM+ et Sentinel-2A de 1988-2017. Les cartes obtenues sont de bonne précision, avec des indices de Kappa compris dans les intervalles [0,61-0,8] et [0,81-1]. À partir de ces cartes, les indicateurs statistiques nous ont permis de caractériser la dynamique spatio-temporelle de la palmeraie de Kienké, et de mettre en évidence l’expression spatiale de la dégradation du couvert forestier de 1973 à 2017. Elle se traduit par la régression du couvert forestier (taux moyens annuels allant de -1% à -1.47%), qui est essentiellement liée à l’expansion de la palmeraie et du tissu urbain. Les indicateurs structuraux de l’écologie du paysage et morphologiques de télédétection (filtres directionnels et ACP), nous ont permis d’extraire la morphologie du paysage élaeicole de Kienké et d’expliciter les changements spatiaux observés. Il en résulte que l’expansion de la palmeraie, entraîne l’apparition de nouvelles structures urbaines à proximité et à l’intérieur de la palmeraie. Ces structures favorisent la régression du couvert forestier, qui correspond à un certain nombre de transformations opérées au sein de l’écosystème forestier, dont le processus dominant est la fragmentation.
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tel-02396595 , version 1 (06-12-2019)

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  • HAL Id : tel-02396595 , version 1

Cite

Prune Christobelle Komba Mayossa. Dégradation du couvert forestier liée à la culture du palmier à huile par télédétection en milieu tropical humide : application au bassin du Congo. Biodiversité et Ecologie. Aix-Marseille Université, 2019. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02396595⟩
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