Utilisation des données de télédétection dans un système d'information géographique pour l'étude de l'érosion hydrique du bassin versant d’Oued Aricha (Settat, Maroc)

Résumé : Une étude réalisée par la F.A.O. (1977) au Maroc a montré que plus de 12 millions d'hectares. de terres de cultures et de parcours sont menacés par l'érosion et que les deux tiers des terres cultivées nécessitent des mesures de conservation sévères. Notre travail s'inscrit dans l'effort de modernisation des méthodologies d'étude des bassins versants au Maroc, il vise à développer une méthodologie qui permettra de quantifier les pertes de sols annuelles, la quantité de sédiments qui sera transportée jusqu'au cours d'eau de même que le potentiel érosif et cela pour le bassin versant d'oued Aricha. A cet effet, les six facteurs (R, K, L, S, C et P) de l'équation universelle de perte de sols (USLE) de même que le coefficient de transportabilité des matériaux détachés (Delivery Ratio "DR") ont été déterminés à l'aide de la télédétection, d'un modèle numérique de terrain , de données cartographiques, de données météorologiques et de visites sur le terrain. La démarche suivante a été adoptée: 1)Calcul de l'indice d'érosivité des pluies à partir des données météorologiques. (facteur R). 2) Production d'une carte d'érodabilité des sols à partir de la carte pédologique au 1/100,000 et des données d'analyses physiques et granulométriques de chaque type de sol. (facteur K). 3) Production de la carte des pentes (longueur de pente et inclinaison) en utilisant un modèle numérique d'altitude réalisé à partir de la carte topographique au 1150,000. (facteurs L et S). 4) Calcul de l'indice de végétation TSAVI (Transform Soil Adjusted Végétation Index) et élaboration d'une carte d'occupation des terres à partir des données de télédétection satellitaire (données TM) (facteur C). 5) Étant donné la rareté voire même l'absence de pratiques culturales anti-érosives le facteur P des pratiques culturales a été considéré comme constant et égal à l'unité. 6) Calcul du coefficient de transportabilité des sédiments (DR) à partir du modèle numérique de terrain et du fichier de longueur de pente. 7) Intégration de tous ces niveaux d'information dans un SIG (PAMAP) et application de l'équation universelle de perte de sols pour la prédiction de la production du bassin versant en sédiments et la cartographie des zones les plus affectées. 8) Application de l'USLE conjointement avec le coefficient DR pour le calcul du potentiel d'apport en sédiments qui seront transportés jusqu'au cours d'eau. 9) Cartographie des zones à risque d'érosion en considérant seulement les facteurs physiques (R, K, L et S) de l'US LE. Cette étude a démontré que la télédétection, de concert avec d'autres sources de données peut procurer des renseignements remarquables et uniques pour la détermination de l'érosion du sol et de la susceptibilité à l'érosion, à des échelles variant entre 1:50 000 et 1:200 000. En effet, l'imagerie TM s'est avérée appropriée et équivalente à d'autres sources d'information, du moins à la même échelle, pour la cartographie de l'érosion par l'entremise de l'identification du couvert végétal et de l'utilisation des terres. En outre, un système d'information géographique, utilisé avec cette équation bien connue (USLE) et conjointement avec le coefficient "DR", permet la caractérisation des régions sujettes à l'érosion et la détermination de la quantité de sédiments acheminée jusqu'au cours d'eau. Pour ce qui est des intérêts pratiques tirés directement des résultats de l'étude, les responsables du barrage collinaire l'Alaloua, installé dernièrement dans notre secteur d'étude, bénéficieront du calcul de perte de sol pour mettre au point des aménagements hydrauliques afin d'éviter l'envasement du barrage. D'autre part, les cartes produites serviront à orienter les efforts des organismes concernés par la défense et la restauration des sols vers les terres les plus susceptibles à l'érosion.||Abstract : A study conducted in Morocco by the F.A.O. (1977) has shown that 12 millions hectares of crop and pasture lands are menaced by erosion and that two thirds of the cultivated lands require drastic conservation measures. Our work is part of the effort to modernize the methodologies app!ied to watershed basin studies in Morocco; it's concerned with the development of a methodology which will permit to quantify annual soil losses, the quantity of sediments eventually transported to the river and stream network and the erosional potential of the oued Aricha watershed. For this purpose, the six factors (R,K,L,S,C and P) of the universal soil loss equation (USLE) as well as the coefficient of transportabiity of the detached material (Delivery ratio "DR") were detemined through the use of remote sensing, a digital elevation mode!, cartographic data, meteorological data and site visits. The following steps were carried out: 1)Calculation of the rainfall and runoff index using meteorological data (factor R). 2) Production of a soil erodibility map using the 1:100 000 scale soil map and the data from physical and grain-size analyses for each soil type (factor K). 3) Production of the siope map ( siope length and aspect) using a digital terrain model produced from the 1:50 000 scale topographical map (factors L and S). 4) Calculation of the TSAVI index (Transform Soil Adjusted Vegetation Index) and production of a land cover map using satellite (TM data) remote sensing data (factor Q. 5) Because of the scarcity and moreover of the absence of anti-erosive agricultural practices, the P factor for the agricultural practices was considered constant and equal to one. 6) Calculation of the coefficient of sediment transportability (DR) using the digital terrain model and the slope length data. 7) Integration of ail these levels of information into a GIS (PAMAP) and application of the universal soil loss equation to the prediction of the watershed sediment production as well as to the mapping of affected zones. 8) Application of the USLE jointly with the "DR" coefficient for the calculation of the potential input of sediments transported to the river and stream network. 9) Mapping of soil erosion risk areas with consideration to only the physical factors (R, K, L and S) of the US LE, which corresponds to deriving the erosional potential of each area. The study has demonstrated that remote sensing, used in conjunction with other sources of data can provide unique and remarkable information for the determination of soil erosion and susceptibi!ity to erosion, at scales varying from 1:50 000 to 1:200 000. TM imagery has revealed itself appropriate and equivalent to other sources of information, at least at the same scale, for the mapping of erosion by means of the identification of the vegetation cover and land use. A geographic information system, used in conjunction with the well documented equation (USLE) and the delivery ratio "DR" permits the characterization of regions susceptible to erosion and the determination of the amount of sediments transported to the river and stream network. As to the practical benefits derived directly from the resuits of the study, the authorities responsible for the dam at Alaloua which has recently been erected in our study area will make use of the soil loss calculations for designing hydraulic structures that will reduce the silting of the dam. On the other hand, the maps produced will serve to guide the efforts of the organizations involved in the defense and restauration of sous towards the land units most susceptible to erosion