Caractérisation et suivi de la déforestation en milieu tropical par télédétection : application aux défrichements agricoles en Guyane française et au Brésil

For several decades, tropical deforestation has been considered as a major ecological threat. Wrongly or rightly, shifting slash and burn cultivation is usually blamed. In this thesis, we present a multi-sensor investigation of deforestation due to agricultural clearings and their spatial evolution in Amazonian forest. Two versions of clearings are considered : the French Guiana variant, known locally as abattis, and the Brazilian variant, currently described as pioneers fronts. These modes of agricultural colonization are associated with specific land use techniques, and induce deforestation at various scales. Pioneers fronts derive primarily from a political initiative to organize the agricultural use of the forest, but clearings extend rapidly out of control and the monitoring becomes difficult. On the other hand, clearings known as abattis, despite their limited extent, multiply very often in an unplanned way. These clearings are generally spontaneous and itinerant, and occur in a context where land statute is precarious and the demand for land increases. Therefore, the need for monitoring becomes critical. The methodology we used to assess and follow-up damages affecting the forest comprises two main stages. The first consists in characterizing clearings patterns on optical images (NOAA AVHRR, Spot 4 VEGETATION, Landsat TM, Spot XS, aerial photographs) and radar data (JERS, ERS). The second step deals with data processing in order to highlight the spatial evolution of clearings and explain land use dynamics. Image analyses are associated with the analysis of socio-economic data resulting from field surveys. These two steps lead to the development of a remote sensing-based strategy for the monitoring and the management of Amazonian forest. This strategy is divided into monitoring levels corresponding to sensors characteristics and clearings extension. For an efficient operational monitoring, we pointed out image processing methods adapted to geographical and climatic context of the wet tropical areas. We also suggested socio-economic and environmental indicators which can supplement observation with images provided by satellites.La déforestation en milieu tropical est considérée depuis plusieurs décennies comme un fléau écologique majeur. A tort ou à raison, les pratiques de défriche-brûlis sont fréquemment mises en cause. L'objectif de cette thèse est de caractériser et suivre l'évolution des défrichements agricoles en forêt amazonienne par télédétection multi-capteur. Deux types de défrichements sont abordés : les abattis en Guyane française et les fronts pionniers au Brésil. Ces modes de colonisation agricole relèvent de logiques différentes et provoquent une déforestation d'ampleur variable. Les fronts pionniers émanent initialement d'une volonté politique de " mise en valeur " organisée de la forêt, mais ils essaiment par la suite et leur suivi devient difficile. Les abattis, bien que de petite taille, se multiplient très souvent de manière non planifiée. Ces abattis étant en général spontanés et itinérants, le besoin de surveillance et de gestion de l'espace devient d'autant plus prégnant que le statut foncier est précaire et la demande en terres agricoles croissante. La méthodologie mise en œuvre pour évaluer et suivre les atteintes à la forêt comporte deux étapes principales. La première consiste à caractériser les configurations télédétectées des abattis et des fronts pionniers sur les images optiques (NOAA AVHRR, Spot 4 VEGETATION, Landsat TM, Spot XS, photographies aériennes) et radar (JERS et ERS). La deuxième porte sur l'utilisation des données multidates pour quantifier l'évolution des défrichements agricoles et expliquer les dynamiques d'occupation du sol. L'exploitation des images est menée alternativement avec l'analyse des données socio-économiques issues d'enquêtes et relevés de terrain. Ces deux étapes débouchent sur une proposition de veille aérospatiale pour la surveillance et la gestion de la forêt amazonienne. Cette veille est déclinée en niveaux de suivi correspondant aux caractéristiques des capteurs et à l'emprise spatiale des défrichements. Pour une surveillance opérationnelle, des traitements d'images adaptés aux spécificités géographiques et climatiques des régions tropicales humides sont proposées, ainsi que des indicateurs environnementaux et socio-économiques qui complètent les observations par satellites