Dynamique de la végétation des savanes en lien avec l’usage des feux à Madagascar. Analyse par série temporelle d’images de télédétection

Bien que le feu soit reconnu comme un facteur d’influence dans la dynamique de végétation des savanes, son rôle n’est pas clairement défini. Cette thèse aborde le problème de l’étude de la relation entre l’usage des feux et la dynamique de végétation. L’approche choisie repose sur l’analyse de séries temporelles d’images de télédétection à moyenne résolution spatiale. Les savanes étudiées sont situées sur le bassin versant de Marovoay au nord-ouest de Madagascar. Dans la mesure où il n’existe pas de consensus quant aux méthodes à utiliser, les savanes de Madagascar offrent un contexte particulier, en raison de la dégradation très prononcée du couvert végétal et des changements recherchés, pour tester les méthodes existantes et en proposer des nouvelles. Le premier objectif de ce travail est d’identifier le régime des feux à travers le suivi des variations spatio-temporelles des surfaces brûlées en milieu de savane. Pour cela, une méthode de cartographie des surfaces brûlées a été développée : elle est basée sur le calcul d’un indicateur annuel indiquant le passage d’un feu pendant la saison sèche et d’un indicateur saisonnier traduisant la période de passage du feu. Cette méthode, appliquée au site d’étude, a permis de produire une série temporelle de données utilisées pour caractériser le régime des feux à partir de deux paramètres, la période d’occurrence et la fréquence de passage du feu. En parallèle, le deuxième objectif consiste à caractériser la dynamique de végétation par l’analyse des variations spatio-temporelles de l’activité végétale. Deux approches de détection des changements, basées sur le traitement de série temporelle de NDVI, ont été testées. La première repose sur l’analyse des variations inter annuelles d’un indicateur phénologique traduisant l’activité végétale pendant la phase de croissance des savanes. La deuxième utilise une technique de décomposition temporelle pour extraire la tendance d’une série de NDVI. Dans les deux cas, les résultats ont permis de caractériser la dynamique de végétation à travers trois classes d’évolution de l’activité végétale (séries progressive, régressive ou stable). Ces résultats ont été évalués par comparaison avec ceux issus de techniques de détection des changements basées sur l’analyse diachronique d’images à haute résolution spatiale. Enfin, dans la dernière étape du travail, nous avons étudié les relations entre les informations relatives aux régimes des feux et à la dynamique de végétation en utilisant des modèles de régression multivariée. L’objectif est d’estimer l’importance et le rôle du feu dans la dynamique de végétation. Les résultats ont amené à trois conclusions : a) Le feu est un facteur de maintien des savanes ; b) Dans les situations où la pression liée aux activités anthropiques est faible, le feu, en particulier par la fréquence de son usage, est un facteur déterminant de la dynamique de végétation ; c) Dans les autres situations, l’interprétation des résultats est complexe et difficile, très certainement en raison de l’interaction de multiples facteurs anthropiques. ABSTRACT : Fire is recognized to be an essential factor that explains savanna vegetation dynamics. But its role is not clearly defined. This work investigates the problem of studying the relation between fire usage and vegetation dynamic. This is addressed through the analysis of time series of medium spatial resolution remotely sensed images. We studied the savanna localized on the Marovoay watershed, on the northwest part of Madagascar. As no consensus exists on the adapted methods, the savanna of Madagascar offers a particular context to test existing methods or develop new ones, because of the advanced vegetation cover degradation and the nature of change to be detected. The first objective of this work is to identify fire regime by analyzing the spatio-temporal variations of burned areas in savanna areas. To this end, a burned area mapping method was developed. It is based on the definition of an annual indicator, which indicates the occurrence of a fire during the dry season, and a seasonal indicator, which gives the information on the date of the fire event. Applied to the study site, this method has lead to the production of a time series of data used for the characterization of the fire regime through two parameters, the period of occurrence and the frequency of fire. In parallel, the second objective consists on characterizing vegetation dynamic by monitoring spatiotemporal variations of vegetation activity. Two change detection approaches based on NDVI time series, were tested. The first consists on analyzing the inter annual variations of a phenological indicator related to vegetation activity during the active growth season. The second uses a temporal decomposition technique to extract the trend from an NDVI time series. In both cases, the vegetation dynamic is characterized through three classes linked to the evolution of the vegetation activity (progressive, regressive or stable series). Results were evaluated by a comparison with the results obtained from a diachronic change detection technique based of high spatial resolution images. Finally, in the last part of this work, we investigated the relation between fire regimes and vegetation activity change classes using multivariate regression models. The objective is to analyze to determine the importance and the role of fire into the vegetation dynamic. Results leaded to three conclusions: a) Fire is a factor that maintains savanna; b) In areas where pressure due to anthropogenic activities is low, fire frequency represents a determinant factor to explain vegetation dynamic; c) In others areas, the interpretation of results appears to be complex and difficult, probably because of the high level of interactions between multiple environmental factors

La mesure de l'étalement urbain avec le plan cadastral informatisé, méthode et limites.

Depuis 2002, la Direction Générale des Impôts (DGI) a lancé un grand projet de numérisation du cadastre en France qui se traduit par la réalisation d'un plan cadastral informatisé (PCI). Celui-ci est actuellement disponible soit en format raster (PCI raster), soit en format vecteur (PCI vecteur). Même si le territoire n'est pas entièrement couvert, la vectorisation du cadastre a été effectuée en concertation avec la DGI sur la quasi-totalité des grandes villes françaises. Le PCI vecteur représente à ce titre une des seules bases de données foncières cartographiques à grande échelle. Comme toute information géographique, le PCI vecteur est structuré en deux parties : une partie graphique qui représente les parcelles et les bâtiments et une partie attributaire qui reprend les informations de la matrice cadastrale. Cette matrice contient entre autres, des informations temporelles sur les dates de construction des bâtiments. Dans un premier temps, cet article s'attache à décrire ces données et l'intérêt qu'elles représentent pour l'analyse rétrospective de l'évolution morphologique de la ville. Dans un second temps, l'article décrit une méthode d'utilisation de ces données à l'aide de deux outils. Il s'agit pour le premier du logiciel Google Earth qui permet de réaliser une visualisation dynamique de l'apparition de bâtiments en 3D sur un espace donné. Le second outil se présente sous la forme d'un module additionnel développé dans un système d'information géographique. Celui-ci propose, en plus d'une fonction de visualisation dynamique, une fonction d'analyse spatio-temporelle permettant de mesurer la vitesse d'apparition de différents objets. Ce module a été développé dans le cadre d'une étude sur l'étalement urbain mené en partenariat avec la Communauté d'Agglomération de La Rochelle. L'outil aide à analyser, à l'échelle du bâti et de la parcelle, l'évolution morphologique générale de la ville sur une période temporelle relativement longue : du milieu du vingtième siècle à nos jours. Outre une mesure de l'évolution horizontale dynamique de la ville (étalement), l'outil propose aussi une mesure " volumétrique " de cette évolution à partir du croisement des données cadastrales avec une base de donnée topographique à grande échelle fournie par l'Institut Géographique National (BDTOPO). Pour finir, cet article présente les avantages et les limites d'utilisation du plan cadastral informatisé vecteur en soulignant en particulier les manques et les erreurs qui ont été le plus fréquemment relevés durant cette étude. L'observation de ces artefacts permet d'envisager non pas une correction qui s'avérerait trop fastidieuse et dont la description dans cet article n'est pas l'objet, mais une estimation de leur impact sur la qualité générale des mesures obtenues

Suivi des cultures à l’aide des images d’observation de la Terre pour l’optimisation de la fertilisation azotée en agriculture de précision

L’agriculture de précision est un principe de gestion des parcelles agricoles qui tient compte de la variabilité spatiale des besoins des cultures en intrants, comme les fertilisants. Les images satellites sont souvent utilisées en agriculture de précision comme source d’information sur la croissance des cultures, notamment pour l’optimisation de la fertilisation azotée des grandes cultures comme le maïs. Ce travail porte sur l’utilisation des séries d’images PlanetScope pour suivre la croissance du maïs et déduire les besoins en fertilisation azotée. L’étude a été menée sur diverses parcelles de la ferme expérimentale de L'Acadie appartenant au Centre de Recherche et de Développement de Saint-Jean-sur-Richelieu (CRDSJR) d'Agriculture et Agroalimentaire Canada. Des sériestemporelles de réflectances au sol fournies par les images Planet ont été recalibrées à l’aide d’une méthode statistique qui réduit les fluctuations dues aux problèmes decalibration des nombreux capteurs PlanetScope, puis utilisées pour calculer l’indice de végétation NDVI. Les résultats montrent qu’il existe une relation entre la croissance exprimée par la série temporelle de NDVI et les quantités d’azote dans le sol et dans les tissus végétaux. Ceci montre, entre autres, qu’une série d’images satellites bien calibréesest plus utile pour déterminer les besoins en azote qu’une seule image

Le suivi du régime hydrologique des grands fleuves de l'Ouest Africain : apport de l'imagerie satellitaire NOAA/AVHRR

Le Projet, « suivi de la végétation en zone tropicale » de l'Institut des Applications de la Télédétection au Centre Commun de Recherche des Communautés Européennes d'lspra, a mis au point et alimente en permanence une banque de données satellitaires NOAA/AVHRR. On présente ici la méthodologie développée pour une utilisation de cette banque de données, à des fins hydrologiques, et les résultats d'une première application dans le cadre d'une étude menée en commun, par le Projet et le Département des Eaux Continentales de I'ORSTOM.Cette étude réalisée sur la Falème, affluent du fleuve Sénégal, le Haut Niger et le Konkoure donne des résultats encourageants quant à la possibilité d'utiliser des descripteurs d'états de la surface, tirés de la banque de données NOAA/AVHRR, comme données d'entrée pour la modélisation hydrologique, au pas de temps mensuel, des grands bassins de l'Ouest Africain.Il serait peut-être ainsi possible de suivre les modifications des régimes hydrologiques de ces grands fleuves liées à des modifications éventuelles, naturelles ou anthropiques, de leur environnement.The project « Monitoring Tropical Vegetation » (MTV) of the Institute for Remote Sensing Applications-Joint Research Center of the European Communities, Ispra Establishment, has created and continually updated a NOAA:AVHRR Imagery data bank. We describe here the proposed methodology to use this data bank for hydrological purposes and the results of an initial application, within a joint research, performed by the MTV Project and the Department for Continental Waters of ORSTOM.The knowledge and the monitoring of the hydrological regimes of large watersheds, especially in the inter-tropical zone, are obviously major topics for hydrology. Interest shown by the scientific community of hydrologists catches up with the goals that are environment protection and « reasonable » sustainable socioeconomic development of these inter-tropical environments, for which a good understanding of the hydrological cycle and water balance is necessary.A lot of studies, which have already been carried out in order to reach these issues, very often include rainfall runoff relationship modeling, about which it is well known that there is a strong influence of surface conditions. But if many research program dealt with that particular point, few things in fact have been done on small scale basis, for large river basins. Taking into account the kind of information needed for the characterization of surface conditions at the required time and space perception levels (i.e. seasonal and interannual dynamics, large geographical expanses) and due to the fact that it was possible to utilize classical tools and techniques for data collection, satellite-based remote Sensing techniques were obviously the only ones which could contribute to start in answering the question.The aim of this study is to demonstrate that a real possibility exists to obtain, by an appropriate use of the NOAA imagery, relevant informations related to the time and space dynamics of the surface conditions, (more precisely about eh evolution of the vegetation cover status), which can be used as quantitative inputs for hydrological models for the West African large watersheds.This study has been conducted through three phases.First, five groups of basins have been selected along a north to south transect which intersects pile all the major ecological systems of this part of the African continent, from the soudano-sahelian zone to the guiean one. Using scientific and technical criteria, but also taking into account the fact that some of this basins are of particular interest for development projects conducted by the EC in West Africa, 3 watersheds have been selected. The Falkeme river, a tributary of the Senegal river, the Upper Niger and the Konkoure. The main characteristics of these basins are given in the text.Then, we have defined the methodological approach with 3 major steps :- creation of date banks for runoff and rainfall, satellite time series and cartographic information (basin boundaries),- extraction, from the satellite imagery, of the indexes we selected to describe the surface conditions,- joint analysis of hydrological and remotely sensed data for 2 years with important hydrological contrasts.The hydrological data bank contains the monthly mean discharges and rainfall for 5 selected basins, from year 1980/1981 to year 1988/1989 (hydrological year).The creation of the satellite data bank started with the preparation of a NOAA-AVHRR HRPT time series including the years 1987, 1988 and a part of 1989. Each of the image we choose (no clouds or as less as possible and with orbital characteristics allowing a 3° W flight over the Equator in order to mitigate the image distortion) has been processed using a processing chain (installed al MTV project).Radiometric corrections have been made to avoid calibration differences between the AVHRR sensors of NOAA 7, 9 and 11.The computation of the derived channels is done through the transformation of the original data provided by the AVHRR sensor into values which are easier to interpret in terms of surface conditions.Three radiometric indexes have been kept :- the vegetation index (NDVI), computed by combination of records in the red and mean infrared bands, which is a good indicator of the vegetal chlorophilian caver on the land surface (Townsed and Justice, 1986),- the surface temperature (TS), computed by the « split window method, using the brightness temperatures in the AVHRR 4 and 5 channels,- the signal, in numerical count, recorded by AVHRR 3 channel. This mean infra-red channel (3.55-3.93 µm) is of great interest. First it records the radiation emitted from the surface and, being very sensitive to the high temperature emissions, is very useful for bush fires detection. Secondly, it records a reflected composent which gives information on clearings within vegetated surfaces. By combining the 2 signals, it is possible to detect the bush fires which are known to affect, each year, large extents of vegetation cover, and to made the differentiation between different vegetation covers, particularly in forest areas or forest-savannah transition zone.Resulting images have been geometrically corrected and resampling of radiometric signals done by cubic convolution method. The final product is a 5 bands image (TS, NDVI, albedo, atmospherical water contents and channel 3 inverted) of 2400 x 1600 pixels (pixel size is 1 km), with geometrical rectification and centered 7° W, 10° N. It must be borne in mind that the radiometric signals are not corrected for the atmospheric effects. That explains why we are rather more interested in the evolution in time of the indexes values than in their absolute values. From these 5 channels images, sub-images of 500 x 500 km are extracted to cover areas of interest for the study of the selected river basins.The graphic data base contains the digitized basins boundaries. These files have been geometrically corrected using reference points, both on the 1/1 000 000 map and on the NOAA:AVHRR HRPT images, in order to be superimposable to these images. After that, the basins are located on the images and using the CHIPS software statistical descriptors of watersheds surface characteristics are derived.In a third step, we have applied our methodology to the Faleme river basin. The main hydrological data for the 4 hydrological stations within the basin are given in the text. 1987/1988 an 1988/1989 years has been compared among to each others and to the long term average values. One can remark that, as far as rainfall is concerned, the selected years are very close to the long term average annual rainfall, while runoff during 1987/1988 is clearly lower than the long terra average discharge, and that is true for all the basins. Runoff increase for 1988/1989, compared for the year before, is more than 100 %, while annual rainfall are quite equivalent. That can he explained by a difference in the time distribution of rainfall during these two hydrological years. In fact it is observed that runoff for 1988/1989 starts and ceases earlier than for 1987/1988. So the high values of rainfall at the very beginning of the rainy season 1988/1989 have been propitious to runoff, whereas a more homogeneous rainfall repartition during the rainy season, the year before, has given a higher rate of infiltration and probably an easiest use of water by vegetation.These differences in terms of total annual rainfall and in time distribution along the year, should have bar, an effect on vegetation dynamic for the two years, and subsequently on the radiometric responses of the surface.In fact, analysis of dynamics of the signal in the NDVI and the medium infrared band shows that :- a minimum is reached for the NDVI value during February for 1987/1988, December for 1988/1989,- a clear shifting between the curves related of the different basins. At the same date, the mean value is always higher for the upstream parts of the basin, with a denser vegetation cover, than for lower part of the basin integrates downstream flat areas,- a very low mean value for the NDVI as early as December 1988, lower than 0.10, which is to be compared to the threshold value 0.05 given as the normal value corresponding to a very sparse herbaceous cover (1 % coverage),- much steeper slopes immediately at the end of the rainy season and beginning of the dry season 1988/1989 than for 1987/1988. This indicates a much faster drying up process for the herbaceous stratum.When looking at the dynamics of the signal in the mean infra-red band, one can see that for the Faleme basin at Kidira during the year 1987 the shape of the distribution histogram changes as we are sinking deeper into the dry season. Starting from a bimodal form it reaches finally an unimodal one. This phenomenon indicates a gradual drying up of the entire basin with as a result a homogenization of the radiometric values.A date la date comparison of the 1987 and 1988 histograms shows that, as early as November 1988, the distribution is unimodal with a mean value higher than in 1987. The fact that homogeneity kept on during the warn-up period indicates that the main part of the vegetation cover, and particularly the herbaceous stratum, was already dry in November 1988.All these observations tend to show that it is possible to perceive, on one hand space-time distribution of rainfall and on the other hand the relative importance of grass in the vegetation.Finally this study has been extended to the Upper Niger and the Konkoure basins. All the above observations related to the Faleme river basin are corroborated by the temporal evolution of the standard deviation values of NDVI.In conclusion, we can say that this study bears encouraging results as regard as to the possible use of descriptive indicators of the surface conditions derived from the NORA AVHRR data bank, as inputs for the hydrological models, on a monthly basis, of large West African watersheds.Thus, it may be possible to evaluate the changes in these large rivers regimes, in relation with changes, either natural or due to human activities affecting their environment

La contribution des SIG à la connaissance et à la gestion de l'environnement littoral

Ce dossier d'Habilitation à Diriger des Recherches comprend trois volumes :- Un résumé du parcours scientifique, présenté sous la forme d'un rapport d'activité, incluant les actions d'enseignement et la liste des productions bibliographiques,- Un recueil des publications les plus représentatives, présenté par thématique,- Une synthèse concernant la contribution des SIG à la connaissance et à la gestion de l'environnement littoral. Les éléments présentés dans cette synthèse sont les suivants.En 1992, la seconde Conférence des Nations Unies pour l'Environnement et le Développement (CNUED, Rio) mettait l'accent sur la dimension planétaire de nombreux phénomènes écologiques et sur la nécessité d'en accroître la connaissance, d'améliorer la gestion des ressources et d'assurer la protection de l'environnement notamment contre les risques naturels et technologiques. Les zones côtières étaient alors reconnues comme des espaces extrêmement sensibles où les effets perturbateurs de l'homme sont parfois irréversibles, à l'image des pays en voie de développement où les littoraux subissent depuis quelques années un accroissement rapide de la population provoquant des mutations territoriales de grande ampleur. Cette conférence réaffirmait de ce fait l'intérêt du concept de « gestion intégrée des zones côtières » proposé au début des années 1970 par la Convention de Ramsar et l'US Coastal Zone Management Act, qui exprime le besoin d'agir collectivement sur les processus naturels et anthropiques susceptibles de menacer le maintien durable de la qualité de l'environnement et des activités qui s'y déroulent.Mais comment gérer cet espace complexe sans une connaissance approfondie de son fonctionnement et de son évolution ? C'est à ce niveau que la contribution des scientifiques peut s'exprimer. En effet, le fonctionnement de la zone côtière repose sur une multitude de variables physiques, naturelles et socio-économiques en interaction, agissant sur une gamme scalaire et temporelle relativement large et dont la compréhension implique de multiples compétences scientifiques. Ce contexte pluridisciplinaire ne facilite pas la production d'une vision synthétique des processus, puisque les disciplines académiques fournissent souvent des points de vue différents d'une même réalité. De plus, il nécessite la mise en œuvre de méthodes et d'outils technologiques adaptés au stockage, à l'analyse et à la représentation de données de source et de nature diverses. L'ensemble de ces contraintes pourrait être en partie à l'origine de l'intérêt tardif de la communauté scientifique pour les zones côtières. En effet, il ne s'est développé qu'à partir des années 1980, comme l'atteste la mise en place de programmes et de réseaux de recherche nationaux et internationaux. Cependant, malgré des résultats scientifiques importants notamment sur l'approche théorique de la gestion de la zone côtière, la difficulté à développer l'ouverture pluridisciplinaire nécessaire persiste. La complexité des processus en cause, l'éparpillement des compétences et des données dans un vaste champ disciplinaire et dans de multiples institutions, en sont en grande partie responsables. Si on se réfère à l'expérience internationale dans ce domaine, il semble acquis que les avancées les plus significatives concernant la prise en compte des conditions écologiques se sont notamment appuyées sur les systèmes d'information géographique (SIG). Outils scientifiques et techniques, ils établissent un lien tangible entre les différents compartiments du système étudié et synthétisent l'ensemble des progrès conceptuels et techniques réalisé dans le domaine de l'information géographique. Par leurs capacités de stockage, d'analyse et de représentation de l'information spatialisée, ils concourent à améliorer la connaissance du fonctionnement global des écosystèmes et contribuent aux réflexions des décideurs. Utilisés en synergie avec la télédétection et la géodésie spatiale, actuellement en plein essor, ils peuvent offrir un certain nombre d'atouts dans trois domaines d'application : l'aménagement et la gestion des territoires, l'appui à la recherche et au développement, et la planification des activités. Néanmoins, il apparaît après une décennie d'utilisation dans différents domaines d'application que les conditions du succès de leur mise en œuvre sont dépendantes non seulement de paramètres techniques et économiques, mais aussi sociaux, organisationnels et spatiaux. La première partie de cette synthèse pose le contexte géographique et méthodologique dans lequel s'inscrivent les applications géomatiques développées en mer d'Iroise et pour lesquelles des perspectives de recherche sont envisagées. Elle aborde différentes notions et propose un état de l'art concernant l'environnement littoral, les principes de gestion intégrée des zones côtières et les systèmes d'information géographique. L'environnement littoral est présenté dans ses limites géographiques et ses composantes thématiques comme un espace sensible et complexe où différents paramètres interférent, justifiant l'intérêt d'une multitude d'acteurs. L'attrait des sociétés humaines pour cet espace d'une grande richesse entraîne une pression sur la ressource et des conflits d'usage que la gestion intégrée de la zone côtière se propose de résoudre. Ce concept qui s'est développé depuis les années 1970 s'exprime par différentes actions politiques et scientifiques. Néanmoins, il apparaît que cet intérêt récent d'une communauté internationale composite se traduit par des visions et des approches différentes qu'il est parfois difficile de concilier dans le contexte pluridisciplinaire inhérent à la mise en œuvre d'un projet de gestion intégrée. C'est à ce niveau que l'utilisation des méthodes géomatiques peut contribuer à développer une approche territoriale et écosystémique de la zone côtière.Les systèmes d'information géographique sont présentés selon différents points de vue qui leur attribuent communément un rôle déterminant dans la gestion, l'analyse et la représentation de l'information géographique et dans l'aide à la décision qu'ils peuvent procurer. Leurs apports aux sciences environnementales et comme support à la gestion des territoires sont discutés. S'ils produisent des résultats intéressants dans différents domaines, il apparaît qu'ils sont encore peu utilisés sur le littoral et encore moins dans des projets finalisés basés sur des approches pluridisciplinaires. La seconde partie de ce mémoire décrit les composantes et les applications d'un SIG consacré aux espaces littoraux de la mer d'Iroise, développé depuis une dizaine d'années dans un laboratoire universitaire. Il est mis en œuvre avec deux objectifs complémentaires. Le premier est de contribuer aux recherches menées sur le fonctionnement et l'évolution d'un écosystème complexe, et le second est de procurer aux gestionnaires des éléments concrets permettant de faciliter leurs prises de décision. Ce système d'information géographique offre une plate-forme d'informations géospatiales suffisamment riche des points de vue thématique, temporel et scalaire, pour permettre la mise en œuvre de diverses applications scientifiques en relation étroite avec des objectifs de gestion de l'environnement. Afin d'illustrer les possibilités du système, trois applications menées selon une approche écosystémique sont présentées. L'analyse des changements d'occupation et d'utilisation des sols d'une île habitée est réalisée selon les perspectives scientifiques du programme international « Land Use and Land Cover Changes » de l'IGBP (International Geosphere Biosphere Program). Elle synthétise les changements territoriaux intervenus depuis 1844 sur l'île d'Ouessant, met en évidence le rôle actuel d'une activité traditionnelle, l'élevage du mouton, dans l'entretien des milieux semi-naturels et propose des scénarios prospectifs d'évolution de la végétation en relation avec différentes hypothèses de développement du cheptel ovin. Concernant l'étude des dynamiques de la végétation des îlots marins protégés, la démarche vise à proposer une méthode d'évaluation des changements du tapis végétal afin de procurer un outil synthétique aux gestionnaires, pouvant servir à l'élaboration de comparaisons entre différents sites d'un réseau d'espaces protégés, au niveau national. Les résultats acquis sur un ensemble représentatif d'îlots marins en réserve, mettent spatialement en évidence les changements intervenus en une décennie, en relation avec différents facteurs anthropo-zoogènes, et fournissent une évaluation synthétique des dynamiques en cours, à l'échelle du réseau.L'habitat d'une espèce marine d'intérêt patrimonial est étudié dans le cadre du projet européen « Tursiops, réseau atlantique des grands dauphins côtiers ». En dépit du peu d'informations environnementales disponibles, la recherche menée en mer d'Iroise permet de préciser les caractéristiques physiques du domaine vital des animaux, de réaliser une synthèse de la morphologie des fonds sous-marins susceptibles d'expliquer la distribution des groupes résidant et de proposer une approche par modélisation de l'habitat potentiel. Au vu des résultats présentés, la démarche géomatique entreprise au sujet de la mer d'Iroise paraît fructueuse tant dans le domaine de la connaissance du fonctionnement et de l'évolution de l'écosystème que dans celui de l'aide à la gestion de la zone côtière. Néanmoins, il apparaît que l'utilisation du système est limitée sur certaines problématiques du fait de l'indisponibilité de nombreuses données et de méthodes d'analyse peu adaptées à l'étude de certains processus environnementaux. La troisième partie de ce mémoire dresse un constat critique de l'apport et des limites du SIG mis en place en termes d'état des connaissances, d'analyse des processus et d'aide à la gestion. Les nouvelles méthodes géomatiques d'acquisition de données à haute résolution spatiale ainsi que le couplage des systèmes d'information géographique avec des plates-formes de modélisation sont présentés comme des perspectives méthodologiques prometteuses en vue du suivi à long terme et de la représentation des processus dynamiques. Ces méthodologies seront appliquées aux recherches en cours sur la zone côtière finistérienne. En outre, il apparaît que le SIG mis en œuvre, s'il veut répondre aux objectifs de compréhension du fonctionnement de l'écosystème et d'aide à la gestion intégrée, fixés au préalable, doit s'intégrer à un outil pluridisciplinaire fondé sur des méthodes complémentaires. Dans un tel dispositif, la télédétection permettrait d'alimenter les bases d'information géographique par des variables pertinentes, relatives notamment au milieu marin, en complément des échantillons acquis in situ et des bases de données existantes. Celles-ci seraient utilisées pour calibrer et valider les modèles qui seraient utilisés pour explorer la dynamique de l'écosystème et quantifier les processus en intégrant une large part des interactions entre les différents facteurs. En permettant leur organisation en un système cohérent, le SIG offrirait les moyens de coupler efficacement les données acquises par ces différentes méthodes et fournirait des outils d'analyse spatiale et de représentation. Enfin, des interfaces et des modules spécialisés d'aide à la décision compléteraient le système de manière à en faciliter l'accès à différents niveaux d'utilisation et à le rendre opérationnel dans le contexte d'une gestion intégrée de la zone côtière finistérienne.Concernant l'environnement littoral de la mer d'Iroise, la nécessité de disposer d'un outil fédérateur susceptible de rassembler différentes composantes du système et donc des compétences et des points de vue variés, ainsi que des méthodes d'analyse et de représentation efficaces est apparue voici une dizaine d'années. A cette époque, les méthodes géospatiales de fourniture et de traitement de données telles que les SIG, la télédétection, l'analyse spatiale, la modélisation s'imposaient comme un formidable potentiel pour l'étude des changements par leur capacité à fournir des éléments de réflexion et de synthèse. L'appropriation de cette nouvelle technologie par les géographes s'est fondée sur des bases théoriques rigoureuses, originales et somme toute attractives pour un bon nombre d'acteurs, praticiens ou théoriciens de l'environnement s'intéressant aux problématiques d'une zone côtière exemplaire, de par ses caractéristiques et ses évolutions. La problématique globale s'est donc nourrie d'approches spécifiques illustrant quelques facettes de la complexité de la zone côtière. La démarche écosystémique qu'elles sous-tendent s'inscrit dans une triple perspective spatiale, temporelle et pluridisciplinaire. Si ces deux premières composantes relèvent sans aucun doute de la pratique traditionnelle en Sciences Humaines, la connotation pluridisciplinaire des recherches menées est plus actuelle. De fait, l'évolution de la pratique scientifique combinée à l'étude d'un espace complexe d'interfaces géographiques implique nécessairement de positionner la réflexion aux marges de différentes disciplines qui deviennent alors complémentaires. On atteint ainsi une conception transversale de la recherche, aux limites des champs académiques traditionnels, où les Sciences de l'Homme et de la Société peuvent occuper une place à part entière aux côtés des Sciences de la Vie, des Sciences de l'Univers et des Sciences de l'Information et de la Communication