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Chef de Projet: R. CHAUMEDirecteur Scientifique: J. CHAMPAUD
J.P. CHEREL
Project Manager: E. BARRETA. ATKINSON
G.MUSCAT
Convention C.E.E. / ORSTOM N° 946 / 1990 . 24novembre 1993
Compositions coloréesdes 5 villes étudiées
€)CNES
o1
5km1
10km1
Institut Français de RechercheScientifique pour le Développement
en Coopération
Télédétection et Traitement d'ImagesCentre ORSTOM. 911 av. AgropolisBP 5045 - 34032 MontpellierTéléphone: 67 61 75 IlTélex: ORST MPL 485 507 FTélécopie: 67 54 78 00
Environmental Resources Limited
106 Gloucester Place, London W1H 3D8Téléphone: 071-465 7200Facsimilé : 071-9358355Télex: 299659 ERL G
Le rapport présenté est le fruit d'un travail d'équipe effectué au cours de réunions à Montpellier oudans les villes étudiées. Il a été rédigé par les personnes suivantes:
Première Partie. Synthèse et Recommandations :
J. CHAMPAUD (1), R. CHAUME (2) etJ.P. CHEREL (3)
Deuxième Partie. Monographies:
Conakry - J. CHAMPAUD, C. TISSANDIER (4) etJ.P. CHERELIbadan et Nairobi - A. ATKINSON (5), G. MUSCAT (6) etJ.P. CHERELOuagadougou - J.P. CHERELYaoundé.- J. CHAMPAUD
(1) Géographe, Laboratoire Population Environnement, ORSTOMlUniversité de Provence, Marseille.(2) Responsable de l'Unité de Traitement d'Images, ORSTOM, Montpellier.(3) Géographe, ORSTOM. Montpellier.(4) Géographe, vacataire ORSTOM. Montpellier.(5) Senior consultant en urbanisme et sociologie urbaine, E.R.L., Londres.(6) Géographe, E.R.L., Londres.
Nous tenons à remercier 1. NOEL, Chef de la Mission Technique Télédétection de l'ORSTOM. pour sa collaboration à laréalisation des documents cartographiques contenus dans ce rapport.
SOMMAIRE
Introduction
Introduction
1 - Généralités2 - Les tennes de références3 - Un travail d'équipe4 - Organiation du rapport5 - Le déroulement des opérations
Première Partie. Méthodologie et Synthèse
1 - La télédétection : méthodes et applications
1 - Quelques rappels de télédétection2 - Les recherches en cours en télédétection urbaine3 - Les images utilisées4 - Les principaux traitements effectués
II - Les résultats
1 - Les spatiocartes2 - La mesure de la croissance urbaine3 - Les modes d'occupation du sol4 - La surveillance de l'environnement5 - Les modèles numériques de terrain
III - Bilan
1 - Avantages2 - Disponibilité des images3 - Les échelles4 - Vers des observatoires urbains5 - Les SIG urbains
IV - Images-satellite et politiques urbaines
Deuxième Partie. Monographies
1 - Conakry
1 - La ville de Conakry : présentation2 - Les politiques urbaines3 - Les acteurs de l'urbanisation4 - Conakry vue de SPOTConclusionAnnexes
7
7899
10
15
15192022
33
3337455353
58
5858616163
65
7374829399
102
II - Ibadan
1 - Antécédents2 - Données spatiales sur Ibadan3 - Les institutions chargées de l'urbanisme et de la télédétection4 - Questions clés de l'urbanisme5 - Utilité des données de télédétection pour l'urbanismeConclusions et recommandationsAnnexes
III - Nairobi
1 - Antécédents2 - Données spatiales sur Nairobi3 - Les institutions chargées de l'urbanisme et de la télédétection4 - Questions clés de l'urbanisme5 - Utilité des données de télédétection pour l'urbanismeConclusions et recommandationsAnnexes
IV - Ouagadougou
1 - La ville de Ouagadougou: les origines2 - Les politiques urbaines3 - Les acteurs et les instruments de la planification urbaine4 - Ouagadougou vue de SPOTConclusionsAnnexes
V - Yaoundé
1 - la ville de Yaoundé: les origines2 - Les politiques urbaines3 - Les acteurs de l'urbanisation4 - Les instruments de la planification urbaine5 - Yaoundé vue de SPOTConclusion: crise économique, crise urbaine et crise politiqueAnnexes
Conclusion et Recommandations générales
Conclusion et Recommandations générales
Références bibliographiques
Table des planches et des figures
Table des matières
105113115127134140145
149163165179185196199
205206217225239241
245246258266269275277
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287
296
298
Introduction
1 - Généralités
La planification urbaine suppose que l'on ait accès à des données fiables et continuellement
mises à jour. Dans les pays en développement, ces données sont rarement disponibles car les
moyens traditionnels de collecte de l'information sont chers et trop souvent hors de portée des
possibilités financières des principaux responsables de la planification. Ceci est d'autant plus
préjudiciable que les taux de croissance des grandes métropoles sont parfois vertigineux (de 6 à
10 % par an) ce qui entraîne des extensions spatiales incontrôlées.
Avec l'apparition des satellites à haute résolution, des possibilités d'améliorer la fréquence et la
qualité des données urbaines sont apparues. Le satellite SPOT dont le pouvoir de discrimination
des objets au sol peut atteindre 10 mètres permet d'élaborer rapidement des documents utiles
aux différentes études urbaines.
L'unité de traitement d'images de l'ORSTOM à Montpellier a proposé d'appliquer à d'autres
villes d'Afrique les méthodes, déjà utilisées sur Dakar, d'étude de l'environnement urbain par
imagerie satellite. Un projet entrant dans le cadre des actions sectorielles sur l'environnement,
inscrites dans la convention de Lomé IV, a été élaboré et présenté à la Direction Générale du
Développement (DGVIII) de la Commission des Communautés Européennes. Afin d'étendre
l'échantillonnage des villes à des pays de l'Afrique anglophone, la collaboration d'un bureau
d'étude de Londres fut sollicitée. Cette société de consultants - "Environmental Resources
Limited" - a bien voulu accepter cette collaboration qui apportait une expérience importante dans
des études d'environnement et d'aide à la décision.
Ce projet s'est inscrit dans les recherches menées par le département "Société, Urbanisation et
Développement" de l'ORSTOM et, en particulier, dans le cadre de l'Unité de Recherche 5F :
"Villes, Espaces, Aménagement".
Il s'agissait, pour reprendre les termes du contrat CEE / ORSTOM, d'un "test de faisabilité
(...) utilisant les possibilités opérationnelles de l'imagerie satellitaire SPOT" avant le démarrage
d'un programme d'étude de l'environnement péri-urbain des grandes villes africaines. Il fallait
également / déterminer quel peut être l'apport de la télédétection à l'étude des politiques
urbaines conduites dans les villes africaines: migrations des ruraux, croissance démographique
élevée, différenciation sociale des quartiers. L'objectif était aussi d'examiner dans quelle
mesure la télédétection représente un coût financier, technique et humain avantageux pouvant
intéresser des états disposant de peu de ressources. Enfin, il convenait de montrer qu'elle offre,
7
outre un gain de temps, des possibilités d'inventaire et de diagnostic pouvant servir à combler
des lacunes de l'information et à pallier le manque de données fiables sur la croissance urbaine
de ces pays.
Compte tenu de l'association avec E.R.L., trois villes francophones et deux villes anglophones
ont été retenues. Le choix des villes s'est fait en fonction des problèmes techniques liés à
l'imagerie satellite, aux conditions climatiques et à la disponibilité immédiate des images, le
contrat étant d'une durée d'un an.
2 • Les termes de références
La convention entre la Commission des Communautés Européennes et l'üRSTüM précisait
ainsi les termes de référence de l'étude:
"On se propose de caractériser les différents modes d'occupation du sol et d'analyser sur unlaps de temps significatif leur évolution:
- sur le milieu urbain lui-même :
Dans un premier temps, déterminer les limites urbaines (extraction de la tacheurbaine) pour s'intéresser à l'organisation spatiale de l'agglomération en parvenant à unedifférenciation du tissu urbain mettant en évidence les grands types de quartiers (vieux centresurbains, quartiers périphériques, habitat suburbain, etc ... ), ainsi que leurs extensionsrespectives. Des zonations dans la densité du bâti, la connaissance de la morphologie urbainepermettent alors de réaliser une stratification de l'espace, donnée très utile pour guider eteffectuer des sondages précis sur le terrain (estimation de la population citadine) ,.
Dans un deuxième temps, le suivi de l'évolution et l'étude des quartiers les plusrécents, analyses effectuées à des dates différentes (quelques années), permettent de visualiserla dynamique spatiale de la ville, la mobilité du front urbain, ainsi que les grands axes decroissance. La logique de développement de l'agglomération peut être ainsi abordée, ce qui estparticulièrement important pour orienter les programmes d'aménagement et de planification.
- sur l'environnement péri-urbain:
De faire un état des lieux (inventaire des usages du so/), afin d'être en mesured'évaluer l'impact de la croissance urbaine sur ce milieu qui peut être natu.rel, utilisé à des finsagricoles, ou déjà urbanisé (communes rurales). L'influence de ce milieu sur les donnéesurbaines (construction, population), doit être aussi appréhendée ,.
Si cet environnement est encore naturel, il faut s'intéresser à l'intérêt écologique(qualité du site), ou bien économique de ces zones, dans un souci de protection (phénomène dedéboisement et de savanisation péri-urbaine), ou de mise en valeur optimale. Il est aussinécessaire de se préoccuper de ses caractéristiques pour savoir si elles sont potentiellementdangereuses ou insalubres à l'occupation humaine (ou à sa proximité). C'est particulièrement lecas des bas-fonds humides, gîtes privilégiés des vecteurs des maladies parasitaires. En milieulagunaire ou côtier, la mise en évidence de phénomène de pollution des nappes d'eau est aussitrès importante.
Dans le cas de zones agricoles, il faut parvenir à un inventaire cartographique del'usage des sols de la périphérie urbaine en identifiant les grands types de cultures et les
8
structures agraires. Il est en effet essentiel de s'efforcer de sauvegarder en priorité les ceinturesmaraîchères, d'ailleurs fréquemment situées sur les zones humides."
Ce sont là les connaissances que l'on peut espérer tirer de l'examen des images-satellite. Dans
un domaine où les expériences sont encore peu nombreuses, il était intéressant de voir si les
traitements connus étaient utilisables de manière rapide sur un échantillon de villes. Les centres
urbains retenus ne sont certes pas représentatifs, au sens statistique du terme, de toute la réalité
urbaine africaine. Ils constituent cependant une gamme suffisamment variée de situations pour
que l'on puisse y retrouver la plupart des problèmes rencontrés dans ce type d'analyse.
Les villes retenues sont: Conakry (Guinée), Ibadan (Nigéria), Ouagadougou (Burkina
Faso), Nairobi (Kenya) et Yaoundé (Cameroun). Ce sont des capitales d'État, à l'exception
d'Ibadan qui est cependant la capitale d'un état fédéré. Elles approchent ou dépassent le million
d'habitants. Ibadan et Nairobi sont situées en pays anglophone, les trois autres en pays
francophone. Une seule ville portuaire, Conakry, pour quatre villes de l'intérieur; une seule
ville de "savane", Ouagadougou, pour trois implantées en milieu forestier, Nairobi se situant
sur une zone de contact forêt-savane.
L'un des critères du choix des villes a été, naturellement, la possibilité de disposer rapidement
d'images SPOT. Or les scènes exploitables sont moins nombreuses que ce que l'on pouvait
espérer, ce qui peut poser certains problèmes, nous y reviendrons, pour un suivi régulier de la
croissance spatiale des villes.
3 - Un travail d'équipe
Ce projet a pu être mené à bien grâce à l'association de plusieurs types de compétences,
géographes, urbanistes, sociologues, informaticiens, spécialistes en télédétection, travaillant
dans des environnements scientifiques différents, recherche, université, bureau d'études. La
collaboralion entre deux pays de pratiques différentes a permis de mieux cerner les problèmes
culturels des villes africaines qui diffèrent par leur langue et leur histoire. Ce travail d'équipe a
été effectué au cours de réunions à Montpellier, pendant les phases de traitement des données
numériques, ou lors des missions d'enquête et de contrôle de réalité de terrain dans les villes
étudiées.
4 - Organisation du rapport
Ce rapport final comprend deux parties; la première présente la synthèse des opérations sur les
différentes villes et les recommandations que l'on peut en déduire. La seconde donne, ville par
ville, les analyses effectuées, reprises à partir du rapport d'étape et complétées des nouveaux
traitements multitemporels.
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5 - Déroulement des opérations
Pour chacune des villes, l'inventaire des données et des divers documents existants a été fait:
canes, plans de ville, photos aériennes, bibliographie générale ou spécialisée en télédétection.
Dans le même temps, le catalogue d'archivage des images SPOT a été régulièrement consulté
afin de faire des choix dans l'acquisition des scènes à traiter.
L'ensemble du traitement d'images a été effectué avec le matériel informatique et les logiciels
dont disposent les centres ORSTOM de Montpellier et Paris: stations de travail SUN, micro-
ordinateurs compatibles IBMIPC, logiciels PLAl\TETEl, TEIS2, SAVANE3, dérouleur de
bandes, traceur couleur, scanneur, etc ...
Les missions sur le terrain ont été effectuées entre mars et juin 1991 par les équipes suivantes:
o 28 mars - 8 avril
o 13 - 24 avril
o 25 avril - 4 mai
04-16mai
o 20 - 30 juin
Conakry
Nairobi
Ibadan et Lagos
Yaoundé
Ouagadougou
J. CHAMPAUD
J.P. CHEREL
A. ATKINSON
J.P. CHEREL
G. MUSCAT
A. ATKINSON
J. CHAMPAUD
1.P. CHEREL
G. MUSCAT
J. CHAMPAUD
J.P. CHEREL
1.P. CHEREL
Ces missions, de courtes durées, se sont bien déroulées. Elles ont bénéficié de l'appui des
délégations locales de la Commission des Communautés Européennes, et selon les pays, des
représentations locales de l'ORSTOM et des services culturels français. L'accueil réservé par
1 - Logiciel de traitement d'image développé à l'ORSTOM par M. RAKOTO2 - Logiciel de traitement d'image développé à rORSTOM par J. NOEL3 - Logiciel de Système d1nformation Géographique développé à rORSTOM par M. SOURIS el al.
10
les autorités nationales a été partout très favorable ce qui a permis un dialogue intéressant et
constructif avec notamment les principaux responsables de l'urbanisation.
L'objectif de ces missions de terrain était double. Il s'agissait d'abord de confronter les images
tirées des premiers traitements numériques des scènes SPOT avec la réalité urbaine. Travail
d'observation directe effectué en parcourant les clivers quartiers de la ville et de sa périphérie, et
en comparant les divers documents graphiques réunis: images-satellite, photos aériennes,
cartes ou plans. A Yaoundé et Ouagadougou, les observations au sol ont été corn pIétées par un
survol en avion d'aéro-club.
La confrontation de ces divers documents, de dates et de factures différentes, s'est révélée très
enrichissante pour notre information. Elle a montré que malgré ses nombreux avantages,
l'imagerie satellite seule était insuffisante pour avoir une connaissance complète des réalités
urbaines, mais elle a confirmé également que les documents classiques plus anciens étaient
souvent rares et lacunaires. Il peut même arriver que l'image SPOT soit le seul document
graphique précis datant de moins de 10 ans pour la ville étucliée !
Le deuxième objectif était la rencontre avec les responsables, à des degrés divers, de
l'urbanisation: responsables politiques, administratifs, mais aussi bailleurs de fonds. Il
s'agissait au cours de ces entretiens d'appréhender l'évolution actuelle des politiques urbaines,
et ce à un moment particulièrement clifficile, une crise économique et financière grave - doublée
parfois d'une crise politique aiguë - sévissant dans presque tous les États visités. Dans cette
situation, il est facile de comprendre que les acteurs de la planification urbaine se retrouvent très
souvent avec des ressources financières limitées et peu de moyens à consacrer au suivi et la
maîtrise d'une urbanisation galopante.
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1 - La télédétection : méthodes et applications
1 - Quelques rappels de télédétection4
- Les données
La télédétection fournit des images numenques du rayonnement électromagnétique
émis ou réfléchi par la surface de la terre, et mesuré dans différentes bandes spectrales par des
capteurs embarqués à bord de satellites. Les données numériques des scènes ainsi enregistrées
sont transmises aux stations de réception et corrigées des distorsions géométriques et
radiométriques liées aux conditions d'acquisition des images.
Chaque image est une mosaïque de surfaces élémentaires, les pixels, dont la taille caractérise
la résolution spatiale du satellite. Ils sont munis chacun d'une valeur radiométrique, mesure
discrète de l'énergie reçue par le capteur dans une bande spectrale. La luminance d'un point
est alors codée sur 8 bits, soient 256 valeurs possibles qui peuvent être représentées
visuellement par 256 niveaux de gris ; depuis les très faibles valeurs de luminance de la surface
d'une eau claire et profonde (l'eau apparait alors noire), jusqu'aux valeurs très élevées de la
neige fraîche (blanche car elle réfléchit la quasi totalité du rayonnement solaire). L'ensemble des
réponses spectrales d'un pixel dans les différentes longueurs d'onde constitue sa signature
spectrale, chaque domaine spectral amenant une information particulière sur la nature de
l'objet observé qu'il soit artificiel (bâtiments, routes, voies ferrées, canaux, ... ) ou naturel
(végétal, minéral, eau, nuages, ...). Toutefois, des objets différents peuvent présenter des
signatures spectrales identiques à un moment donné, rendant leur discrimination difficile sinon
impossible. Des études sur la texture de l'image ou une analyse diachronique sont alors
nécessaires.
Les scènes du satellite SPOT couvrent une surface de 60 km sur 60 km, ce qui est très suffisant
dans le cadre d'une étude urbaine. Elles peuvent être acquises en mode multispectral ou en
mode panchromatique. Ces deux types de données complémentaires s'avèrent nécessaires
pour aborder la problématique urbaine.
• En mode multispectral le satellite SPOT fournit trois images, trois canaux XS
couvrant en partie le domaine du visible et du proche infrarouge. La résolution au sol est de 20
mètres. Les trois bandes spectrales, XSl (vert), XS2 (rouge), XS3 (proche-infrarouge) ont été
choisies lors de la définition de la charge utile de SPOT car elles autorisent de nombreuses
4 - D'après N. THOLEY : les éléments de traitement d'image en télédétection; support de cours. Université deStrasbourg, 1991
15
études sur la végétation qui constituent un volet très important des programmes de télédétection.
Avec ces trois canaux et cette résolution, encore moyenne pour le domaine urbain, c'est la
structure d'ensemble de la ville, plan et tissu, qui sera plutôt abordée.
• En mode panchromatique, SPOT enregistre une seule image couvrant l'essentiel
du domaine visible mais avec une résolution portée à 10 mètres, donc deux fois plus fine qu'en
mode XS. Avec ce canal panchromatique, c'est la finesse géométrique de l'image qui est
privilégiée, ce qui est particulièrement intéressant dans le domaine urbain où les objets à
identifier sont souvent de petite taille, surtout dans les villes de pays en développement.
- Le traitement d'image
Le traitement d'image regroupe l'ensemble des méthodes informatiques permettant de
traiter des images numériques; il pennet de visualiser et d'améliorer la qualité visuelle des
images (niveaux de gris, compositions colorées), d'extraire des infonnations thématiques des
images (classifications multispectrales et analyses multivariées), de détecter des contours, des
textures et des fonnes (analyses spatiales et morphologiques), de recaler des images entre-elles
ou avec des cartes. La multiplication des traitements et des visualisations pennet l'élaboration
de grilles d'identification et de discrimination des objets urbains.
L'amélioration des images conduit à l'étude statistique des données numenques. Les
histogrammes pennettent d'apprécier la qualité d'une image et peuvent fournir des indications
sur le contenu de l'image (moyenne, minimum, maximum, écart-type, modes). L'histogramme
multi-dimensionnel d'un image multispectrale fonne un nuage de points que l'on utilise pour
des classifications thématiques.
Il existe de nombreux systèmes de représentation des couleurs, le plus utilisé en
traitement d'image de télédétection restant le système "Rouge, Vert, Bleu" (RVB). Dans ce
système additif, toute couleur est obtenue en mélangeant dans des proportions convenables,
trois composantes primaires: une composante rouge, une verte et une bleue. Chacune des
couleurs primaires varie de aà 255, le noir étant obtenu par (0, 0, 0) le blanc par (255, 255,255), tous les niveaux de gris par (i, i, i).
La couleur est utilisée pour représenter simultanément trois bandes spectrales d'une image
multispectrale, ou trois néo-canaux quelconques, en créant une composition colorée,
chaque canal servant de composante primaire pour le système de représentation de couleurs
choisi, en général, le système RVB (Rouge, Vert, Bleu). Dans le cas de scènes SPOT, nous
parlerons de composition colorée standard en fausses couleurs lorsque nous ferons les
correspondances suivantes:
16
• Bleu: canal vert
• Vert: canal rouge
• Rouge: canal infrarouge
Dans ce système de représentation, la végétation chlorophyllienne qui a de très fortes valeurs de
luminance dans le proche infrarouge apparait en rouge plus ou moins vif, les constructions, la
voirie, en différentes teintes de bleu, les sols nus en blanc-gris, etc.
Ces compositions colorées constituent de très bons supports de terrain et elles contiennent à
priori l'ensemble de l'information spectrale. Mais cette richesse et le mélange des couleurs sont
parfois excessifs, rendant la thématique de l'image peu lisible. Des traitements privilégiant
certaines de ces informations sont alors choisis.
La transformation en composantes principales, aussi appelée transformation de
Karhunen-Loeve, permet de réduire la redondance d'information, plus ou moins importante,
qui existe entre les canaux d'une scène. Décorrélés et rangés par ordre décroissant de variance,
les néo-canaux obtenus après traitement sont utilisés pour comprimer l'information contenue
dans les données initiales et pour faciliter l'interprétation en donnant une autre représentation de
la scène étudiée. Une image multispectrale étant représentée dans l'espace des canaux par un
nuage de points, la transformation en composantes principales consiste à effectuer un
changement de référentiel pour projeter le nuage dans un nouveau système de coordonnées qui
maximise la variance de chaque nouvelle composante créée. Chaque néo-canal est alors une
combinaison linéaire particulière des canaux originaux et possède sa propre signification
physique. La première composante qui synthétise la plus grande partie des informations de
l'image peut être assimilée à un indice de brillance, l'albédo des objets de la scène étant
principalement mis en évidence. La deuxième composante est à rapprocher d'un indice de
végétation, tandis que les composantes suivantes, de plus en plus "bruitées" (mise en valeur
des défauts des canaux bruts), se révèlent peu exploitables même si le réseau de voirie est
parfois nettement visible sur la troisième.
Les composantes principales des images traitées peuvent servir de canaux pour de nouvelles
compositions colorées ou des classifications. Les composantes étant décorrélées entre-elles, la
lecture des compositions colorées en devient plus aisée, de nombreuses nuances de couleurs
disparaissant. Les différences sont plus tranchées, les répartitions plus nettes.
Les rapports et combinaisons linéaires de deux ou de plusieurs canaux utilisent les
caractéristiques spectrales des différents objets repérables par télédétection pour mettre en
évidence des thèmes particuliers ou pour créer de nouveaux canaux. Les indices de végétation,
de brillance, sont ainsi fréquemment employés.
17
Les techniques de filtrages en niveaux de gris permettent de rehausser ou d'extraire des
contours, pour homogénéiser des régions particulières perturbées par du "bruit" ou pour
manipuler des formes. Le principe des convolutions repose sur une fonction de voisinage
calculée pour chaque point à l'intérieur d'une fenêtre de dimension choisie (en général 3 sur 3
ou 5 sur 5 pixels). Cette fonction de voisinage est une transformation matricielle qui selon les
coefficients a des effets divers. Les filtres passe-bas permettent un lissage de l'image (moyenne
des pixels voisins), les filtres passe-haut rehaussent les contours (gradients), les filtres
laplaciens favorisent les points isolés. Le filtre médian n'est pas une opération matricielle, il
consiste à prendre la valeur médiane des valeurs des points du voisinage (lissage). La texture
peut être mesurée par la variance des points de la fenêtre définissant le voisinage.
Les classifications peuvent être dirigées ou non. Dans le cas des classifications dirigées des
classes sont définies a priori selon des réalités de terrain et localisées sur l'image par des
échantillons représentatifs dont les signatures spectrales servent de référence pour la
classification de l'ensemble des pixels de l'image. Dans les classifications non dirigées, aucune
connaissance a priori n'est requise, le traitement regroupant automatiquement les pixels
répondant à des critères de similarités statistiques.
Un des problèmes majeurs rencontrés dans ce type de traitement se pose lorsque l'on n'utilise
que les valeurs radiométriques des objets. Beaucoup de surfaces minérales et de matériaux de
construction présents dans les villes (béton, asphalte, tôle, ...) offrent en effet des signatures
spectrales très proches, un même matériau pouvant connaître de surcroît d'importantes
variations de réflectance. La réflectance de la tôle ondulée dépend ainsi beaucoup de son age, de
son orientation, de son inclinaison et de sa propreté. Des informations sur la texture et la
structure des objets, sur leur homogénéité, doivent alors être pris en compte pour parvenir à un
certain niveau de discrimination.
Le recalage d'images consiste à déformer une image pour la rapporter à une géométrie de
référence représentée par une autre image (prise par exemple sous un autre angle), une carte ou
un plan. La recherche du modèle de déformation géométrique qui relie les images à recaler
s'effectue par la saisie de points d'appui identifiables sur les deux documents, et le calcul de la
fonction qui permet de passer de l'une à l'autre des images. La fonction, en général un
polynôme dont le degré est lié au nombre de points d'appui, est alors appliquée à l'ensemble de
l'image source pour qu'elle se superpose à l'image de référence. Dans certains cas, et nous
avons pu le constater lors de nos travaux sur Yaoundé, les problèmes de distorsion provoqués
par le relief amènent à préférer l'utilisation de modèles de déformation locale qui imposent la
prise en compte de plusieurs centaines de points d'appui. Quel que soit le modèle, différents
modes d'interpolation permettent de réaliser des recalages dont la précision approche le pixel.
18
2 - Les recherches en cours en télédétection urbaine
Jusqu'au lancement de Landsat 4 TM (1982) et de SPOT 1 (1986), les recherches en
télédétection urbaine n'ont pas donné de résultats satisfaisants, l'échelle des observations due à
la faible résolution spatiale des capteurs des premiers Landsat (environ 70 mètres) ne permettant
pas de dépasser le niveau d'une analyse globale et peu différenciée du tissu urbain.
La meilleure résolution du "Thematic Mapper" des derniers Landsat (30 mètres) et surtout de
celle du capteur "Haute Résolution Visible" qui équipe les SPOT 1, 2 et 3 (10 et 20 mètres) a
élargi le champ d'application de l'imagerie satellite, en particulier dans l'étude des villes. De ce
fait au cours des dernières années, la télédétection urbaine a bien évolué. SPOT est devenu un
outil intéressant pour produire facilement des fonds de cartes et étudier les structures des villes.
Ainsi que l'indique F. DUREAU5 l'imagerie satellite peut également apporter bien plus que
l'étude de l'état physique d'une ville et de son évolution: "Au delà de cette utilisation
cartographique, la télédétection constitue une source d'information précieuse pour établir un état
d'occupation d'un espace urbain et la répétitivité des observations fait de la télédétection spatiale
un outil particulièrement intéressant pour suivre les transformations, souvent rapides, de cet
espace".
De fait, l'intégration des images SPOT à des bases de données urbaines, telle que cela a été déjà
expérimenté par l'ORSTOM à Quito, devrait connaitre de nombreux développements dans les
années qui viennent.
En ce qui concerne les techniques de télédétection appliquées à l'urbanisme, deux classes
peuvent être distinguées:
• les techniques purement cartographiques qui permettent la mise à jour des plans
existants, souvent anciens, des villes des pays en développement;
• les techniques plus fines qui prennent en compte la typologie de l'espace urbain
par analyse numérique des classes et des textures.
Les premières sont pour la plupart opérationnelles; en revanche les recherches sont encore à
poursuivre en ce qui concerne la prise en compte des informations texturales et structurales.
Dans les études de dynamique des villes, l'imagerie satellite constitue un appui important. Bien
que la répétitivité soit souvent remise en cause lorsqu'il s'agit d'étudier l'évolution saisonnière
5 - Villes et Citadins du Tiers Monde, Cahier n04-1990 : Dossier sur la télédétection urbaine à l'ORSTOM.
19
de la végétation, en matière d'urbanisme, lorsque les conditions climatiques sont satisfaisantes,
celle-ci semble généralement suffisante.
Les techniques utilisées dans ce programme, exposées ci-dessus, sont celles couramment
rencontrées dans la littérature. Il est bien évident que la sophistication du matériel informatique
utilisé entre pour une grande pan dans la qualité des produits: numérisation par scanneur,
superposition des cartes et des images, interprétation de l'image à l'écran, matériel de
restitution, etc.
A plus long terme l'imagerie radar, encore en expérimentation, devrait permettre, quelles que
soit la nébulosité, d'étendre les études à toute ville africaine. Récemment mis en orbite, le
satellite ERS 1 ouvre par là même de nouveaux champs d'investigation en télédétection urbaine.
TI faudrait toutefois qu'une station de réception soit installée en Afrique, principalement pour les
pays de la zone forestière.
3 - Les images utilisées
Dans un premier temps, ont été utilisées des images déjà disponibles, prises au plus près du
lancement de SPOT, soit entre 1986 et 1988. Par la suite, nous avons acquis un second lot de
scènes, les plus récentes possibles, en vue de réaliser une étude multitemporelle destinée à
mesurer les dynamiques urbaines. Compte tenu des divers problèmes déjà cités, les images qui
ont servi de base à cette étude sont les suivantes:
• Nairobi
KJ mode date angle de prise élévation qualité d'imagede vue solaire139-352 XS 10/02/87 vertical +60.5° nuages sur l'est et le
nord de la ville
139-353 Pa 03/03/87 09.4°W +62.2° excellente
139-353 XS 21/03/91 03.7°E +65.8° excellente
139-353 Pa 23/01/91 vertical +59.1° excellente
• Ibadan:
KJ mode date angle de prise élévation qualité d'imagesde vue solaire
067-335 XS 18/12/86 08.8°W +53.2° excellente
20
• Conakry:
KJ mode date angle de prise élévation qualité d'imagede vue solaire
030-331 XS 20/01/87 12.4°W +51.2° milieu de la presqu'îletrès nuaQeux
030-331 Pa 20/02/87 05.2°W +57.3° nuages sur Tombo
030-331 XS 19/03/90 02.5°E +65.0° excellente
• Ouagadougou
KJ mode date angle de prise élévation qualité d'imagede vue solaire
054/325 XS 11/01/88 ll.8°W +48.3° excellente
054/325 Pa 04/11/87 01.9°E +58.3° excellente
053/325 XS 27/11/89 vertical +52.5° excellente
053/325 Pa 27/11/89 vertical +52.5° excellente
• Yaoundé
KJ mode date angle de prise élévation qualité d'imagede vue solaire
084-342 XS 15/01/87 17.2°E +59.4° défauts de barrettes
084-342 XS 07/02/92 23.00 E +125.8° excellente
Toutes les scènes acquises ne sont pas des scènes entières SPOT (60 km sur 60 km). En accord
avec SPOT IMAGE, des sociétés de services commercialisent en effet, sur demande, des
"imagettes". Celles-ci couvrent un territoire de 100 km 2 (500 x 500 pixels en mode
multispectral et 1024 x 1024 en mode panchromatique) et permettent la réalisation de mosaïques
couvrant l'ensemble de la ville à des coûts plus raisonnables.
Qu'elle que soit leur provenance, toutes ces images sont de niveau lB, c'est-à-dire comprenant
les corrections radiométriques et géométriques standards liées aux déformations systématiques
introduites par le système (rotation de la terre, effet panoramique, angle de visée). Pour les
diverses superpositions d'images nous n'avons pas effectué de corrections radiométriques et
atmosphériques complémentaires prenant en compte les différences d'angles de prises de vue et
d'élévation solaire ou les effets possibles des moclifications de l'atmosphère (brumes, aérosols,
... ) entre les dates de prise de vue. Les scènes ayant été enregistrées dans des conditions
21
souvent voisines (saison et élévation solaire), ces corrections, qui demandent des traitements
plus complexes et sont souvent difficiles à prendre en compte (notamment les corrections
atmosphériques), n'apporteraient que peu d'améliorations aux autres facteurs de confusion,
qu'il s'agisse des contrastes ombre / lumière très fréquents en ville, des modifications des
valeurs de luminance dues aux diverses orientations des toits, à leur ancienneté, etc.
4 - Les principaux traitements effectués
Lorsque nous disposions pour une même date de l'image panchromatique et de l'image
multispectrale, la scène XS a été systématiquement recalée et superposée sur l'image
panchromatique après avoir été rééchantillonnée à dix mètres. Le recalage a été fait à partir
d'une série de points d'appui homologues sur les deux scènes (en moyenne une trentaine de
points furent sélectionnés). Un modèle de régression géométrique (de degré trois), puis un
rééchantillonnage selon la méthode du "plus proche voisin" ont été utilisés. Dans l'ensemble, et
bien que les angles de prises de vue soient parfois importants, le recalage obtenu est précis au
pixel près. Lorsque les images sont acquises sous le même angle, le recalage en est facilité (cas
de Ouagadougou).
Ces mêmes traitements ont été appliqués aux recalages diachroniques, les scènes
panchromatiques servant toujours de références quand elles existaient. Dans le cas du recalage
des deux scènes XS de Yaoundé, nous avons dû employer un modèle de déformation locale
pour parvenir à un recalage correct tenant compte des déformations importantes induites par la
topographie.
Pour Nairobi, Ouagadougou et Yaoundé, certains plans ou cartes topographiques dont nous
disposions ont été numérisés, puis recalés et superposés aux différents traitements de l'image
SPOT. Cette superposition ne fut pas toujours aisée à réaliser car nous avons pu constater que
la géométrie des différents documents d'urbanisme est parfois entachée de grosses
déformations, l'image-satellite se révélant souvent, malgré ses propres distorsions, plus proche
de la réalité.
Un essai de superposition de l'image SPOT à une mosaïque de photographies aériennes datant
de 1974 et numérisées par scanneur a de plus été réalisé sur la ville de Yaoundé. Il a donné des
résultats intéressants malgré la complexité des distorsions géométriques dues aux conditions de
prise de vue aérienne, à la topographie et à l'angle d'acquisition de la scène SPOT. Cela
demande un recalage très précis, mais permet de mettre en évidence la croissance sur une plus
longue période. Appliquée à des couvertures aériennes récentes, cette technique devrait
autoriser le mixage des deux types de données (utile par exemple pour affiner une base de
sondage).
22
Pour l'ensemble des villes, des compositions colorées "standard", XSl en bleu, XS2 en vert,
XS3 en rouge ont été réalisées dans un premier temps. Dans la plupart des cas, elles ont
apporté un grand nombre d'informations et ont constitué d'excellents supports aux missions de
terrain. Lorsque nous disposions de l'image panchromatique superposable à l'image
multispectrale, des compositions colorées alliant la résolution spatiale à dix mètres aux données
spectrales XS ont été élaborées. La discrimination des différents objets urbains en a été dans ce
cas fortement facilitée comme le montre l'exemple pris sur la ville de Conakry, (planche 1, pp.
24, 25 et 27).
23
PLANCHE 1 - COMPARAISON ENTRE UNE COMPOSITION COLOREE
STANDARD (XS) ET UNE XS+PANCHROMATIQUE
Deux compositions colorées réalisées sur la même partie de Conakry (partie nord) illustrent ici
l'avantage de pouvoir croiser les données d'une image multispectrale et celles d'une image
panchromatique:
- page 25 la composition colorée standard obtenue à partir des trois canaux XS de la scène du
20 janvier 1987 (20 m de résolution). L'organisation d'ensemble de la ville sur son site se
dessine bien. La ville occupe un promontoire - la presqu'île du Kaloum - orienté SW/NE et
bordé par des plaines marécageuses, couvertes de mangroves au sud-est, ou aménagées en
zones rizicoles au nord-ouest. Sur cette partie de la presqu'île, l'urbanisation s'est
principalement développée le long de la bordure sud (teintes vertes et brunes), l'autre versant
restant plus boisé (teintes rouges). La piste de l'aéroport, les grands bâtiments de l'Office des
Bauxites sont bien visibles. Les principales routes ou voies ferrées se distinguent également.
En revanche, l'ensemble de la zone urbanisée présente un aspect un peu flou dans lequel on
n'observe que peu de détails.
- page 27, la composition colorée a été réalisée en croisant les données de la scène XS du 20
janvier 1987 et celles de la scène panchromatique du 20 février 1987 (l0 m de résolution au
sol). On constate immédiatement que le canal panchromatique apporte une foule de détails
indiscernables sur la première composition colorée. Dans la partie rizicole, le parcellaire est
beaucoup mieux marqué et les nuances sont plus fines. Mais c'est dans le domaine urbain que
l'avantage est le plus manifeste. Le flou que l'on observait sur la première image est ici
remplacé par un semis de petites taches vert-jaune qui sont autant de constructions ou de
parcelles aménagées. Même si la taille moyenne des habitations reste inférieure à la résolution
du panchromatique (l00 m2) la plupart sont visibles le long du "front pionnier" car leurs
valeurs radiométriques tranchent sur celles de la végétation. L'accroissement de la résolution
bénéficie donc à l'ensemble des objets de la scène; aéroport, routes, pistes, habitat, etc. La
meilleure résolution permet d'autre part de lever (visuellement) une certaine confusion existant
entre les parties habitées (teintes vertes et brunes) de la partie est, et les zones de sols nus (et
inoccupés), les "bowé", situés sur le versant ouest et qui présentent les mêmes valeurs
radiométriques (donc des teintes presque identiques). Sur la scène XS, la différenciation est
délicate. Sur l'image XS+P, la situation change car les bowé se distinguent par leurs grandes
plages homogènes, dépourvues de voirie, les constructions (petits points plus clairs)
s'individualisant nettement.
24
Conakry composition colorée: XS 1, XS 2, XS 3scène du 20/01/1987 - 20 m. de résolution© CNES
o 1 km 2 km1--1 1""""- 1
Conakry composition colorée: XP l, XP2, XS 3scènes du 20/01/1987 et du 20/02/87 -10 m. de résolution© CNES
o 1 km 2 kmi-I 1"'--- 1
Un certain nombre de néo-canaux ont été d'autre part calculés pour servir de base à
l'élaboration de diverses compositions colorées, plus spécifiques des problématiques de chaque
ville.
Parmi les néo-canaux classiquement utilisés, ont été retenus:
- des rapports de combinaisons linéaires faisant intervenir le canal panchromatique:
- XPI = (2P * XSl) / (XSl + XS2)- XP2 = (2P * XS2) / (XS 1 + XS2)
- des indices:
- de végétation IDV =(XS3 - XS2) / (XS3 + XS2) ;- de brillance IDB =(XS 12 + XS22 + XS32)1f2 ;- de texture.
- des transformations matricielles:
- Laplaciens;
- Filtre passe haut de rehaussement de contraste;
- Filtre par écart-type.
- des facteurs de l'analyse en composantes principales:
- sur les trois canaux XS ;
- sur les canaux XS et P ;
- sur les canaux XS, P, et des indices et/ou des transfonnées.
Enfin, des classifications dirigées de type Sebestyen, hypercube, utilisant l'ensemble de ces
données ont été entreprises et n'ont pas toujours donné les résultats escomptés, l'hétérogénéité
des objets urbains rendant difficile la constitution de classes thématiques représentatives. De
même, les données manquent parfois pour définir des classes et vérifier leur pertinence, ce qui
constitue un handicap. Toutefois, les classifications sont à même de donner dans certains cas
une image simplifiée mais fidèle de la réalité (planche 2, pp. 30 et 31).
29
PLANCHE 2 - IMAGE CLASSEE DE LA PARTIE NORD-OUEST D'IBADAN
La scène multispectrale de décembre 1986 a permis de réaliser cette classification dirigée. Les
canaux XS 1 et XS2, l'indice de végétation ont été utilisés pour différencier les classes.
L'image sépare nettement le végétal (espaces naturels ou plantations) du bâti. Ce dernier peut
être classé en catégories bien marquées selon la densité de l'occupation au sol: depuis le "core"
(vieux noyau urbain) à très forte densité sans végétation, (en brun ou orange foncé sur
l'image), jusqu'aux zones résidentielles faiblement peuplées aux villas entourées de jardins (en
gris).
30
Ibadan classification dirigéescène XS du 18/12/1986© CNES
o 2 km 4 kmL..! ......&...1 ---.l
construction
very high Density
Hiqh ~nsity
Medium Density
Low Density- Urban Wasteland
Residential Zonea
Dense Vegetation
II1II Burnt-off LandTeak Forest
Ifater
II - Les résultats
1 - Les spatiocartes
Une spatiocarte est une carte réalisée à partir d'une image-satellite et renseignée (c'est à dire
portant des indications toponymiques). Le premier intérêt de ce document est de montrer
l'ensemble de la ville. De nombreuses agglomérations en effet, même panni les plus grandes,
sont dépourvues de plans récents, ou bien ne disposent que de relevés partiels sur un quartier
de la ville qui vient d'être aménagé ou loti. L'image traitée peut tenir lieu de tels plans
d'ensemble. La réalisation d'une spatiocarte suppose, après traitement des images, un
cornpIètement sérieux sur le terrain, pour vérifier les infonnations, identifier la voirie et les
principaux équipements, relever la toponymie et éclaircir des secteurs d'interprétation difficile.
Si l'on dispose d'un plan plus ancien la superposition du plan et de l'image (comme le montrent
les "incrustations" réalisées pour Nairobi et Yaoundé) donne l'essentiel des infonnations. Si les
quartiers déjà cartographiés n'ont pas beaucoup évolué, le complètement peut alors se limiter
aux quartiers nouveaux.
L'avantage des spatiocartes réside à la fois dans leur mise à jour relativement aisée et dans la
rapidité d'exécution. On peut estimer, dès lors qu'une image est disponible, que le traitement
peut s'effectuer en une semaine et le complètement sur le terrain en une dizaine de jours s'il est
réalisé par des personnes connaissant bien le terrain. La publication d'une carte en couleur est
ainsi bien plus rapide qu'une édition classique après exploitation de photos aériennes et dessin
cartographique. En outre on dispose d'un plan de ville qui est thématique, dans la mesure où
les types de quartiers sont différenciés selon leur fonction ou leur densité d'occupation (cf ci-
dessous "modes d'occupation du sol" et planche 3, pp. 34 et 35).
L'utilisation de la spatiocarte a cependant ses limites, qui tiennent à l'échelle pennettant une
bonne lisibilité. ION-Espace produit par exemple des cartes qui sont souvent à une échelle
voisine du 1/50 000 : l'image est claire, les quartiers contrastés, on obtient une bonne vision
d'en"semble de la ville. Il est possible toutefois d'aller vers des échelles plus grandes: jusqu'au
1/25 000 ou 1/20 000, l'image est encore très lisible. Mais au delà, les pixels sont très agrandis
et les images plus floues.
33
PLANCHE 3 - SPATIOCARTE DE LA PARTIE NORD-OUEST DE YAOUNDE
La spatiocarte ci-jointe représente le quart nord-ouest de la ville de Yaoundé (scène XS du 15
janvier 1987). Elle montre le parti que l'on peut tirer d'une composition colorée superposée à
un plan sommaire de la villé. Elle met en évidence les grands éléments de la ville: la
végétation, le lac, les espaces bâtis. Le terrain de golf (couleur orangée) est aisément repérable,
de même que la forêt. Mais l'image de celle-ci n'est guère différente de celle donnée par les bas-
fonds inondables occupés par les sissongo ou quelques cultures vivrières. Les espaces bâtis
sont différenciés en fonction de la densité d'occupation du sol. On remarque principalement:
• des édifices importants isolés: Présidence, Palais des Congrès, usine Bastos, etc;
• des quartiers résidentiels à faible densité, type Bastos (que l'on retrouve aussi à
Nlongkak sud, Etoa Méki, ou près du lac) ;
• des quartiers résidentiels mixtes: Nlongkak nord, ûbili ;
• des quartiers d'habitat très dense à maisons basses: Briqueterie, Mokolo ;
• un centre ville où les constructions sont denses, les voies nombreuses, avec une
majorité d'immeubles.
6 - Le fond de plan a été dessiné d'après une planche de l'atlas régional Sud Cameroun (A. BOPDA, C. SANTOIR) encours d'édition à rORSTOM.
34
Yaoundé spatiocartescène XS du 15/01/1987 - 20 ffi. de résolution© CNES
o 1km 2kmIL.-...- IL.-...- I
A l'évidence, dans les conditions techniques actuelles, les opérations d'aménagement,
l'établissement des réseaux, celui d'un lotissement ou d'un grand équipement doivent faire
appel à des techniques plus précises qu'il s'agisse de photographies aériennes à grande échelle
ou de relevés topographiques. Les techniques éprouvées conservent pour ce faire tout leur
intérêt. Mais la télédétection permet au moins, de manière régulière (et moins onéreuse que la
photographie aérienne) d'assurer le suivi (en le mesurant) des divers aspects de la croissance
urbaine.
2 - La mesure de la croissance urbaine
Un autre aspect de cette cartographie, et l'un des plus intéressants, est de mesurer la
croissance spatiale de la ville. Dans la plupart des cas (celui de Conakry s'est avéré plus
difficile), le "front urbain" apparaît assez nettement et l'on peut ainsi mesurer les surfaces
gagnées par l'urbanisation. A condition toutefois de prendre quelques précautions: s'il s'agit
d'images correspondant à des dates différentes, il convient de conserver la même définition de
la "tache urbaine", celle-ci étant la "zone continue d'espace bâti"7; d'une manière simple, on
peut convenir, par exemple, d'inclure dans le périmètre urbain les constructions situées à moins
de 200 m les unes des autres et de conserver en zone "rurale" l'habitat dispersé. La limite de
cette zone laissera à l'extérieur des secteurs qui relèvent d'un "mitage" semi-urbain (ceux-ci
peuvent témoigner d'ailleurs d'une extension en cours de la ville). A l'intérieur même de la ville
demeureront des espaces non construits (étendues d'eau, forêt résiduelles, parcs de loisirs ou
terrains de sport) qui appartiennent cependant à la ville. Deux difficultés demeurent: la première
tient aux chantiers qui apparaissent selon leur état d'avancement comme des zones de simple
défrichement du milieu naturel préexistant, ou bien d'implantation de la voirie, ou bien de
modification du bâti. Il faut accepter dans ce cas un certain flou de l'appréciation qui ne peut
s'éclaircir que par l'observation diachronique; du moins peut-on ainsi identifier des secteurs en
évolution. L'autre difficulté, et elle est de taille si l'on veut estimer les effectifs de population,
tient à la densification des quartiers existants: celle-ci s'opère souvent, surtout dans les
quartiers d'habitat pauvre, par des constructions supplémentaires édifiées au coup par coup, à
l'intérieur des blocs existants. En l'état actuel des moyens d'observation par satellite, elles sont
plus difficilement repérables.
Mais ces limitations ne doivent pas masquer le grand intérêt de l'image-satellite qui permet de
suivre de manière continue la dynamique urbaine, de repérer les zones de grands changements.
Le cas de Conakry (planche 4, pp. 38 et 39) illustre bien ces avantages.
7 cf. fiche n06 "tracé de la limite urbaine" in F. DUREAU el al., 1989.
37
PLANCHE 4 . EXEMPLE DE MESURE DE LA CROISSANCE URBAINE A
CONAKRY
Deux compositions colorées obtenues à l'aide des trois néo-canaux issus d'une Analyse en
Composantes Principales (ACP) sont utilisés pour cette illustration. Les deux scènes
multispectrales originales furent acquises le 20 janvier 1987 et le 19 mars 1990, soit un
intervalle d'environ trois ans. Les trois canaux de l'ACP ont été choisis car ils permettent ici
une bonne différenciation bâti/non-bâti.
On retrouve sur ces deux documents les grands types d'occupation du sol précédemment
analysés (planche 1) :
- les rizières du nord-ouest et la mangrove du sud-est qui bordent la presqu'île du
Kaloum . On constate en outre, pour les rizières, l'intérêt de disposer d'images
prises à des saisons différentes : le dessin et l'étendue des secteurs inondés se
distinguent nettement mieux en janvier qu'en mars;
- l'opposition des deux versants de la presqu'île, le versant sud-est étant beaucoup
plus urbanisé.
En revanche, la comparaison de ces deux nouvelles images montre que la frange urbaine nord
de Conakry a beaucoup évolué durant cette période de trois années (les limites discernables de
la ville ont été soulignées d'un trait noir). Deux constatations s'imposent :
- le versant sud-est s'est densifié, l'urbanisation gagnant les hauteurs et remplissant
les espaces vides situés de part et d'autre de la ligne de chemin de fer qui passe par
l'Office des Bauxites. Vers le nord l'habitat a encore progressé, repérable à son
fouillis de petits points;
- le versant nord n'est pas en reste, et l'on peut constater que la pression urbaine se
fait ici aussi très forte, cette partie de la presqu'île connaissant elle-même des
phénomènes de densification et de croissance spatiale, notamment tout autour du
bowal (zone de cuirasse ferrugineuse) repérable à ses couleurs brun/jaune (vert
foncé/clair sur l'image précédente).
38
o 2 km 4 km11.oo--__-----I~'_ 1
Une autre technique réside dans la soustraction d'images. Le principe en est simple: il
consiste par superposition de deux images de dates différentes, à faire ressortir ce qui a pu
changer entre ces deux dates et à éditer une nouvelle carte montrant ces changements. Plusieurs
précautions sont à prendre. D'une part, cela suppose un calage rigoureux des deux images;
d'autre part, l'interprétation doit reposer sur un examen détaillé de tous ces objets nouveaux qui
apparaissent. Il peut en effet s'agir soit de constructions nouvelles (elles ressortent bien si elles
sont contiguës et nombreuses, moins bien s'il s'agit de bâtiments ou de maisons isolés) ; de
constructions disparues; ou alors d'un bâti dont la toiture a pu se confondre, sur une image,
avec la voirie ou le terrain nu (le cas n'est pas rare s'il s'agit de pistes en terre et de maisons à
toit de tôle recouvert de poussière) et qui apparait soudain plus réflectante parce qu'elle a été
renouvelée, ou tout simplement lavée par la pluie.
Malgré ces difficultés, qui ne peuvent être complètement résolues que par une observation de
terrain, la technique est intéressante et permet de mesurer, en pixels, et donc aussi en surface
les modifications apportées au paysage urbain antérieur, y compris la densification qui s'opère
à l'intérieur du périmètre urbain. A titre d'exemple, cette technique a été appliquée sur la partie
nord-est de Nairobi, ville qui connait une très forte croissance (planche 5, pp. 42 et 43).
Lorsque l'on ne dispose pas d'images multitemporelles, on peut utiliser comme éléments de
comparaison des photographies aériennes ou des cartes plus anciennes préalablement
numérisées (cf / Yaoundé).
Consommation d'espace urbain ne veut pas dire pour autant évaluation précise de la population.
C'est là un des domaines de recherches actuelles. Une approche du nombre d'habitants peut
être faite par la comparaison des densités, si l'on dispose à des dates voisines d'une image et
d'un recensement détaillé par quartiers ou zones. De telles études ont été faites dans le passé à
partir des photographies aériennes (par exemple par M. VERNfERE à Dakar).
De manière plus précise, l'image-satellite peut fournir une base de sondage rigoureuse et à jour
pour des enquêtes par sondage. L'expérience en a été faite pour la ville de Quit08 où a été
effectuée une enquête démographique par sondage sur un échantillon d'îlots déterminé à partir
d'une image SPOT. La stratification a été établie en fonction de la morphologie urbaine et plus
particulièrement de la densité du bâti. L'enquête "migrations" a donné des résultats fiables bien
qu'elle n'ait porté que sur 1,3 % des ménages de la ville. Une telle procédure, si elle est menée
avec rigueur, peut donc permettre d'asseoir correctement d'autres types d'enquêtes socio-
économiques. Elle suppose que l'on ait établi auparavant une carte des divers modes
d'occupation du sol.
8 - Sur la méthodologie, cf F. DUREAU el a/., 1989 el F. DUREAU, 1990.
41
PLANCHE 5 - LA DYNAMIQUE URBAINE DE NAIROBI
(LE NORD-EST : 1987-1991)
Afin de visualiser la dynamique spatiale de la ville entre 1987 et 1991, nous avons soustrait les
luminances des deux scènes panchromatiques et déterminé un seuillage sur les valeurs obtenues
pour faire ressortir les zones de la ville où le bâti a progressé (valeurs de luminance plus élevées
en 1991). Sur l'image de 1987 représentée ici en noir et blanc, ces secteurs ont été figuré en
rouge. (Noter la finesse de l'image panchromatique qui l'apparente à une photographie
aérienne). Comme il est possible de le constater, l'évolution est importante. On distingue en
particulier les nouvelles zones de lotissements de Koma-Rock Estate ou d'Umoja et l'extension
spatiale de Dandora le long de la Nairobi river. De nouveaux bâtiments sont également
identifiables à l'intérieur de la zone industrielle, ainsi que de nouvelles voies de communication.
Ainsi, même si elle ne permet pas de prendre l'exacte mesure des changements intervenus, cette
simple technique est un excellent guide de localisation des secteurs en évolution et d'estimation
rapide des superficies.
42
Nairobi différence d'imagesscènes Panchromatiques du 04/11 /1987 et du 27/11 /198910 m. de résolution© CNES
o 1 km 2 kmL-I 1-.........- 1
3 - Les modes d'occupation du sol
Un autre intérêt de l'exploitation des images-satellite est de montrer les grandes composantes de
l'occupation du sol. On peut suivre pour cela une démarche de photo-interprétation d'images
élaborées à l'aide de diverses combinaisons de canaux, ou même à partir d'un seul. Les objets
urbains se différenciant notamment par leurs couleurs, leurs formes, leurs textures (homogène
ou hétérogène), leurs structures, mais aussi leur agencement et leur place dans le tissu urbain
(par exemple en périphérie ou au centre), on peut parvenir à une bonne différenciation
urbain/non-urbain, espaces bâtis/non-bâtis, et à une bonne localisation des tissus dans la ville
qui permet d'établir une typologie des quartiers. Les inconvénients de cette méthode sont une
durée d'exécution plus longue que les méthodes automatiques, un manque de précision dans
certains cas, et une technique qui doit être constamment ajustée.
Les méthodes de classifications, dirigées ou non, ne sont pas non plus sans défauts,
particulièrement dans un milieu aussi hétérogène que le milieu urbain et avec de telles
résolutions. Comme l'ont justement fait remarquer ARMAND et CAMPAGNE (1988),
l'accroissement de la résolution n'est pas sans conséquences contradictoires sur le domaine
spectral et les classifications. L'accroissement de la résolution diminue en effet le nombre de
pixels "mixtes", ce qui devrait améliorer la fiabilité des classifications. Mais cette
"accumulation" de pixels purs a aussi pour conséquence d'augmenter la variabilité spectrale de
l'image, la valeur radiométrique d'un pixel étant l'intégrale des réflectances de ses composants.
Les diverses composantes du tissu sont alors observables, ce qui réduit l'efficacité des
classifications, les classes devenant trop hétérogènes.
En l'absence d'un nombre de données suffisantes permettant de contrôler et de valider les
classifications, une démarche de photo-interprétation est à même de distinguer les thèmes
suivants, (les couleurs citées se réfèrent à des compositions colorées standard en fausses
couleurs) :
• la voirie principale apparaît bien sur les différentes villes (sauf dans le centre
d'Ibadan, où la densité de l'habitat et l'étroitesse des voies de communication ne pennettent pas
de la distinguer de l'unifonnité des tôles rouillées qui recouvrent les maisons). Les grandes
artères, la trame et le plan d'ensemble sont plus aisément visibles lorsque l'on dispose de la
résolution du canal panchromatique que l'on peut superposer à une image multispectrale. A
défaut d'image panchromatique, on peut utiliser le canal XS3, la voirie se différenciant la
plupart du temps par ses basses valeurs de luminances.
• les principaux équipements publics ressortent bien s'ils sont de dimension
suffisante. Ainsi les aéroports, ce n'est pas une surprise, sont très bien identifiables (y compris
45
dans le cas d'une piste militaire absente des documents "publics" !) De même, les camps
militaires, les campus universitaires ou les centres de recherche sont repérables à leurs
bâtiments et la végétation qui les entoure souvent. Les stades et les terrains de golf se
distinguent tout aussi bien sauf, évidemment, à Ouagadougou par exemple, lorsque l'herbe se
fait rare ... En revanche on isole plus difficilement les grands bâtiments (ministères par
exemple) qui sont des constructions individuelles en centre ville.
• ces centres-villes précisément sont partout bien marqués: la densité du bâti (en
gris-bleu), la rareté de la végétation, le réseau dense des routes bitumées font ressortir de façon
claire ce qui constitue le coeur de la ville (le C.B.D. des anglo-saxons: Central Business
District).
• plus difficiles à appréhender sont les zones à vocation économique: les
quartiers commerciaux se confondent avec les centres. Les emprises industrielles ou les zones
d'entrepôts se distinguent, elles, par l'importance des édifices, l'étendue des "blocs"
géométriques délimités par les rues, la rareté de la végétation, et parfois par une desserte
ferroviaire.
• les quartiers d'habitation présentent une image diversifiée qui reflète assez
bien leur composition sociologique ou leur formation historique: vieux quartiers denses (type
centre d'Ibadan) ; quartiers très aisés (type Bastos à Yaoundé) où les "concessions" sont vastes
et bien "végétalisées" ; quartiers planifiés de type lotissement qui en fonction de leur densité ou
de leur ancienneté se rapprochent de l'un ou l'autre des types mentionnés ci-dessus. Les
quartiers populaires se distinguent par la densité des constructions (avec une réflectance
particulière selon qu'il s'agit de maisons où les tôles sont neuves ou bien de secteurs plus
anciens à tôles rouillées, ou recouvertes de poussière). D'une manière générale la densité du
bâti et celle de la végétation constituent de bons indices du niveau social de ces quartiers. Il
convient cependant, pour une bonne lisibilité de l'image de choisir un nombre limité de classes:
par exemple, 6 classes de densités ont été retenues dans l'étude sur Quit09, 5 pour celle du
Caire 10, 8 classes pour notre étude sur Ibadan.
Il est à noter également que les secteurs peu denses sont plus faciles à identifier en zone de
climat sec (exemple de Ouagadougou) qu'en zone tropicale humide où la végétation est
omniprésente et a tendance à occulter le bâti.
Une place spéciale doit être faite aux quartiers spontanés occupés par les plus défavorisés.
L'occupation illégale du sol se traduit généralement par un entassement de constructions
9 - cf. F. DUREAU, 1990.10 - cf. C. THIBAULT.
46
disposées de manière anarchique. Ces zones (à Nairobi par exemple) se distinguent bien des
autres secteurs bâtis car les toits des petites maisons jointives (comme dans le "core" d'Ibadan)
donnent une réflectance unifonne qui se traduit par une couleur gris-bleutée très homogène.
• les espaces naturels et agricoles qui apparaissent en fausses couleurs dans
des teintes rouges virant sur le brun et le vert quand l'activité chloropyllienne est réduite ou
absente se localisent aisément. La forêt dense, c'est le cas à Yaoundé et Ibadan, est bien visible
sur les images, de même que les bas-fonds. Il en est de même des plantations d'arbres (par
exemple les bois de teck d'Ibadan). A Conakry, les zones de mangroves donnent aussi une
image très spécifique. Les zones cultivées en revanche n'apparaissent pas toujours nettement, à
l'exception toutefois des rizières, identifiables, même en saison sèche, par leur quadrillage
régulier. Mais il faudrait pousser l'analyse plus loin pour séparer celles qui ont été récoltées la
saison précédente et celles qui sont en jachère depuis plusieurs années; ou mieux, disposer
d'images prises en saison de culture. Dans certains cas, à Conakry par exemple, les plantations
de manguiers, si elles ont une taille suffisante, se remarquent par leur couleur et leur texture due
à la disposition régulière des arbres. Mais pour le reste, il n'est guère possible d'identifier avec
certitude les cultures maraîchères ou vivrières. Il s'agit d'ailleurs souvent, au demeurant, de
bas-fonds et de champs de petite taille qui se distinguent mal de la végétation spontanée.
• enfin, il faut souligner de nombreuses zones d'incertitude que ne lève pas
toujours l'enquête sur le terrain. La difficulté tient parfois à la période de l'année: dans
certaines villes où les routes revêtues sont peu nombreuses, une poussière unifonne recouvre
les toitures: à Conakry par exemple il n'est pas toujours facile de séparer les secteurs d'habitat
dense et les "bowé" (cuirasses latéritiques), surtout si la voirie est incertaine. Le remède à cette
incertitude serait de pouvoir disposer d'images prises en saison des pluies (mais celle-ci est
aussi, par définition, celle où les nuages sont les plus nombreux). De même le "front urbain"
n'est pas toujours d'identification facile lorsqu'il s'agit d'un mitage ténu de l'espace rural.
Mais là encore il faut garder en mémoire le manque de "données de terrain" mises à la
disposition de tous ceux qui ont en charge le suivi des grandes métropoles des pays en
développement. Le déficit d'infonnations est souvent chronique, les documents dépassés avant
même d'avoir été exploités. L'image-satellite, comme le montre l'exemple de Ouagadougou
(planche 6, pp. 48, 49, SI), retrouve alors tous ses avantages, qu'il est très difficile de lui
disputer.
47
PLANCHE 6 - OCCUPATION DU SOL ET CROISSANCE URBAINE
L'EXEMPLE DE OUAGADOUGOU
L'illustration est centrée sur la partie est de la ville. Elle montre la dynamique urbaine et
l'évolution des modes d'occupation du sol à deux années d'intervalle (1987-1989).
- sur l'image de la page 49, la ville telle qu'elle se présentait vers la fin de l'année
1987 (composition colorée XS+P). l'organisation d'ensemble de la ville apparait nettement. On
distingue très bien le bois de Boulogne (teintes rouges), une partie du 3ème barrage (en noir), la
piste et les limites de l'aéroport. En ce qui concerne les divers quartiers, les différences sont
nettes. Le boulevard circulaire (longue ligne droite SW/NE) délimite à peu près la zone
urbanisée. Si l'urbanisme ressort plutôt en bleu-vert, les parcelles très boisées apparaissent en
rouge (au nord et à l'ouest de Zogona, dans les quartiers résidentiels). Les quartiers proches de
la Cité de l'Avenir, de Ouagarinter, de Zogona, sont lotis; la voirie, les îlots sont visibles. En
revanche, à Kalgondin ou Dassasgo, quartiers "spontanés", on ne distingue aucune trame.
La périphérie de la ville offre une mosaïque de couleurs: secteurs boisés (rouge), herbacés ou
cultivés (brun-vert), brûlés (noir) et dénudés (blanc-jaune). L'abondance des plages de sols nus
aux abords de la ville (mais on en trouve également à l'intérieur) marque une dégradation très
poussée du milieu naturel et des sols.
- en comparant cette image à celle obtenue deux années plus tard (document de la
page 51), on constate que de très importants changements se sont produits durant ce court laps
de temps: un programme majeur de "lotissement" a été entrepris. Les secteurs de Dassasgo et
Kalgondin ont été complètement restructurés et l'urbanisation a largement dépassé le boulevard
circulaire au dela duquel des trames d'accueil ont été créées. Au nord de l'aéroport (dont la piste
a été allongée) un quartier a été rasé pour faire place à la cité des 1 200 logements. Seule une
zone située à l'est de Kalgondin reste en apparence non lotie. On peut également observer que
les surfaces de sols nus ont encore progressé.
48
Ouagadougoucomposition colorée: XP 1, XP 2, XS 3scènes du 04/11/1987 et du 11/01/1988 -10 m. de résolution© CNES
o 1 km 2 kmL-! --1-1 1
Ouagadougoucomposition colorée: XP 1/ XP 2/ XS 3scènes du 27/11/1989 - 10 m. de résolution©CNE5
o 1km 2kmL-! ...........1 1
4 - La surveillance de l'environnement
Un quatrième intérêt de cette représentation est enfin de connibuer à une surveillance régulière
du milieu naturel et de son évolution. Qu'il s'agisse des zones cultivées, de la déforestation
pour le bois de chauffe ou la construction des carrières, des dépôts d'ordures ménagères, de la
pollution littorale ou des transformations de la mangrove, les images prises à des dates
différentes (années et saisons) peuvent apponer des renseignements précieux. Il existe parfois
cependant des difficultés d'interprétation dont la solution réside dans un retour sur le terrain.
L'examen du milieu naturel suppose de choisir des traitements paniculiers qui occultent en
panie la représentation du bâti.
Dans ce domaine également le traitement d'images multitemporelles permet de mesurer les
changements opérés dans le couvert végétal. A Ouagadougou par exemple les comparaisons
d'images mettent en valeur l'extension des sols dénudés à proximité de la ville. A Conakry,
l'analyse diachronique a montré l'évolution de la mangrove, des rizières et même des
modifications du littoral proprement dit (probable recul de plage).
A ce titre il est intéressant d'aller bien au delà des limites urbaines proprement dites pour suivre
l'évolution des espaces périphériques. Celle-ci se manifeste souvent par un empiétement
progressif des constructions sur les terres agricoles. La croissance du Caire en est un des
exemples les plus connus. Mais le phénomène est assez général. Il est assez fréquent par
exemple de remarquer l'accaparement de terrains agricoles par des citadins: grandes propriétés
foncières au tracé régulier, parfois encloses et occupées par des arbres fruitiers (manguiers
notamment) en attendant que l'extension de la ville augmente, de façon très sensible, le prix de
ces espaces lorsqu'ils deviennent constructibles.
De même la transformation des paysages agraires souligne le développement d'une agriculture
vivrière spéculative orientée vers le marché urbain: augmentation des surfaces cultivées au
détriment du couvert arboré, développement des cultures arbustives ou des bananeraies,
occupation des bas fonds plus humides.
5 - Les Modèles Numériques de Terrain.
Les mooèles numériques de terrain (MNT) qui permettent la prise en compte du relief, comme
sa représentation en perspective sont en mesure d'accroître les possibilités de la télédétection en
lui donnant une "dimension" supplémentaire.
La réalisation d'un MNT est aujourd'hui de plus en plus aisée, soit par saisie sur une carte
topographique (quand elle existe) d'un ensemble de points de référence puis calcul (par
53
interpolation) des altitudes de chaque point du plan, soit, et cela est plus récent, par extraction
automatique du MNT à partir d'un couple stéréoscopique d'images SPOT (bien utile quand les
cartes font défaut). Dans les deux cas, les techniques informatiques et graphiques de
représentation de la topographie sont à même de donner une très bonne idée de la surface en
trois dimensions, l'utilisateur pouvant choisir la perspective, le point visé, l'angle et la distance
du point d'observation, les effets du soleil (ombres, lumière) étant eux-même simulés quand on
le désire.
Les applications d'un tel outil sont nombreuses, notamment en télédétection. En prenant en
compte les inégalités d'éclairement dues aux reliefs, il peut permettre, par exemple, une
correction des radiomérries suivant les expositions et les pentes. Des cartes dérivées du MNT,
canes des altitudes, des pentes, du réseau hydrographique peuvent également être réalisées.
Intégrées à un système d'information géographique, elles sont à même de lever certaines
confusions (confusion entre les radiométries d'un réseau hydrographique et celui d'un réseau
routier par exemple) ce qui améliore la validité des traitements automatiques sur les images-
satellite.
Mais la "simple" visualisation en perspective d'une composition colorée (ou de toute autre
image thématique) peut aussi se révéler très instructive en mettant en valeur les diverses
"contraintes" imposées par le relief, contraintes qui sont souvent peu perceptibles dans une
vision "à plat". Dans ce type de visualisation, la luminance (ou la valeur) de chaque point est
donnée par l'image-satellite, la position dans l'espace étant fournie par le MNT (planche 7, pp.
56 et 57).
54
PLANCHE 7 - VUE EN PERSPECTIVE DE YAOUNDE
Deux étapes ont été nécessaires pour obtenir cette vue panoramique couleur de la partie nord de
Yaoundé:
- Création d'un modèle numérique de terrain. Les points de référence proviennent
d'une carte topographique préalablement numérisée.
- "Habillage" du MNT par la composition colorée standard du mois de décembre 1986.
TI est alors possible de restituer l'image suivant la perspective voulue. Ici, toute la partie nord de
la ville s'offre à la vue d'un observateur qui serait situé au dessus du centre ville (l'échelle des
hauteurs est exagérée 3,5 fois par rapport à celle des longueurs).
En comparant cette image à celle de la planche 3 qui recouvre à peu près la même zone, il est
facile de mesurer l'apport de la vision cavalière. On voit ainsi très nettement que la ville vient
buter contre les reliefs et qu'elle est même partie à l'assaut de certains (au pied du mont Messa,
à l'image des "favellas" brésiliennes, et avec les mêmes problèmes posés par la construction sur
de fortes pentes).
On peut également constater que les principaux édifices, Présidence, Palais des congrès,
Manufacture Bastos, occupent les sommets de diverses buttes, alors que les bas-fonds restent
envahis par la végétation.
o 1km 2kmI ~L"",;",..- I
51
III - Bilan
1 - Avantages
Les documents de base utilisables pour les études urbaines sont principalement les cartes, les
photos aériennes et les images-satellite.
Pour certaines villes, les cartes n'existent pas ou sont très anciennes, parfois elles présentent de
nombreuses inexactitudes. L'édition manuelle de nouvelles cartes demande souvent un temps
très long. Les photos aériennes sont également souvent très anciennes et de nouvelles
campagnes coûtent cher. De plus la déformation inhérente au survol aérien, et le champ de
vision limité posent des problèmes de recalage pour obtenir un document cartographique
utilisable.
Dans un contexte de pénurie de l'information de base, l'imagerie-satellite présente l'avantage de
fournir un document d'ensemble, une seule image SPOT suffisant bien souvent pour couvrir
une ville. La rapidité des extensions spatiales et des modifications du bâti observés lors de cette
étude montrent à l'évidence tout l'intérêt qu'il y aurait à disposer régulièrement de tels
documents.
2 • Disponibilité des images
L'orbite parcourue par le satellite SPOT l'amène, tous les 26 jours, à survoler la même trace au
sol et donc à couvrir une même zone géographique. En ajoutant à cette répétitivité "nominale"
les possibilités de programmation de visées obliques, il est possible de parvenir en zone
tropicale à une observation tous les trois jours. Ceci devrait permettre de multiplier les
opportunités de prise de vue. Pourtant, les contraintes climatiques font que l'observation de
certaines villes reste difficile. Une étude faite par SPOT IMAGE11 à partir de données
recueillies par des stations météorologiq ues au sol pendant Il ans, a permis de dresser la carte
des fréquences de ciel dégagé (figure 1).
La figure 1 indique également, mois par mois, le nombre moyen de tentatives de prises de vue
nécessaires pour obtenir avec une probabilité de 0,9 une image SPOT dont la couverture
nuageuse serait inférieure à 10 %. Ces deux documents montrent clairement l'effort de
programmation nécessaire suivant le lieu et la saison, les pays de la zone intertropicale étant
souvent désavantagés par leur forte nébulosité (exemple de la Côte d'Ivoire).
Il - Document SPOT IMAGE: "Progranunez vos prises de vue". 1989.
58
Figure 1 - Limitations imposées parles conditions atmosphériques
\rFREQUçNCE \ '0) DE: CIEL \lCOMPLETEMENT DEGAGE, ,-,
DECEMBRE JANVIER FfVRIFR :lQ;'l 1,18110.,
rJ
$10'% CJ10-2J% CJ ~20% 1SOURCt: U::; NélllOl1il/t:vnll.'I lUI A./llluspllt-!/lcResei-/ldJ 1LÉGENDE:-----------------
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J f Ai J JAr 0-- _..
Une expérience précise de programmation a donné les résultats suivants. Pour une scène
proche de Yaoundé, 148 prises de vues ont été faites de février 1986 (date de lancement de
SPOT) à mars 1992. D'avril 1989 à mars 1992, trois programmations successives pour les
périodes les plus favorables ont été demandées. Sur 135 scènes acquises (41 panchromatiques
et 94 mulùspectrales), 108 sont totalement nuageuses (34 P, 74 XS), 27 ne sont pas totalement
couvertes (7 P, 20 XS), et 4 seulement sont sans nuages (l P, 3 XS) prises entre le 16/12/91 et
le 11/01/92. Sur les 23 scènes partiellement nuageuses, dix ont 75 % de nuages sur les 3/4 de
l'image; neuf ont plus de 20 % de nuages sur l'ensemble, et seulement quatre ont au moins
10 % sur les 3/4 de l'image.
Il est évident que ces problèmes d'acquisition sont très importants, et devront être pris en
compte pour une étude répétitive de l'environnement de certaines villes africaines.
3 - Les échelles
Le choix des échelles a déjà été évoqué à propos des spatiocartes. Retenons que pour avoir une
vue d'ensemble de la ville, et notamment de l'extension de la "tache urbaine" l'échelle du
1/50000, ou même du 1/100000 est bien adaptée. Le 1/20000 ou 1/25000 permet de repérer
les principaux paysages urbains et la localisation des axes principaux. Au delà, 1/10000 par
exemple, l'image est moins nette mais peut servir de document de travail pour une stratification
préalable à une enquête par sondage, surtout si une image panchromatique permet de donner
une plus grande précision à la voirie et aux l'lots qu'elle délimite.
4 - Vers des observatoires urbains.
Les responsables politiques, les urbanistes, les aménageurs, comme les bailleurs de fonds ont
besoin de savoir comment évolue la ville. Cette nécessité d'une observation suivie conduit à
recueillir et traiter un certain nombre de données spatialisées. Nous avons montré comment les
images SPOT peuvent servir à mesurer la croissance spatiale et l'évolution différenciée des
quartiers. Elles ne prennent cependant tout leur intérêt que si elles peuvent être confrontées avec
d'autres informations tenant notamment aux données démographiques, sociales ou
économ iques.
Dans plusieurs des grandes villes africaines se mettent en place des systèmes d'observation de
la croissance urbaine l2. Ils sont fondés le plus souvent sur la constitution de bases de données
cadastrales: le document de base, un cadastre simplifié fondé sur des prises de vue aériennes,
permet d'obtenir assez rapidement un adressage complet des parcelles et d'asseoir une fiscalité
12 - cf. pour Dakar: N. DREYER, 1991; fichier foncier à Conakry (voir ci-dessous); Atelier d'Urbanisme d'Abidjan.
61
foncière. Dans un premier temps ce système est utilisable par les différents services urbains
(eau, électricité, téléphone...) et il n'est vraiment utile que si l'ensemble des services qui traitent
de la ville sont partie prenante à l'opération. Il peut pennettre également (c'est le projet
CARPOL, ou CARtographie POLyvalente, à Bamako) de dresser l'inventaire de l'ensemble de
la voirie, et de dessiner par agrégations successives des cartes à différentes échelles. Des
expériences analogues sont conduites à Yaoundé et Douala.
L'objectif d'observatoires urbains est d'observer l'évolution des villes suivant une double
approche:
Une approche nationale consistant à mesurer l'évolution des centres urbains les uns par
rapport aux autres: quelles sont les dynamiques de leur croissance? Quels sont les centres les
plus aptes à influer le développement régional? Au delà d'une typologie classique des villes, il
convient de mesurer aussi la part d'autonomie des villes par rapport au pouvoir central ou à
l'extérieur. Dans un contexte économique marqué par la pénurie de moyens financiers, il s'agit
aussi de répondre à la question: comment dépenser mieux? en quels lieux l'argent investi sera-
t-il assorti du meilleur coefficient multiplicateur, notamment en matière de création d'emplois?
Dans cette perspective, il convient de collecter les infonnations pennettant de répondre à une
série de questions:
• quelle est l'évolution des villes en tennes démographiques? Le constat peut être
établi d'abord en partant des recensements existants, mais ceux-ci sont rares (un par décennie,
au mieux). On s'attachera donc à estimer l'évolution intercensitaire de la population. De ce
point de vue, l'imagerie satellite, en attendant de pouvoir fournir une estimation plus précise et
directe, peut au moins servir à établir une base de sondage fiable, incluant notamment les
nouveaux quartiers non pris en compte par le recensement précédant;
• de quels services dispose chaque centre, aussi bien pour sa population citadine
que pour la population environnant la ville? Les services dénombrés doivent aussi être
appréciés pour leur efficacité: quelle est leur portée sur les campagnes? quelle est leur qualité?
(De ce point de vue par exemple, il n'est pas suffisant de noter le nombre des écoles ou des
collèges, mais de mesurer leur niveau, comme le nombre d'élèves par classe ).
• quel est le rôle économique des villes: capacités actuelles, évolution récente,
potentialités? La consommation d'énergie (électricité, hydrocarbures), le nombre de voitures en
circulation, le trafic téléphonique, la circulation de l'argent, les créations ou fennetures
d'entreprises, sont, panni d'autres, quelques uns des indicateurs qui devraient être mesurés
pour apprécier ce potentiel économique des villes.
62
Des enquêtes de ce type ont été conduites en Côte d'Ivoire dans le cadre de la DCGTX
(Direction et contrôle des grands travaux)13. Le "guide municipal" est une banque de données
(population, administration, équipement scolaire et sanitaire, VRD, activités économiques) sur
les 136 communes du pays. Une telle information est particulièrement utile dans une
perspective d'aménagement du tenitoire.
Une approche locale consistant pour les villes (ou du moins les plus importantes d'entre
elles) à utiliser des systèmes de bases de données urbaines. Ce sont à la fois des outils de
gestion du tenitoire municipal et de planification. Il est important, pour qu'un tel outil
fonctionne, qu'il soit le fruit d'une approche concertée entre les différents services intéressés et
qu
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