Navigation – Plan du site
2008
423

Extraction d’indices paysagers et analyse quantitative des paysages de « vallées ordinaires » à partir de données images : L’exemple de la Seulles (Calvados, France)

Landscape metrics extraction and quantitative analysis of “ordinary valleys”: Example of Seulles valley (Calvados, France)
Marie-Anne Germaine et Anne Puissant

Résumés

Les paysages de vallées font l’objet d’une patrimonialisation croissante qui les place au cœur des questions de gestion. Afin de mieux rendre compte de la diversité de ces espaces et identifier les enjeux auxquels ils sont soumis, nous proposons de dresser un diagnostic de l’état actuel des paysages de vallées à l’échelle régionale. Une approche morphologique a d’abord révélé l’importance de ces espaces dans la structuration du paysage régional et l’existence de « vallées ordinaires » aux formes banales. Afin de distinguer ces vallées, une démarche reproductible de caractérisation quantitative du paysage est mise en place pour mesurer la diversité interne de celui-ci à l’échelle du tronçon de vallée (fond de vallée et versants) et rendre compte de sa singularité par rapport au milieu dans lequel il s’insère. À partir d’une vallée représentative et bien renseignée empiriquement, des descripteurs paysagers sont extraits de la cartographie des couvertures du sol réalisée par traitement d’image pour traduire quantitativement les caractéristiques du paysage.

Haut de page

Errata

Les auteurs tiennent à remercier le Conseil Régional de Basse-Normandie qui soutient ce programme de recherche dirigé par A. Ballouche et L. Lespez (« La dynamique des paysages de vallées - Enjeux et perspectives. Exemples bas normands » - Novembre 2005 à Décembre 2008) ; le CNES par qui nous avons pu acquérir des scènes SPOT 5 dans le cadre du programme ISIS et enfin l’IFN (C. Barnérias et A. Dommanget) pour leurs travaux sur la caractérisation des espaces boisés ainsi que la DRE Basse Normandie pour la mise à disposition de la base de données vectorielles des taches urbaines. 

Texte intégral

Introduction

1Initialement cantonné aux grands organismes fluviaux et aux paysages les plus emblématiques associés à des enjeux exceptionnels (Val de Loire inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO, PNR des boucles de la Seine), l’intérêt pour les vallées s’est récemment étendu aux cours d’eau de plus petites dimensions (Montembault, 2002 ; Davodeau, 2004). D’abord définies comme des « unités d’aménagement » dans les régions fortement urbanisées où elles participent au maintien des grands équilibres écologiques et paysagers (IAURIF, 2000), les vallées s’imposent de plus en plus comme paysage à part entière pour les gestionnaires (Inventaire des paysages de Poitou-Charentes, 1999 ; Atlas des paysages de Wallonie, 2004). Bien que leurs paysages fassent l'objet d'une patrimonialisation croissante (RAMSAR, Natura 2000, ZNIEFF), les vallées rurales restent, elles, peu étudiées (Dupuis et Fischesser, 1997). Ces petites vallées constituent pourtant un trait fondamental des paysages du nord ouest de la France et recouvrent 42% de la Basse-Normandie (Germaine et al., 2007). Abritant des milieux naturels remarquables et un riche patrimoine, elles offrent des paysages très attractifs, représentant à la fois un cadre de vie de qualité et un fort potentiel récréatif. Soumis aux problématiques inhérentes aux hydrosystèmes mais également à des enjeux multiples et plus globaux liés à la notion de cadre de vie, ces paysages se trouvent aujourd’hui au cœur des politiques de gestion (Lespez et al., 2008).

2Nos recherches visent à contribuer à une meilleure définition et prise en compte de ces paysages singuliers et s’appuient d’abord sur la réalisation d’un diagnostic de leur état actuel mené à l’échelle d'un territoire régional. Une démarche reproductible est mise en place pour produire une base de caractérisation systématique des vallées : elle repose sur la combinaison d’une approche morphologique permettant d’appréhender la structure du paysage (Brierley et al., 2006 ; Fisher et al., 2004) et d’une approche des couvertures du sol par traitement d’image (Hubert-Moy et al., 2003 ; Ducrot, 2005). L’objectif est d’extraire de ces deux approches complémentaires des indices génériques permettant de mesurer la diversité des paysages de vallées afin de pouvoir distinguer les grands types de paysages représentatifs de la diversité des vallées du nord-ouest de la France. Ces travaux sont menés en Basse-Normandie, région qui, par sa position à l’interface entre Bassin Parisien et Massif Armoricain, offre une mosaïque paysagère caractéristique du Nord Ouest de la France. 

3Afin de rendre compte de la variété de formes et de paysages rencontrés, des contrastes amont aval et de la diversité inter et intra vallées, un découpage longitudinal a été effectué le long des dix vallées bas-normandes étudiées. Formant des « tronçons » composés d’un fond de vallée et de deux versants, 95 entités paysagères cohérentes d’un point de vue morphologique ont été isolées à l’échelle régionale (Germaine et al., 2007). Leur découpage renvoyant aux variations de profil des vallées, ces tronçons ont des tailles variables et une longueur moyenne de 20 Km. Appuyée sur l’analyse factorielle de variables morphométriques collectées sur l’ensemble des tronçons, la typologie morphologique met en évidence une forte diversité de formes. Elle différencie les cas remarquables des « basses vallées » et des « gorges » et révèle l’existence d’une classe centrale dominante regroupant des tronçons aux caractéristiques morphologiques moyennes et fréquentes qualifiées de « vallées ordinaires » (Germaine et al., 2007). Si la singularité des vallées découle de leur forme en creux, l’approche morphologique est insuffisante pour caractériser ces paysages puisque 80% des tronçons renvoient à des formes relativement banales.

4Le second volet du diagnostic se focalise sur les modes d’occupation du sol. L’objectif est de caractériser les modes d’occupation des sols par traitement d’image puis d’extraire des critères pertinents et reproductibles pour définir l’organisation de ces paysages afin de caractériser chacun des tronçons et différencier les « vallées ordinaires » entre elles.

Démarche de recherche

5La démarche consiste à extraire, à partir de données issues du traitement d’images, les descripteurs les plus adaptés pour caractériser de façon générique les paysages de vallées. L’objectif est de mettre en place une démarche généralisable d’acquisition de descripteurs exprimant de manière quantitative les propriétés du paysage. La description verbale du paysage est qualitative et très subjective, et l’ensemble des tronçons ne peut être caractérisé ainsi à l’échelle d’une région. Il apparaît alors nécessaire de « traduire de façon quantitative les termes utilisés pour caractériser le paysage » (Ducrot, 2005). Il s’agit ainsi de passer d’une approche descriptive à une approche quantitative rarement utilisée en géographie pour évaluer le paysage (Brossart et al., 1994, Luginbühl, 2000). 

6Les descripteurs sont développés à partir du cas d’une vallée représentative de la diversité paysagère des vallées à l’échelle régionale : la vallée de la Seulles. C’est un cours d’eau d’ordre 4 qui s’écoule à l’Ouest de Caen le long d’un axe sud-nord de 70 km traversant les schistes des collines armoricaines et les bas plateaux calcaires de l’extrémité occidentale du Bassin Parisien. Présentant des morphologies banales mais diversifiées (Fig. 1b), et s’insérant dans des milieux géographiques contrastés –le Pré-Bocage, le Bessin et la Plaine de Caen (Fig. 1c)-, la vallée de la Seulles est représentative de la diversité des ambiances paysagères des vallées bas-normandes. Les 7 tronçons isolés le long de la Seulles et de ses affluents principaux (la Thue et la Mue) représentent les types morphologiques de vallées les plus caractéristiques. Seule la section aval renvoie au cas particulier des « basses vallées » (tronçon n°1, Fig. 1b). Les tronçons restant (96% de la superficie de la vallée) appartiennent à la catégorie des « vallées ordinaires ». Ils présentent des encaissements variables (types variant des « vallées ordinaires encaissées » aux « vallées ordinaires peu marquées ») (tronçons n°2, 3 et 5, Fig. 1b). Deux tronçons (n° 4 et 6, Fig. 1b) en tête de bassin versant reflètent la catégorie des « vallées indistinctes » : leur encaissement est si faible que la forme de vallée ne s’impose pas (Germaine et al., 2007).

Figure 1 : La vallée de la Seulles, objet et zone d’étude:

a/Le tronçon : unité homogène élémentaire de l’analyse paysagère b/Des tronçons représentatifs de la typologie morphologique c/Une vallée représentative de la diversité des paysages de vallées bas-normandes

7De plus, il s’agit d’une vallée bien renseignée qualitativement par l’approche de terrain. Les travaux réalisés au laboratoire Géophen (Lespez et al., 2005 et 2008 ; Germaine, accepté) alimentent la connaissance de ces paysages. Les descripteurs quantitatifs développés peuvent ainsi être confrontés à cette connaissance ainsi qu’aux approches régionales classiques (Brunet, 2001) afin de valider leur pertinence et l’intérêt de la démarche.

8Ces indices doivent rendre compte de la matérialité du paysage de vallée, objet géographique particulier - unité fonctionnelle composée de 3 éléments, cours d’eau, fond de vallée et versants, et insérée dans un espace englobant (plateau/collines, bocage/openfield) (Fig. 1a). La majorité des approches quantitatives visant à mettre en place une typologie paysagère (Robbez-Masson, 1994 ; Joliveau et Michelin, 1998 ; Tolle, 2005 ; Schermann et Baudry, 2002) repose sur des traitements en mode raster et s’appuie sur l’étude d’un espace continu divisé en mailles régulières (pixel, fenêtre). Ces méthodes sont bien adaptées à l’étude d’espaces continus à l’intérieur desquels on cherche à dégager de façon automatique de grands types de paysages en fonction de l’arrangement des pixels les uns par rapport aux autres. Or ici l’objectif est de caractériser le paysage d’objets déterminés, discontinus dans l’espace régional, – les tronçons de vallées – afin de pouvoir ensuite les comparer. La fenêtre élémentaire utilisée ici est donc le tronçon. Il s’agit d’abord (1) de mesurer la diversité interne du paysage en observant les différences longitudinales et transversales mais également (2) de mesurer la singularité de ce paysage par rapport au milieu environnant à une échelle plus petite. Dès lors, il s’avère important d’adopter une démarche multiscalaire afin de prendre en compte le paysage dans lequel s’insère la vallée et mesurer le contraste formé entre ces espaces. C’est pourquoi est associé à chaque tronçon un espace environnant (zone tampon d’un rayon de 5000 m) intégré dans la démarche (Fig.1a). Le calcul des différents indices repose alors sur la répartition des types d’occupation du sol mais aussi sur l’agencement spatial des pixels mesuré à l’intérieur d’unités singulières définies précédemment : les tronçons de vallées.

Description des paysages de la vallée de la Seulles : résultats de l’approche qualitative

9La description s’appuie sur des critères qualitatifs issus de relevés de terrain, de photo-interprétation de photographies aériennes et d’enquêtes paysagères (Tableau 1). Les paysages de la Seulles s’organisent autour de la rivière, depuis la ripisylve jusqu’aux surfaces agricoles dominantes réparties entre fond de vallée majoritairement en prairies et versants, mais chacun des 7 tronçons se démarque par une organisation paysagère particulière.

Tableau 1 : Description qualitative des paysages par tronçon (vallée de la Seulles)

10La Seulles aval se distingue par une forte urbanisation en bordure littorale (Tableau 1, n°1). La Mue et la Thue (Tableau 1, n°3, 4, 5, 6), la Seulles moyenne dans une moindre mesure ( Tableau 1, n°2), présentent des paysages boisés et bocagers surtout marqués par la forte présence de prairies permanentes : ils forment de véritables « coulées vertes » dans le paysage ouvert de la Plaine de Caen. Dans l’Atlas des paysages de Basse-Normandie, Pierre Brunet (2001) souligne l’originalité de ces vallées en remarquant à propos du bas plateau des calcaires bathoniens : « sa platitude n’est rompue que par les étroits couloirs aux versants raides des vallées de la Seulles, de la Mue, de la Thue » (p. 297). Ces paysages attractifs et proches de l’agglomération caennaise sont soumis aux processus d’étalement urbain. En commentaire d’une photographie aérienne de la vallée de la Mue à Rots où l’étalement urbain est marqué, P. Brunet (2001) écrit : « la vallée, couloir de verdure, sinue dans la plaine. Le village ancien occupe le versant et de nouveaux lotissements montent à l’assaut de la plaine » (p. 299). Enfin, la Seulles amont (Tableau 1, n°7) située en Normandie armoricaine présente les caractéristiques d’un paysage de bocage (prairies, haies, habitat diffus) identique au milieu dans lequel elle s’insère : elle apparaît alors moins originale.

Caractérisation automatique des paysages : résultats de l’approche quantitative

11L’analyse quantitative est réalisée à partir d’images satellites où chaque unité élémentaire du paysage est associée à une classe d’occupation du sol. L’objectif est de disposer d’une base d’information « objective » et homogène sur l’ensemble de la région puis d’extraire des descripteurs pour caractériser et « quantifier » les paysages de vallées.

Des données images à la cartographie de l’occupation du sol

12Deux scènes, couvrant la partie aval (juillet 2002) et amont (février 2003), issues du capteur SPOT 5 (image multispectrale à 5 m de résolution spatiale – fusion ©CNES, 2006) sont utilisées (Germaine, accepté). Le traitement des images satellites SPOT 5 permet de produire une cartographie fine (1/15 000) de l’occupation du sol et d’appréhender l’organisation interne des paysages de vallées ce que ne permettent pas les données Corine Land Cover dont la résolution est trop grossière pour des vallées de cette dimension. La typologie de l’occupation du sol s’articule autour de 5 grandes catégories (bâti, bois, prairie, culture, eau) permettant d'envisager des comparaisons diachroniques (légende commune aux cadastres napoléoniens par exemple). La classe thématique « bâti » provient d’une base de données vectorielle (©DRE, 2004) contenant l’ensemble des taches urbaines supérieures à 1 hectare. La démarche de traitement des images est illustrée dans la figure 2. La qualité des classifications supervisées par maximum de vraisemblance est évaluée par des échantillons de validation obtenus par photo-interprétation (Germaine, 2005). La précision globale de chaque classification atteint 85 % (2002 et 2003) avec un indice de Kappa de 0.84 (2002) et 0.87 (2003). 

13Des confusions apparaissent entre prairies et cultures : cela pose la question des intercultures dont la rotation complexe rend le traitement délicat et montre surtout la limite de la distinction cultures/prairies à partir d’images hivernales seules (Hubert-Moy et Gascuel-Odoux, 2001). Les post traitements ont consisté à mosaïquer les classifications puis à appliquer un filtre majoritaire (3x3) afin d’éliminer les pixels isolés. Enfin, la classe « bois » a fait l’objet d’un traitement spécifique d’analyse spatiale (Dommanget, 2006) dans un SIG afin de différencier les bois de grande étendue (> 500ha), les haies (< 20m de large et forme étirée) et la ripisylve (boisement linéaire voisin du réseau hydrographique). 

Figure 2 : Occupation du sol dans le bassin versant de la Seulles

De la cartographie de l’occupation du sol aux indicateurs paysagers

14Le choix des descripteurs s’appuie sur les données disponibles issues du traitement d’image : la carte produite informe sur la répartition et la distribution des 5 grandes catégories de couvertures du sol. L’extraction des indices répond à deux objectifs renvoyant à la nécessaire approche multiscalaire du paysage de vallée : 

  • mesurer la diversité interne du paysage de vallée par tronçon et notamment l’organisation paysagère complexe des fonds de vallée (FV) et versants (V) ; 

  • et mesurer la singularité du paysage du tronçon (T) par rapport à l’espace environnant (E) dans lequel celui-ci s’insère.

Mesure de la diversité interne du paysage de vallée

15Six indices (Fig.3) sont construits à partir de la combinaison de variables qui caractérisent:: (a) la répartition des différentes modes d’occupation du sol et (b) la complexité de l’arrangement spatial qui renvoie à la distribution des modes d’occupation du sol dans l’espace. Ils sont calculés sur les deux entités – le fond de vallée (FV) et les versants (V)- qui constituent chaque tronçon.

  • 1   où Pi = proportion de l’espace occupé par le mode d’occupation du sol i (Shannon’s Diversity Inde (...)
  • 2 où E = longueur totale des lisières ; et min E = longueur totale minimale possible de périmètre en (...)
  • 3   où = longueur totale des lisières entres les patchs de classes i et k ; et m = nombre de classes (...)

16Les trois premiers indices renvoient à la composition de l’occupation du sol (Fig. 3a) : la fermeture (IF) est mesurée par la combinaison du taux de boisement, du taux de ripisylve et de la densité de haies ; l’emprise urbaine (IU) par la densité du bâti ; et le ratio cultures/prairies (ICP) par la part des prairies dans l’espace agricole. Les autres indices sont calculés avec le logiciel FRAGSTATS (McCarigal et Marks, 1995) utilisé en écologie du paysage (Fig. 3b). Ce logiciel propose le calcul d’indices (le plus souvent associés à des problématiques écologiques) desquels il est souvent difficile de déduire l’information utile, nous avons choisi de retenir seulement les plus pertinents pour qualifier l’organisation visible du paysage (Riitters et al., 1995 ; Cain et al., 1997). La prise en compte des surfaces relatives occupées par les divers modes d’occupation du sol n’est en effet pas suffisante : il faut également rendre compte de l’agencement spatial de ces derniers ce que permettent les principaux concepts développés en écologie du paysage (Baudry et Burel, 1999). Trois indices sont utilisés : (1) l’indice de diversité de Shannon (SHDI1) prenant en compte le nombre d’éléments du paysage ainsi que leur abondance relative ; (2) un indice de fragmentation (LSI2) relatif à leur morcellement ; et (3) un indice de dispersion (IJI3) calculé pour les bois et l’habitat. Les deux premiers rendent compte de l’hétérogénéité du paysage : c’est à dire de la diversité et de la complexité de l’arrangement spatial de l’ensemble des modes d’occupation du sol à l’échelle du tronçon. Le dernier, lui, apporte des indications sur l’éclatement des taches qui composent les classes « bois » et « bâti » renseignant ainsi sur le caractère bocager du paysage (Baudry et Burel, 1999).

Figure 3 : Descripteurs de la diversité interne du paysage. a/ Indices d’occupation du sol ; b/Indices d’arrangement spatial

17Les variables collectées sur les 7 tronçons présentent une distribution normale. Une discrétisation en cinq classes d’égale amplitude est effectuée pour chaque variable et chaque classe se voit attribuée une valeur entre 1 et 5 (Fig. 3). Par exemple, cinq classes sont distinguées pour évaluer le taux de boisement des versants : très peu boisés (< 10%), peu boisés (10 à 20%), moyennement boisés (20 à 30%), boisés (30 à 40%) et très boisés (plus de 40%) et chacune de ces classes renvoie à une valeur différente (Fig. 3). La fermeture correspond ainsi à la somme des valeurs attribuées aux variables - taux de boisement, taux de ripisylve et densité de haies - (Fig. 3a : IF) ; la complexité de l’arrangement spatial correspond à la somme des valeurs attribuées à la diversité et à la fragmentation du paysage (Fig. 3b : IaS) alors que les autres indices sont mesurés par une seule variable (Fig. 3 : IU, ICP, IdF et IdU). Les indices construits sont généralisables et facilement interprétables puisqu’ils traduisent des caractéristiques compréhensibles évaluées par des seuils sur une échelle de valeur.

Mesure de la singularité du paysage de tronçon par rapport à l’espace environnant

18La diversité interne du paysage de vallée n’est pas suffisante pour caractériser les paysages de tronçons. Le milieu d’insertion de la vallée joue un rôle important et détermine le degré de singularité du paysage : une vallée incisant le paysage ouvert d’un plateau céréalier n’a pas le même impact paysager qu’une vallée traversant un paysage de bocage. Trois indices sont repris pour comparer le paysage de la vallée avec celui de son environnement : la fermeture (IF), l’emprise urbaine (IU) et le ratio cultures/prairies (ICP). Ils sont mesurés à l’échelle du tronçon (T) -fond de vallée et versants confondus- et pour son milieu environnant (E). 

19La différence (T-E) entre la valeur de l’indice du tronçon et celle du milieu environnant indique le degré de contraste entre les deux espaces : trois indices de contraste (IC) sont ainsi mesurés (Fig. 4b). Par exemple, l’indice de contraste du ratio cultures/prairies entre chaque tronçon et son milieu environnant (Figure 4a) met en évidence :

  • de forts contrastes entre des tronçons de vallées bocagers (ICPT élevé) qui traversent des paysages d’openfield (ICPE faible) proposant ainsi un paysage singulier par rapport au milieu dans lequel ils s’insèrent (tronçon n°4 : tronçon bocager traversant la plaine de Caen) (Fig. 4a) ;

  • et à l’inverse des tronçons également bocagers (ICPT élevé) mais qui parcourent des milieux semblables (ICPE élevé) présentant de la sorte un paysage moins original (tronçon n°7 : vallée bocagère insérée dans un environnement bocager) (Fig. 4a). 

Figure 4 : Descripteurs de la singularité du paysage de tronçon par rapport au paysage environnant. a/ Exemple de l’indice de contraste du ratio cultures/prairies ; b/ Calcul de l’indice de contraste

20Un descripteur synthétique reprend la somme des valeurs absolues des écarts entre les trois descripteurs, plus sa valeur est élevée, plus le tronçon traverse un paysage différent du sien traduisant un contraste paysager fort.

Discussion

21L’ensemble des indices de diversité et de contraste obtenus pour caractériser les 7 tronçons de la vallée de la Seulles est présenté dans la Figure 5.

Figure 5 : Description des paysages de la Seulles par tronçons à travers des descripteurs issus de l’approche quantitative

22Reposant sur des variables quantitatives simples, ils sont évocateurs et permettent de caractériser les paysages de chaque tronçon:

  • la Seulles aval (Fig.5, n°1) présente un paysage ouvert et se démarque surtout par un bâti dense et groupé dans le fond de vallée, ce tronçon se différencie fortement du paysage environnant par la présence de prairies permanentes dans le fond de vallée ; 

  • la Seulles moyenne (Fig.5, n°2) propose un paysage rural dominé par les bois et les prairies dans le fond de vallée et plus complexe sur les versants où prairies et cultures se mélangent, le fort contraste avec le milieu environnant est lié au caractère fermé et herbager de ce tronçon ;

  • la Thue aval (Fig.5, n°3) présente des paysages très boisés dans le fond de vallée et plus ouverts sur les versants (boisements diffus, part des cultures supérieure) avec un habitat très groupé, le caractère boisé et herbager du tronçon crée un contraste fort avec le milieu environnant ;

  •  la Thue amont (Fig.5, n°4) propose la même organisation paysagère dans le fond de vallée et sur les versants avec un habitat groupé développé et des paysages agricoles mixtes, ce tronçon présente néanmoins un fort contraste avec le milieu dans lequel il s’insère (plateau céréalier) ;

  • la Mue aval (Fig.5, n°5) est moyennement urbanisée, son fond de vallée est très boisé et dominé par les prairies, l’ensemble de ses caractéristiques participe à la différencier du paysage dans lequel elle s’insère ;

  • la Mue amont (Fig.5, n°6) renferme un bâti dense et groupé, un fond de vallée boisé mais un paysage plus ouvert sur les versants (boisements diffus, part des cultures supérieure), ce tronçon se distingue du milieu environnant par son caractère rurbain et herbager ;

  • la Seulles amont (Fig.5, n°7) présente un habitat peu développé et très diffus caractéristique du Bocage, un fond de vallée dominé par les bois et prairies alors que les paysages bocagers des versants sont plus complexes, ce tronçon se démarque très peu du milieu environnant également bocager.

23Nous avons confronté ces observations aux approches qualitatives (Tableau 1) avec lesquelles ils entrent en résonance. La lecture des indices confirme le caractère urbain de la basse vallée de la Seulles (n°1), la vocation herbagère de l’ensemble des tronçons même si les versants présentent un paysage souvent plus mixte (n°2, 3, 5, 6 et 7 surtout), la forte présence de bois dans les fonds de vallée des parties aval de la Thue et de la Mue (n°3 et 4) ou encore le caractère attractif de certains tronçons assez densément bâtis (n°5 et 6 surtout). Enfin, l’écart entre les indices de ratio culture/prairie (IC ICP) montre que les tronçons de la partie aval (n°1 à 6, Fig.5), qui renferment des paysages dominés par les prairies, forment un contraste fort avec le milieu dans lequel ils s’insèrent – paysage d’openfield de la Plaine de Caen- à l’inverse de la Seulles amont (n°7, Fig.5) proche du paysage dans lequel elle s’insinue – le Pré Bocage. Cela renvoie bien à la distinction évoquée par l’approche descriptive entre la Seulles amont insérée dans un paysage de bocage et la Seulles moyenne et ses affluents formant des « coulées vertes » dans un plateau céréalier (Tableau 1).

24L’analyse des descripteurs et la comparaison des tronçons amènent à dégager des types de paysages en fonction de grands facteurs de différenciation : un degré urbain-rural depuis les tronçons urbains (n°1) aux tronçons rurbains (n°6) puis ruraux (n°7) ; un gradient de fermeture allant des tronçons ouverts (n°4), aux tronçons bocagers (n°7) et boisés (n°3) ; une échelle de contraste permettant de différencier les tronçons en fonction de leur singularité plus (n°4 ou 5) ou moins (n°7) forte par rapport à leur milieu environnant. Cela conduit à distinguer : une vallée littorale urbanisée (n°1), des « coulées vertes », dans la Plaine de Caen, rurales à périurbaines (n°2 à 4) ou attractives (n°5 et 6) et enfin une vallée rurale bocagère (n°7).

25Ces conclusions ont été confrontées à l’«Inventaire Régional des paysages de Basse-Normandie » de Pierre Brunet (2001). Cet ouvrage répertorie 75 unités de paysages articulées autour de 8 grandes catégories. Les « vallées ordinaires » telles que la Seulles sont marginalisées dans ces approches classiques qui les insèrent dans des entités paysagères englobantes qui ont pour effet de négliger leur spécificité. La Seulles figure ainsi parmi plusieurs unités, « Paysages d’entre terre et mer » pour la partie aval, « Paysages mixtes » et « Paysages de campagnes découvertes » pour la partie moyenne et les affluents et « Paysages bocagers » pour la partie amont, dont aucune ne s’appuie sur la vallée comme entité paysagère ni ne rend compte de la complexité de ses paysages. La présence de la vallée n’est évoquée que lorsqu’elle constitue un élément original du paysage en interrompant la monotonie du plateau par sa forme en creux et ses paysages verdoyants, par exemple dans la description de la « Campagne septentrionale de Caen » qu’elle traverse avec ses affluents formant des « couloir(s) de verdure » (Brunet, 2001). Parce qu’elle propose de « longs versants inclinés sans excès qui encadrent (les vallées) de deux tableaux face à face », P. Brunet évoque également la Seulles dans son cours supérieur car elle offre une vallée ample qui participe à la structuration du paysage bocager « en tableaux » (2001, p. 411). Le paysage de la vallée de la Seulles n’est donc pas explicitement pris en compte dans ces travaux, la présence de la vallée n’est mentionnée que dans la mesure où elle participe à la singularité du paysage dans lequel elle s’insère (Plaine de Caen) ou qu’elle le révèle à l’observateur par sa structure (« Bocage en tableaux »). Différents types de paysages se démarquent pourtant le long de la vallée de la Seulles mettant en évidence une plus grande complexité paysagère. Or la prise en compte de cette diversité et l’identification des types paysagers paraissent particulièrement importantes pour délimiter et localiser les zones qui cumulent les enjeux, ou identifier les espaces les plus vulnérables ou ceux présentant un fort potentiel ou un intérêt spécifique.

26Dans la mesure où la confrontation des descripteurs développés avec les approches qualitatives est satisfaisante et que la comparaison des profils des tronçons semble permettre de dégager des types de paysages, nous envisageons d’étendre la démarche pour caractériser l’ensemble des 95 tronçons. Dans cette perspective, la construction des indices devra faire l’objet d’une adaptation face à l’hétérogénéité des vallées liée à l’échelle régionale. En particulier, les intervalles de classes de variables devront être modifiés (nouvelle discrétisation) : les variables utilisées pour mesurer l’emprise urbaine par exemple ne rendent compte que de processus de rurbanisation ici puisque la Seulles ne traverse pas d’agglomération. Disposant d’un échantillon plus grand, il sera alors envisageable de proposer une analyse multivariée sur les indices collectés à l’échelle régionale afin de construire une véritable typologie.

Conclusion et perspectives

27Cette approche généralisable permet de caractériser les paysages de tronçons de vallées à partir de descripteurs spécifiques extraits des cartes d’occupation du sol. Elle met en évidence l’intérêt des images SPOT 5 par rapport aux données génériques (Corine Land Cover) ou aux scènes de plus faible résolution géométrique (Landsat TM – 30m) pour identifier les vallées comme « infrastructures vertes » dans l’espace régional mais aussi définir l’organisation interne de leurs paysages à l’échelle du 1/15 000. La typologie de l’occupation du sol utilisée lors de cette première étape permet de mesurer les grandes caractéristiques du paysage et de décrire les particularités de chaque tronçon. Des études comparatives peuvent être conduites à partir de ces descripteurs synthétiques en vue de construire des typologies de paysage (comparaison de l’organisation paysagère de plusieurs tronçons) ou d’évaluer les dynamiques paysagères entre différentes périodes pour un même espace dans le cadre d’une analyse diachronique (exceptée la prise en compte des haies, il est envisageable de mesurer les mêmes indicateurs à partir de la légende du cadastre napoléonien par exemple). La démarche conduite à l’échelle de la vallée de la Seulles ayant permis de reconnaître l’existence de types paysagers de vallées, elle préfigure de la capacité de mesurer la diversité des vallées à l’échelle régionale à partir de ces mêmes outils. Dans le but de construire une typologie régionale des paysages de vallées, la démarche est en cours de généralisation : les mêmes indices sont calculés pour caractériser l’ensemble des 95 tronçons isolés le long des vallées bas-normandes. Croisés aux résultats de l’approche morphologique (Germaine et al., 2007) qui avaient mis en évidence l’existence de « vallées ordinaires » majoritaires en Basse-Normandie, les descripteurs paysagers mis en place ici doivent permettre de dégager les grands types de paysage représentatifs de la diversité des paysages de petites vallées du nord ouest de la France et ainsi mieux différencier ces « paysages ordinaires » (Dewarrat, 2003). Cette meilleure prise en compte de la complexité des paysages de vallées doit ensuite contribuer à une réflexion sur la diversité de ces paysages et sur les enjeux multiples et spécifiques qui leur sont associés en particulier dans le cadre du programme PSDR « Géoval » (resp. : J. Corbonnois) sur la géodiversité des vallées. 

Haut de page

Bibliographie

Des DOI (Digital Object Identifier) sont automatiquement ajoutés aux références par Bilbo, l'outil d'annotation bibliographique d'OpenEdition.
Les utilisateurs des institutions abonnées à l'un des programmes freemium d'OpenEdition peuvent télécharger les références bibliographiques pour lesquelles Bilbo a trouvé un DOI.
Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Baudry J., Burel F. – 1999 : Ecologie du paysage, Concepts, méthodes et applications, Paris, TEC & DOC, 362 p.

Bornand M., Robbez-masson J.-M., Donnet A., Lacaze B. – 1997 : Caractérisation des sols et paysages des garrigues méditerranéennes. Typologie et extrapolation spatiales par traitement d’images satellitaires, Etude et Gestion des sols, 4 (1), p 27-42.

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Brierley G., Fryirs K., Vikrant J. - 2006 : Landscape connectivity: the basis of geomorphic applications, Area, vol.38-2, p 165-174.
DOI : 10.1111/j.1475-4762.2006.00671.x

Brossard T., Joly D., Laffly D., Vuillod P., Wieber J-C. (1994), Pratique des systèmes d’information géographique et analyse des paysages, Revue internationale de géomatique, vol.4, n°3-4, pp. 43-256.

Brunet P. avec la coll. de P. Girardin – 2001 : Inventaire régional des paysages en Basse-Normandie, Conseil Régional de Basse-Normandie, DIREN de Basse-Normandie, 2 Tomes, Caen, 871 p

Cain D. H., Riitters K., Orvis K. – 1997 : A multi-scale analysis of landscape statistics, Landscape Ecology, vol.12, p 199-212.

Conservatoire d'espaces naturels de Poitou-Charentes – 1999 : Inventaire des paysages de Poitou-Charentes, (http://www.paysage-poitou-charentes.org/).

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Davodeau H. – 2004 : La patrimonialisation : un vecteur d’appropriation des vallées ligériennes ?, Norois, n°192, p 63-69.
DOI : 10.4000/norois.891

Dewarrat et al. – 2003 : Paysages ordinaires, de la protection au projet, Mardaga, Liège, 95 p.

DRE Basse-Normandie – 2004 : Utilisation de la télédétection pour la mesure de la "tache urbaine" en Basse-Normandie, 35 p.

Dommanget A. – 2006 : Détection, Caractérisation et généralisation des haies à partir d'une segmentation automatique, Rapport de stage, IFN Caen.

Ducrot D. – 2005 : Méthodes d’analyse et d’interprétation d’images de télédétection multi-sources, Extraction de caractéristiques du paysage, Mémoire d’HDR, INP Toulouse, 240 p.

Dupuis M.-F., Fischesser B. – 1997 : Richesse, diversité et enjeux des paysages de rivière, Ingénieries EAT, numéro spécial Rivières et paysages, p 11-31.

Feltz C. (dir), Droeven E., Kummert M. - 2004 : Les territoires paysagers de Wallonie, Etudes et Documents CPDT 4, Ministère de la Région wallonne, DGATLP, Jambes, 68 p + cartes.

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Fisher P., Wood J., Cheng T., Where is Helvellyn? Fuzziness of multi-scale landscape morphometry, Royal Geographical Society, vol.29, 2004, p 106-128.
DOI : 10.1111/j.0020-2754.2004.00117.x

Germaine M.-A., Puissant A. - 2007 : Cartographie et caractérisation quantitative des paysages de « vallées ordinaires » : l’exemple de la Seulles (Calvados, France), Colloque international de Géomatique et d'Analyse Spatiale - SAGEO, 18-21 juin 2007, Clermont-Ferrand, 3 p. (http://www.emse.fr/site/SAGEO2007/CDROM/p32.pdf)

Germaine M.-A. - (accepté) : Vers une gestion intégrée des "paysages ordinaires" des petites vallées du nord-ouest de la France : L'exemple de la vallée de la Seulles, BAGF, 12p.

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Germaine M.-A., Puissant A., Lespez L., Ballouche A. – 2007 : Analyse spatiale et typologie morphologique des petites vallées bas-normandes, Revue Internationale de Géomatique, vol. 17/3-4, p 415-430.
DOI : 10.3166/geo.17.415-430

Hubert-Moy L., Houet T., Lefeuvre E., Clement B., Lennon M. – 2003 : Etude de zones humides de fond de vallées à partir d’images hyperspectrales CASI : Application à un bassin versant de la région de Pleine-Fougères (Bretagne, France), Photo-Interprétation, vol. 39, p.33-43.

Hubert-Moy L., Gascuel-Odoux C. – 2001 : Les indices parcellaires de risque de transfert des polluants vers les eaux superficielles : de leur base conceptuelle à leur usage pour une approche intégrée à l’échelle du bassin versant, Colloque Hydrosystèmes, Paysages et Territoires, Lille, 6-8 septembre 2001, USTL ed, p 21-32.

IAURIF – 2001 : Les vallées d’Ile-de-France : Renouer avec le fil de l’eau, Cahiers de l’IAURIF, n°125, 239 p.

Joliveau T., Michelin Y. – 1998 : Approche méthodologique de la gestion paysagère concertée d’un espace avec un système d’information géographique : l’exemple de la commune de Viscomtat (63), in Actes du Colloque Gestion des territoires ruraux : connaissances et méthodes pour la gestion publique, 27 & 28 avril 1998, Clermont-Ferrand, Cachan, Cemagref, p 85-102.

Lespez L., Cador J.-M., Carpentier V., Clet-Pellerin, Germaine M.-A., Garnier E., Marcigny C. – 2008 : Trajectoire des paysages des vallées normandes et gestion de l'eau, du Néolithique aux enjeux de la gestion contemporaine, In Galop D. (dir.), Paysage et environnement : de la reconstitution du passé aux modèles prospectifs, Presses Universitaires de Franche-Comté, Annales littéraires, série Environnement, Société et Archéologie, Besançon, 61-75.

Lespez L., Garnier E., Cador J.-M., Rocard D. – 2005 : Les aménagements hydrauliques et la dynamique des paysages des petits cours d’eau depuis le XVIIIe siècle dans le nord-ouest de la France : l’exemple du bassin versant de la Seulles (Calvados). In "La rivière aménagée, entre héritages et modernité", Aestuaria 7, p. 89-109.

Luginbühl Y. – 2000 : Le paysage, le qualitatif et le quantitatif, Politiques publiques et paysages, Actes du séminaire d'Albi, 28-30 mars 2000, p 59-64.

McGarigal K., Marks B. J. – 1995 : FRAGSTATS: spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure, USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PNW-351.

Montembault D. – 2002 : Les vallées face à l'appropriation urbaine, Des mutations de l'occupation du sol dans les grandes vallées proches d'Angers aux nouveaux paysages, Thèse de doctorat, Angers, 409 p.

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Riitters K. H., O’Neill R.V., Hunsaker C. T., Wickham J. D., Yankee D. H., Timmins S. P., Jones K. B., Jackson B. L. – 1995 : A factor analysis of landscape pattern and structure metrics, Landscape Ecology, vol. 10, p 23-39. 
DOI : 10.1007/BF00158551

Robbez-Masson J.-M. – 1994 : Reconnaissance et délimitation de motifs d’organisation spatiale : application à la cartographie des pédopaysages, Thèse de doctorat ENS. M, Montpellier, 161 p.

Format
APA
MLA
Chicago
Le service d'export bibliographique est disponible pour les institutions qui ont souscrit à un des programmes freemium d'OpenEdition.
Si vous souhaitez que votre institution souscrive à l'un des programmes freemium d'OpenEdition et bénéficie de ses services, écrivez à : access@openedition.org.

Schermann N., Baudry J. – 2002 : Analyse descriptive multi-échelle de la structure d’un paysage, Application à la mosaïque d’occupation du sol d’un territoire agricole dans le bocage breton, Revue Internationale de Géomatique, vol. 12/2, p 169-186.
DOI : 10.3166/rig.12.169-186

Haut de page

Notes

1   où Pi = proportion de l’espace occupé par le mode d’occupation du sol i (Shannon’s Diversity Index). 

2 où E = longueur totale des lisières ; et min E = longueur totale minimale possible de périmètre en cas d’agrégation des cellules (Landscape Shape Index).

3   où = longueur totale des lisières entres les patchs de classes i et k ; et m = nombre de classes présents dans le paysage (Interspersion and Juxtaposition Index).

(Mc Garrigal et Marks, 1995)

Haut de page

Pour citer cet article

Référence électronique

Marie-Anne Germaine et Anne Puissant, « Extraction d’indices paysagers et analyse quantitative des paysages de « vallées ordinaires » à partir de données images : L’exemple de la Seulles (Calvados, France) », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Environnement, Nature, Paysage, document 423, mis en ligne le 30 juin 2008, consulté le 06 décembre 2016. URL : http://cybergeo.revues.org/19123 ; DOI : 10.4000/cybergeo.19123

Haut de page

Auteurs

Marie-Anne Germaine

Laboratoire Géophen UMR LETG 6554 CNRS, Université de Caen Basse-Normandie, Esplanade de la Paix, 14000 Caenmarie-anne.germaine@unicaen.fr

Anne Puissant

Laboratoire Image et Ville UMR 7011 CNRS ULP, Université louis Pasteur, 3 rue de l'Argonne, 67000 Strasbourganne.puissant@lorraine.u-strasbg.fr

Haut de page

Droits d’auteur

© CNRS-UMR Géographie-cités 8504

Haut de page