Cap’Agri Géorgie #4 – usage des sols

Après avoir étudié la topographie, les climats, les sols et les roches, on s’intéresse aujourd’hui à l’usage qui est fait des sols.

Comme on va le voir, c’est une carte très importante car elle permet de poser les bases de l’étude des productions végétales et animales. Elle permet de faire une première analyse. Pour commencer, je vous présente rapidement les données utilisées aujourd’hui.

Présentation des données utilisées et limites

Dans cet article, les données d’entrée viennent de la mission Sentinel-2 du programme Copernicus. Elles ont été transformées par Impact Observatory, Microsoft et Environmental Systems Research Institute (Esri).

La présentation simplifiée du modèle utilisé pour la transformation est ici (en anglais). Il repose sur du deep learning. D’après Bastien L. de Le Big Data.fr, il s’agit d’un ensemble de techniques permettant de créer des algorithmes qui apprennent et s’améliorent de manière autonome.

Je n’ai pas eu accès au fonctionnement détaillé des algorithmes utilisés. J’imagine que c’est détaillé dans l’article scientifique cité comme source dans la présentation du modèle (Karra, Kontgis, et al.). Si quelqu’un a un accès, je prends !

Globalement, l’idée est d’avoir un aperçu des différents usages des sols, rassemblées sous des « grandes classes » avec une résolution assez précise de 10 m. Dans le paragraphe suivant, je vais présenter les classes concernant la Géorgie. Vous pouvez retrouver l’ensemble des classes (en anglais) sur cette page web de l’Esri.

Ce sont les données de 2021. J’ai regardé les évolutions de 2017 à 2021 et il ne semble pas y avoir de différence significative. La carte présente donc les données les plus à jour, de 2021.

Quelles sont les espaces dominants en Géorgie ?

Présentation des classes

Avec les données de 2021, on obtient la carte suivante. Les « grandes classes« , présentes sur cette carte, sont les suivantes :

  • arbres : végétation dense de plus de 15 m (ex : forêts naturelles et plantées),
  • cultures : plantées par les humains ; céréales, herbes et cultures qui ne sont pas à la hauteur des arbres (ex : maïs, blé, parcelles en jachère clairement délimitées),
  • pâturages (en anglais rangeland, qui peut aussi signifier « parcours ») :
    • couvert homogène, sur des surfaces ouvertes, avec peu ou pas de végétation ; céréales sauvages et herbes ; parcelles clairement non délimitées par les humains (ex : prairies naturelles ou champs avec quelques rares arbres ou pas d’arbres, pelouses, pâturages).
    • amas de plantes répartis sur un paysage montrant du sol ou la roche mère ou des buissons à l’intérieur de forêts denses,
  • zones construites : structures fabriquées par les humains (ex : parkings, bureaux, espaces résidentiels, routes),
  • eaux de surface : espaces où l’eau est majoritairement présente au long de l’année (ex : lacs, réservoirs, rivières, étangs),
  • sols nus : surfaces avec des roches ou du sol, avec une végétation très rare ou absente toute l’année,
  • neige et glace : espaces homogènes, grands et permanents de neige ou de glace (ex : glaciers, manteaux neigeux).
Carte de l’occupation des sols de la Géorgie, données 2021 issues de la mission Sentinel-2

Premiers résultats

Les arbres (représentés en vert foncé) représentent la moitié de l’espace inclus dans la frontière administrative de la Géorgie (selon GADM). L’espace majoritaire est donc constitué de forêts (50% de la surface), suivis par les pâturages -rangelands- (30%) et les cultures (11%).

Les espaces construits représentent environ 5% de la surface définie. Pour avoir un ordre d’idée, la densité de population de la France est de 100 habitants au km² alors que la Géorgie compte environ 65 habitants au km². Respectivement, les taux d’artificialisation sont de 9% (en France en 2018) contre 5% en Géorgie en 2021.

Les autres catégories (eaux de surface, sols nus, neige et glace) représentent de manière confondue environ 4% de la surface étudiée.

Concrètement, qu’est-ce qu’on apprend sur l’agriculture géorgienne ?

Les espaces cultivés semblent être principalement dans la vallée. Les zones de moyennes et hautes montagnes paraissent être utilisées pour le pâturage. Le lien entre topographie et répartition géographique des différents types de productions paraît très fort. Il ne semble pas pertinent de faire l’étude des productions par région administrative, mais bien par espaces paysagers. Néanmoins ces données ne sont pas disponibles sur les statistiques nationales agricoles. Nous ferons donc une étude des types de production par région mais cette carte nous permettra de mettre en relief ces résultats.

Pour avoir voyagé un peu partout dans le pays (sauf en Abkhazie et en Ossétie du Sud), l’élevage bovin est présent partout. Il y a beaucoup de vaches sur les routes. Les espaces forestiers ne paraissent pas propices au pâturage et pourtant, les vaches semblent pâturer là où elles le peuvent.

Un point d’attention est à apporter concernant la classification utilisée. Comme un camarade de l’agro en diagnostic agraire en Kvemo Kartli me le disait, les résidus de cultures peuvent être aussi pâturés. Dans le modèle utilisé dans cette carte, la différence entre cultures et « pâturages » se fait en fonction de si l’algorithme arrive à détecter un espace clairement délimité ou non. Si la parcelle n’est pas clairement délimité, elle passe, pour l’algo’, en rangeland (« pâturages »). On peut poser l’hypothèse que la surface cultivée est sous-estimée car en Géorgie, la délimitation visuelle doit être plus difficile (pas de poteaux, pas de grillages). Par ailleurs, de par nos expériences de terrain, on sait que même des prairies avec peu de végétation peuvent être fauchées. Alors qu’elles ne sont pas considérées comme cultures dans cette classification, elles sont bel et bien cultivées (ou du moins fauchées).

Dans le prochain article…

Après avoir décrit une partie des éléments de contexte de la Géorgie, le prochain article s’intéresse à la production végétale.

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Sources

Karra, Kontgis, et al. “Global land use/land cover with Sentinel-2 and deep learning.” IGARSS 2021-2021 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IEEE, 2021.

Les liens vers les autres articles

Article #1 : la topographie

Article #2 : les régions et les climats

Article #3 : les roches et les sols

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