| Titre : | Approche intégrée mobilisant l’intelligence artificielle et les savoirs écologiques traditionnels dans la lutte contre la désertification dans les zones semi-arides : étude de cas de la wilaya de Saïda |
| Auteurs : | MOKEDDEM Ferial, Auteur ; ANTEUR Djamel, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte imprimé |
| Editeur : | Dr. Moulay Tahar Université Saida, Faculté des Sciences Naturelles et de la Vie, 2025/2026 |
| Format : | 200 p / 29 CM |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | Intelligence artificielle ; Désertification ; Savoirs écologiques traditionnels |
| Résumé : |
Cette étude propose une approche intégrée combinant l’intelligence artificielle et les
savoirs écologiques traditionnels afin d’analyser et de lutter contre le phénomène de la désertification dans les zones semi-arides, avec un cas d’application dans la wilaya de Saïda. Elle repose sur l’exploitation de données géospatiales issues de la télédétection, de modèles numériques de terrain et d’indices de végétation, traités à l’aide de systèmes d’information géographique et d’algorithmes de classification. Parallèlement, les savoirs locaux sont mobilisés pour enrichir l’interprétation des dynamiques environnementales et comprendre les pratiques d’adaptation des populations face aux contraintes climatiques et écologiques. L’objectif est de produire une cartographie de la sensibilité à la désertification (ISD) et de proposer une lecture croisée entre approches scientifiques et connaissances traditionnelles, afin de soutenir des stratégies de gestion durable des ressources naturelles. |
| Note de contenu : |
Table des matières
Remerciements ..........................................................................................................................- Dédicace .....................................................................................................................................- Résumé .......................................................................................................................................- Liste des abréviations................................................................................................................- Liste des figures.........................................................................................................................- Liste des cartes...........................................................................................................................- Liste des tableaux ......................................................................................................................- Table des matières.....................................................................................................................- Introduction.............................................................................................................................. 1 Partie bibliographique Chapitre I : Cadre théorique et méthodologique de l’approche intégrée I.1Introduction............................................................................................................................ 5 I.2. Intelligence artificielle et ses applications dans le domaine environnemental .................... 5 I.2.1Définitions et origines de l’intelligence artificielle ............................................................ 5 I.2.2Techniques principales de l’intelligence artificielle ........................................................... 7 I.2.2Applications de l’IA dans la surveillance et l’analyse des ressources environnementales. 8 I.3.Savoirs écologiques traditionnels et leur rôle dans la protection des écosystèmes ............ 16 I.3.1Définitions et caractéristiques principales........................................................................ 17 I.3.2.Rôle des détenteurs de savoir........................................................................................... 20 I.3.3Facteurs influençant la transmission................................................................................. 20 I.3.4.Défis contemporains ........................................................................................................ 21 I.3.5.Stratégies pour renforcer la transmission......................................................................... 22 1-2-Importance des savoirs locaux dans la gestion durable des ressources naturelles ............ 22 1-3-Défis liés à la préservation de ces savoirs à l’ère moderne ............................................... 24 5. Conflits avec la modernisation technologique ..................................................................... 29 5.1 Tensions culturelles et sociales.......................................................................................... 29 5.2 Incompatibilités techniques et écologiques........................................................................ 29 5.3 Défis liés à la gouvernance et aux politiques..................................................................... 30 6. Stratégies de préservation et adaptation............................................................................... 30 6.1 Documentation et enregistrement ...................................................................................... 30 6.2Éducation et transmission intergénérationnelle .................................................................. 31 6.3 Intégration avec la technologie .......................................................................................... 31 6.4 Politiques et cadres institutionnels..................................................................................... 32 6.5 Résilience écologique et sociale......................................................................................... 32 -2Intégration entre intelligence artificielle et savoirs traditionnels.......................................... 32 2-1-Similarités et différences entre les deux systèmes de connaissanc ................................... 33 1. Similarités entre IA et SET .................................................................................................. 33 2. Différences entre IA et SET................................................................................................. 34 2-2-Modèles théoriques d’intégration et de cohabitation......................................................... 35 1. Modèle complémentaire (Complementarity Model)............................................................ 35 2. Modèle d’intégration adaptative (Adaptive Integration Model) .......................................... 36 3. Modèle de cohabitation harmonieuse (Harmonious Coexistence Model ............................ 36 4. Modèle participatif ou co-construction (Participatory/Co-construction Model).................. 36 5. Modèle d’intégration multi-échelle (Multi-scale Integration Model).................................. 37 2-3-Enjeux sociaux, éthiques et politiques liés à cette intégration .......................................... 37 1. Enjeux sociaux ..................................................................................................................... 37 2. Enjeux éthiques.................................................................................................................... 37 3. Enjeux politiques.................................................................................................................. 38 4. Vers une intégration responsable ......................................................................................... 38 2-4-........Méthodologie adoptée pour intégrer ces savoirs dans la lutte contre la désertification .................................................................................................................................................. 39 1. Recensement et documentation des savoirs traditionnels.................................................... 39 2. Collecte et intégration des données environnementales via l’IA ......................................... 40 3. Modélisation hybride IA – SET........................................................................................... 40 4. Validation participative et ajustements................................................................................ 40 5. Suivi et évaluation continue ................................................................................................. 41 Conclusion................................................................................................................................ 41 Chapitre II : La désertification dans les zones semi-arides Introduction .............................................................................................................................. 43 -1Définition et impacts environnementaux et sociaux de la désertification ............................ 43 1-1-Définitions et types de désertification ............................................................................... 43 1-2-Indicateurs environnementaux de dégradation des sols .................................................... 46 1. Indicateurs physiques........................................................................................................... 46 2. Indicateurs chimiques........................................................................................................... 48 3. Indicateurs biologiques ........................................................................................................ 50 4. Indicateurs combinés et spatiaux ......................................................................................... 52 1-3-Impacts sur la biodiversité et les communautés humaines................................................ 53 -2Causes de la désertification dans les zones semi-arides ....................................................... 55 2-1-Facteurs climatiques.......................................................................................................... 55 2-2-Facteurs anthropiques........................................................................................................ 56 2-3-Pressions démographiques et urbanisation........................................................................ 58 3-Stratégies de lutte contre la désertification aux niveaux international et national................ 60 3-1-Conventions et initiatives internationales.......................................................................... 60 1. La Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CNULD).............. 60 2. Initiatives régionales et programmes complémentaires....................................................... 61 3. Impacts et pertinence pour l’Algérie.................................................................................... 62 3-2-Politiques et stratégies nationales algériennes................................................................... 62 1. Cadre législatif et institutionnel ........................................................................................... 63 1.1 Cadre législatif ................................................................................................................... 63 1.2 Institutions nationales impliquées...................................................................................... 63 1.3 Coordination et mécanismes de gouvernance .................................................................... 64 2. Programmes et initiatives opérationnelles ........................................................................... 65 2.1 Programmes nationaux de reforestation et de restauration des sols................................... 65 2.2 Initiatives de gestion intégrée des ressources en eau ......................................................... 65 2.3 Projets de lutte contre la désertification en partenariat avec des acteurs internationaux ... 66 2.4 Implication des communautés locales et des savoirs traditionnels.................................... 66 3. Approches intégrées et participatives................................................................................... 67 3.1 Définition et fondements théoriques.................................................................................. 67 3.2 Objectifs et avantages ........................................................................................................ 67 3.3 Méthodes et outils d’intégration......................................................................................... 68 3.4 Exemples de mise en œuvre ............................................................................................... 68 3.5 Limites et défis................................................................................................................... 68 4. Résultats obtenus et limites.................................................................................................. 69 4.1 Résultats obtenus................................................................................................................ 69 4.1.1 Amélioration de la couverture végétale et de la fertilité des sols.................................... 69 4.1.2 Renforcement de la participation communautaire .......................................................... 69 4.1.3 Production de données et outils de suivi ......................................................................... 69 4.2 Limites et contraintes......................................................................................................... 70 4.2.1 Limites techniques .......................................................................................................... 70 4.2.2 Contraintes institutionnelles et financières ..................................................................... 70 4.2.3 Défis sociaux et culturels ................................................................................................ 70 4.3 Perspectives et recommandations ...................................................................................... 70 3-3-Évaluation des forces et faiblesses des approches existantes............................................ 71 1. Forces des approches existantes........................................................................................... 71 1.1 Approches intégrées et multidimensionnelles.................................................................... 71 1.2 Participation communautaire et appropriation locale ........................................................ 71 1.3 Production et utilisation de données fiables....................................................................... 72 2. Faiblesses et limites des approches existantes ..................................................................... 72 2.1 Dépendance aux financements externes............................................................................. 72 2.2 Limites techniques et méthodologiques............................................................................. 73 2.3 Contraintes institutionnelles et coordination...................................................................... 73 2.4 Défis socio-culturels........................................................................................................... 73 3. Perspectives d’amélioration ................................................................................................. 73 3.1 Renforcer la coordination institutionnelle.......................................................................... 74 3.2 Assurer la durabilité financière .......................................................................................... 74 3.3 Intégrer pleinement les savoirs locaux et traditionnels...................................................... 74 3.4 Renforcer les capacités techniques locales ........................................................................ 74 Conclusion................................................................................................................................ 75 PARIE PRATIQUE Chapitre III : Matériels et Méthodes Introduction .............................................................................................................................. 78 III.1 Situation géographique de la wilaya de Saïda.................................................................. 78 III. 1.2. Délimitation de la zone d’étude .................................................................................. 78 III.1.3. Caractéristiques physiques et environnementales de la zone d’étude.......................... 80 III. 1.3.1. Climat....................................................................................................................... 81 III. 1.3.2. Relief........................................................................................................................ 83 III.3.3. Sols............................................................................................................................... 85 III. 1.3.4. Géologie ................................................................................................................... 88 III. 1.3.5. Réseau hydrographique ............................................................................................ 90 III. 1.3.6. Couvert végétal ........................................................................................................ 91 III .2-4- Données de terrain...................................................................................................... 95 III .2-5- Observations et enquêtes locales................................................................................ 96 III .2-6- Outils d’intelligence artificielle utilisés...................................................................... 96 III .3- Méthodologie de travail ................................................................................................. 97 III .3-1- Collecte des données .................................................................................................. 97 III .3-2- Prétraitement et traitement des images....................................................................... 98 III .3-3- Calcul des indices de végétation (NDVI)................................................................... 98 III .3-4- Classification et cartographie ..................................................................................... 99 III .3-5- Analyse des zones dégradées.................................................................................... 100 III .3-6- Intégration des savoirs écologiques traditionnels..................................................... 100 III .4- Méthodes d’analyse ..................................................................................................... 101 III .4-1- Analyse spatiale ........................................................................................................ 101 III .4-2- Approche comparative.............................................................................................. 102 III .4-3- Analyse par intelligence artificielle .......................................................................... 102 III .4-4- Validation des résultats............................................................................................. 103 Conclusion.............................................................................................................................. 103 Chapitre IV : Traitement spatial des données et élaboration des cartes thématiques IV.1 Introduction.................................................................................................................... 106 IV.2 Sources et préparation des données ............................................................................... 106 IV.2.1 Images satellitaires utilisées........................................................................................ 106 IV.2.2 Données topographiques et environnementales.......................................................... 107 IV.2.3 Prétraitement des données spatiales............................................................................ 108 IV.3 Élaboration des cartes thématiques................................................................................ 109 IV.3.1 Composition colorée en vraies couleurs (RVB) ......................................................... 109 3. Interprétation et intérêt de la carte...................................................................................... 111 IV.3.2 Composition colorée fausse couleur RVB...................................................................111 IV.3.3 Modèle Numérique de Terrain (MNT) ....................................................................... 113 IV.3.4 Carte des pentes .......................................................................................................... 114 IV.3.5 Carte de l’exposition (Aspect) .................................................................................... 116 IV.3.6 Carte géologique ......................................................................................................... 117 IV.3.7 Carte du réseau hydrographique ................................................................................. 118 IV.3.8 Carte de l’occupation du sol ....................................................................................... 119 IV.3.9 Calcul et analyse de l’indice SAVI............................................................................. 120 IV.3.10 Carte de sensibilité à la désertification (ISD) ........................................................... 122 IV.4 Mobilisation des outils numériques dans l’analyse de la désertification....................... 123 IV.4.1 Rôle des SIG et technologies numériques .................................................................. 123 1. Intégration et gestion des données spatiales....................................................................... 123 2. Analyse spatiale et modélisation des phénomènes environnementaux.............................. 123 3. Production de cartes thématiques....................................................................................... 124 4. Aide à la décision et gestion environnementale ................................................................. 124 IV.4.2 Traitement automatisé des données spatiales.............................................................. 124 IV.4.3 Superposition des couches thématiques...................................................................... 126 IV.4.4 Identification des zones sensibles à la désertification................................................. 127 IV.4.5 Élaboration de la carte ISD ......................................................................................... 128 IV.5 Exploitation statistique et représentation graphique des résultats ................................. 129 IV.5.1.Calcul et analyse de l’indice SAVI............................................................................. 133 IV.5.2.Carte du réseau hydrographique ................................................................................. 134 IV.5.3.Carte de la sensibilité à la désertification (ISD) ......................................................... 136 IV.6 Intégration des approches numériques intelligentes dans cette étude............................ 137 IV.7 Chaîne de traitement réalisée sous ArcGIS ................................................................... 139 IV.8 Conclusion ..................................................................................................................... 139 Chapitre V : Analyse et discussion des résultats V.1 Analyse spatiale des facteurs environnementaux influençant la désertification ............. 142 V.1.1 Influence du couvert végétal sur la sensibilité à la désertification............................... 142 V.1.2 Influence du relief et des pentes sur les processus de dégradation .............................. 145 V.1.3 Effet de l’exposition sur les conditions microclimatiques ........................................... 148 V.1.4 Influence des caractéristiques géologiques et pédologiques........................................ 150 V.1.5 Rôle du réseau hydrographique dans la dynamique environnementale ....................... 153 V.1.6 Relation entre occupation du sol et dégradation des terres.......................................... 157 1. Structure de l’occupation du sol et implications environnementales................................. 157 2. Influence des types d’occupation du sol sur les processus de dégradation........................ 158 3. Corrélation entre occupation du sol et carte de sensibilité (ISD)....................................... 158 4. Processus de dégradation liés à l’occupation du sol .......................................................... 159 5. Analyse synthétique et interprétation globale .................................................................... 159 5.2 Analyse de la sensibilité à la désertification .................................................................... 160 5.2.1 Classification des niveaux de sensibilité....................................................................... 160 5.2.2 Répartition spatiale des zones vulnérables.................................................................... 161 5.2.3 Interprétation de la carte ISD ........................................................................................ 162 5.2.4 Analyse comparative entre les communes étudiées...................................................... 163 5.3 Apport des technologies SIG et du traitement numérique dans l’analyse environnementale ................................................................................................................................................ 164 V.3.1 Contribution des SIG dans l’analyse spatiale............................................................... 165 V.3.2 Apport du traitement automatisé des données.............................................................. 165 V.3.3 Limites techniques et méthodologiques....................................................................... 166 V.4 Apport des savoirs écologiques traditionnels dans la lutte contre la désertification....... 167 V.4.1 Rôle des pratiques locales dans la préservation des ressources naturelles................... 168 V.4.2 Complémentarité entre savoirs traditionnels et outils numériques .............................. 169 V.4.3 Perspectives d’intégration dans les stratégies environnementales............................... 169 V.5 Discussion générale des résultats.................................................................................... 170 V.5.1 Comparaison avec les études antérieures..................................................................... 171 V.5.2 Limites méthodologiques de l’étude ............................................................................ 171 V.5.3 Recommandations et perspectives futures ................................................................... 172 V.5.4 Perspectives opérationnelles de lutte contre la désertification..................................... 173 Conclusion............................................................................................................................. 174 Références Bibliographiques............................................................................................... 1 |
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