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Télédétection, 2006, vol. 5, n°4, p. 379-391 © 2006 CONTEMPORARY PUBLISHING INT

Télédétection, 2006, vol. 5, n°4, p. 379-391 © 2006 CONTEMPORARY PUBLISHING INTERNATIONAL Publié sous l’enseigne Éditions Scientifiques GB ANALYSE DU DYNAMISME MORPHOGÉNÉTIQUE DU BASSIN DE LA HAUTE ET MOYENNE MOULOUYA (MAROC) PAR COUPLAGE D’IMAGERIE LANDSAT ET DU MODÈLE NUMÉRIQUE DE TERRAIN Abderrahim AMRANI*1, Mohamed El WARTITI2, Alberto MARINI3, Mohamed ZAHRAOUI4 et Luca NAITZA5 1* Laboratoire de géologie appliquée, Université Mohammed V, Avenue Ibn Battouta, BP. 1014, Rabat, Maroc. Téléphone 00212 – 605 519 52 ; Courriel : abderrahimamrani@yahoo.fr. 2 Laboratoire de géologie appliquée, Université Mohammed V, BP. 1014, Avenue Ibn Battouta, Rabat, Maroc. Téléphone : 00212-377 719 57. télécopieur : 00212-377 719 57 ; courriel : wartiti@fsr.ac.ma 3 Université de Cagliari, via Trentino, 51 - 09127 Cagliari, Italie. Télé. +39 070 675 7701. Fax : +39 – 706 757 707 ; courriel : marini@unica.it. 4 Laboratoire de géologie appliquée, Université Mohammed V, BP. 1014, Avenue Ibn Battouta, Rabat, Maroc. Téléphone +212 – 377 719 57 ; télécopieur : 00212-377 719 57 ; courriel : zahraoui@fsr.ac.ma 5 Université de Cagliari, via Trentino, 51-09127 Cagliari, Italie. Téléphone : +39 070 675 7701 ; télécopieur : +39 706 757 707 ; courriel : l.naitza@yahoo.it Soumis le 11 mars 2005 ; révisé le 21 septembre 2005 ; accepté le 28 février 2006 L’étude morphostructurale du bassin de la Haute et Moyenne Moulouya (HMM) est fondée sur la combinaison d’une analyse numérique surfacique et d’une approche synthétique classique (contrôles de terrain…). L’intégration et la superposition de l’ensemble des données géocodées à travers un SIG ont permis de mieux comprendre les processus morphogénétiques. Les travaux de terrain en outre nous ont permis de valider les résultats. L’étude que nous avons entreprise ici a pour objectif l’explication de l’évolution morphohydrographique et morphostructurale du bassin de la HMM, vis-à-vis de sa géomorphologie et de son environnement climatique. Les grands accidents structuraux réactivés ont guidé l’évolution morphostructurale du bassin. Les réactivations tectoniques conjuguées au drainage concentré et violent sont les deux principaux facteurs qui contrôlent les processus de la morphogenèse. Le facteur pente conjugué aux facteurs climatiques contrôle largement la potentialité de drainage. Le couvert végétal est dispersé et très réduit le long des oueds. Le processus de dégradation naturelle et anthropisée des sols fragiles conduira au développement d’un milieu rhexistasique. Mots clés : Landsat 7 ETM+, MNT, géologie, géomorphologie, linéaments, morphogenèse, Haute et Moyenne Moulouya, Maroc. AMRANI, WARTITI, MARINI, ZAHRAOUI et NAITZA 380 Télédétection, vol. 5, n° 4, p. 379-391 CONTRIBUTION OF LANDSAT SATELLITE IMAGERY AND DIGITAL TERRAIN MODEL FOR THE ANALYSIS OF THE MORPHOGENETIC DYNAMISM OF THE HIGH AND MIDDLE MOULOUYA BASIN (MOROCCO). The morphostructural study of the High and Middle Moulouya basin (Morocco) is based on the combination of a digital analysis of the surface and a classic approach based on ground surveys. The integration and superposition of the geocoded data set integrated into a GIS permits a better understanding of the morphogenesis processes. Field work was instrumental in validating the results. The survey that we undertook in this present work has for objective the explanation of the morphohydrographic and morphostructural evolution of the High and Middle Moulouya basin, with regard to its geology and climatic environment. The highly faulted terrain guided the morphostructural evolution of the basin. The tectonic reactivations in conjunction with the concentrated and violent drainage are the two main factors that control the processes of morphogenesis. The slope factor in conjunction with the climatic factors control the drainage potential. The vegetation cover is sparse and reduced along rivers. The process of natural and anthropogenic degradation of the fragile soils will lead to the development of a middle rhexistatic environment. Keywords: Landsat 7 ETM+, Digital Terrain Model (DTM), Geology, Geomorphology, Tectonics, Morphogenesis, High and Middle Moulouya, Morocco. 1. INTRODUCTION 1.1. Objectifs Le bassin de la Moulouya a suscité de nombreux travaux et recherches aussi bien géologiques que géomorphologiques : Emberger (1965), Felenc et Lenoble (1965), Lahlou (1975), Hoepffner (1987), Laville et Piqué (1991), Filali et al. (1999), Ouali et al. (2000), que climatiques : Belghyti (2004). Cependant, avec l’avènement des nouvelles technologies de Systèmes d’Information Géographique (SIG) et télédétection aérospatiale, l’information géographique s’est fortement améliorée quantitativement et qualitativement, améliorant le rendement de la photogrammétrie. Désormais, l’établissement des cartes géologiques et géomorphologiques thématiques nécessite l’utilisation d’un SIG bien adapté et capable d’extraire les données surfaciques et sub- surfaciques. En raison de l’étendue de la zone d’étude, il s’impose de recourir à l’exploitation des données couplées du MNT et d’imagerie satellitaire ETM+ de Landsat en fausses couleurs (images fausses des canaux 7, 3, 1 et 4, 3, 2 ). Cette technique est capable d’apporter un plus, aussi bien quantitatif que qualitatif, pour l’explication de l’impact de plusieurs facteurs sur le dynamisme morphogénétique : la tectogenèse, la pente, la lithologie très sensible à l’érosion et les précipitations violentes (climat semi-aride). Ainsi, il devient possible de cartographier, à partir de la téléanalyse en 2D et 3D, les éléments physiques tels que : le bassin versant, la carte des pentes, la carte de la fracturation, le réseau hydrographique et la carte d’anomalies hydrographiques. Nous avons choisi la dépression de la Haute et Moyenne Moulouya et ses bordures sud moyen atlasique et nord haut atlasique, car celles-ci disposent de la même histoire géologique et représentent le même dynamisme de dégradation des sols. En effet, dans cette étude nous nous intéresserons aux relations entre les morphostructures et les processus morphogénétiques. 1.2. Présentation générale du secteur d’étude L’analyse de l’imagerie ETM+ de Landsat et du MNT montre que la dépression de la Haute et Moyenne Moulouya occupe une grande surface de la Meseta oranaise occidentale du Maroc oriental. Il s’agit d’une dépression intramontagneuse située entre les deux branches atlasiques (Moyen et Haut Atlas) qui s’ouvre largement sur la Méditerranée. Il s’est avéré, lors de l’analyse du MNT, que cette vaste dépression géomorphologique ayant échappé aux déformations structurales atlasiques est formée de larges plateaux plus ou moins fracturés et basculés. Le secteur d’étude est partagé en trois principales zones naturelles qui sont du nord au sud : le Moyen Atlas, le bassin de la Moulouya (Moyenne et Haute Moulouya) et le Haut Atlas (figure 1). Les deux dépressions de la Haute et Moyenne Moulouya se trouvent partagées par l’accident tectonique de Ksabi. Le dispositif orographique atlasique contrasté qui entoure la dépression de la HMM, sous forme de V ouvert vers l’est, est le facteur principal de son aridité. La zone d’étude est caractérisée par des précipitations orageuses violentes apportant des produits érodés de l’amont. DONNÉES COUPLÉES ET ANALYSE DU DYNAMISME MORPHOGÉNÉTIQUE Télédétection, vol. 5, n° 4, p. 379-391 381 FIGURE 1 : Image ETM+ de Landsat 7, combinaison fausses couleurs des canaux 7, 3, 1 et de la bande 8, du bassin de la Haute et Moyenne Moulouya et les deux bordures de la chaîne atlasique. Système de projection UTM et ellipsoïde WGS 84. Landsat 7 ETM+ image, channel 7, 3, 1 false color and channel 8 combination, of the High and Middle Moulouya basin and the two boundaries of the Atlas chain. UTM Projection system and WGS 84 Ellipsoid. Devant la multitude de sources de données, nous avons élaboré une base de données contenant toutes les géoinformations nécessaires. Ces géoinformations, obtenues à partir des différentes données, nous ont permis d’établir des cartes thématiques pour différentes utilisations en aménagement environnemental (plan de reboisement de la zone de risque, projet d’installation des digues pour la lutte contre l’érosion hydrique…). 1.3. Matériels et méthodes La présente étude est fondée sur la photo- interprétation assistée par ordinateur des données numériques spatiales en 2D et 3D (images satellites ETM+ de Landsat 7, modèle numérique de terrain (MNT), réseau hydrographique, carte AMRANI, WARTITI, MARINI, ZAHRAOUI et NAITZA 382 Télédétection, vol. 5, n° 4, p. 379-391 de linéaments, carte géologique) et une approche synthétique classique (contrôles de terrain, colonne stratigraphique). L’ensemble de données est intégré dans un système d’information géographique (SIG). Dans la présente étude, le MNT de la zone d’étude a été réalisé à partir de cartes topographiques au 1 : 100 000 (feuilles de Midelt, Ksabi, Immouzzer Marmoucha et Boulmane). Ce MNT est le résultat de plusieurs algorithmes permettant l’interpolation de l’altimétrie. Il nous a permis d’établir une grille de maille régulière d'élévations. Pour aboutir à la réalisation des cartes thématiques schématiques, il nous a fallu traiter et interpréter nos données numériques spatiales et valider les résultas obtenus par des contrôles de terrain. Les images satellitaires utilisées sont livrées avec un niveau de corrections radiométrique et géométrique détaillé par le fournisseur. Le choix de la scène ETM+ de Landsat (trace 200, rangée 037, acquise le 21/10/2001) a été fait en fonction du calendrier climatique de la région (sols nus, absence de nuages, minimum de neige). Les coordonnées centres de la scène sont 3672087.502 m de latitude nord et 368 502.600 m de longitude ouest de la zone 30 dans le système de projection Universelle Transverse Mercator (UTM). Le MNT élaboré de la HMM, représente explicitement les éléments physiques tels que le réseau hydrographique, les crêtes montagneuses, les ruptures de pentes, les accidents structuraux et leurs rejets uploads/Geographie/ 2 1 .pdf