# Évaluation du risque d'inondation par intégration du SAGA Wetness Index (SAGAWI) et de l'Analyse Hiérarchique des Procédés (AHP) : cas du District Autonome d'Abidjan

*Flood risk assessment by integrating SAGA Wetness Index (SAGAWI) and Analytic Hierarchy Process (AHP): case of the Autonomous District of Abidjan*

Kinakpefan Michel Traoré

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OpenEdition
Journals

## Édition électronique

URL : https://journals.openedition.org/belgeo/60310

DOI : 10.4000/belgeo.60310

ISSN : 2294-9135

## Éditeur :

Société Royale Belge de Géographie, National Committee of Geography of Belgium

## Référence électronique

Kinakpefan Michel Traoré, « Évaluation du risque d'inondation par intégration du SAGA Wetness Index (SAGAWI) et de l'Analyse Hiérarchique des Procédés (AHP) : cas du District Autonome d'Abidjan », *Belgeo* [En ligne], 1 | 2023, mis en ligne le 23 août 2023, consulté le 23 décembre 2024. URL : http://journals.openedition.org/belgeo/60310 ; DOI : https://doi.org/10.4000/belgeo.60310

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# Évaluation du risque d'inondation par intégration du SAGA Wetness Index (SAGAWI) et de l'Analyse Hiérarchique des Procédés (AHP) : cas du District Autonome d'Abidjan

*Flood risk assessment by integrating SAGA Wetness Index (SAGAWI) and Analytic Hierarchy Process (AHP): case of the Autonomous District of Abidjan*

Kinakpefan Michel Traoré

Nous tenons à exprimer notre gratitude au Programme d'Appui Stratégique à la Recherche Scientifique en Côte d'Ivoire (PASRES), au Fonds National pour la Science, la Technologie et l'Innovation (FONSTI) et au Centre Suisse de Recherche Scientifique (CSRS) pour avoir accepté de financer la recherche dont une partie des résultats est présentée dans cet article.

## Introduction

<footnote n="1">1. Les inondations résultent d'apports hydriques en excès, qui ne peuvent pas être évacués normalement par gravité, avec des extensions territoriales et des durées variables (Montoroi, 2012). Dans tous les pays du monde, cet aléa hydroclimatique dévient un fléau de plus en plus redouté (Provitolo, 2007). 2022, qualifiée comme « année des phénomènes extrêmes », par le Laboratoire de Météorologie Dynamique, a vu au moins 27,7 millions d'enfants dans 27 pays du monde être affectés par les inondations dévastatrices (UNICEF, 2022). Les territoires les plus vulnérables, tels que les villes des pays en développement, sont particulièrement impactés par ces inondations (Alla et al., 2018). De nombreuses villes d'Afrique font face ainsi à une recrudescence d'événements hydrométéorologiques extrêmes, les exposant aux risques d'inondations (Douglas et al., 2008).</footnote>
2 Outre les facteurs morphologiques, cette exposition est inhérente au mal-
développement de ces territoires urbains, résultant d'une expansion spatiale rapide et
anarchique en lien avec une croissance démographique remarquable (D'Ercole, 2014 ;
Traoré, 2016). Dans la plupart de ces pays pauvres, le développement urbain est
principalement porté par les capitales nationales et leurs régions. Ces territoires
hypertrophiques, comme l'est le District Autonome d'Abidjan (DAA), créent une sorte
de « désert humain » autour d'eux (Africités, 2015). Ainsi, malgré l'émergence récente
de petites et moyennes villes, la forte croissance urbaine de la Côte d'Ivoire reste
principalement concentrée dans le District Autonome d'Abidjan (SDUGA, 2015). Selon
les résultats du Recensement Général de la Population et de l'Habitat (RGPH) de 2021,
avec plus de 6,3 millions d'habitants, ce territoire-capitale abrite plus d'un Ivoirien sur
cinq (21,5 %) et 41 % de la population urbaine sur seulement 0,63 % du territoire
national (INS, 2021). En plus de cette prédominance démographique, le DAA concentre
plus de 80 % de l'activité économique de la Côte d'Ivoire (Groupe de la Banque
Mondiale, 2019). Cette hypertrophie territoriale se manifeste par une expansion
urbaine rapide, passant d'environ 1 200 hectares en 1932 à plus de 55 000 hectares en
2022 (DCGTX, 1994 ; Traoré, 2023).

3 Dans les faits, cette dynamique spatiale se fait dans un contexte de récession où la puissance publique du fait de la rareté des ressources financières n'arrive plus à accompagner les populations des villes par des équipements et des infrastructures suffisants (INS, 2013). Par conséquent, comme dans plusieurs villes africaines, on assiste à une « occupation anarchique des terres qui sont, de surcroît, pour la plupart, non viables et non viabilisées. L'absence de mesures d'accompagnement pour la mise en place d'infrastructures minimales de base pour le maintien d'un cadre de vie sain favorise la dégradation des conditions d'assainissement » (SEMEGA, 2006 ; Ould Sidi Cheikh, 2007).

4 Il existe de fortes interactions entre les dynamiques naturelles et sociétales, en particulier en milieu urbain où l'urbanisation modifie le risque en multipliant le nombre et la valeur des enjeux exposés et en anthropisant les géosystèmes (Combe, 2007). Comme le soulignent à juste titre Alla et al. (2019), l'urbanisation joue un rôle dans l'amplification des conséquences des risques. Selon ces auteurs, avec une croissance démographique et spatiale parmi les plus fortes au monde, l'urbanisation rapide et mal planifiée des villes africaines accentue les effets des inondations, provoquant de véritables crises urbaines (Alla et al., 2019). Dans les faits, la forte urbanisation s'accompagne d'une expansion spatiale avec des effets environnementaux et économiques négatifs, notamment la conversion de terres agricoles de première qualité en établissements précaires et implantations sauvages, ainsi que des perturbations des systèmes hydrologiques et une recrudescence des risques d'inondation (Nations Unies, 2017).

5 De ce contexte, au cours de ces dernières décennies, Abidjan et sa région sont en proie à une recrudescence des inondations. Outre les dégâts matériels considérables, le DAA déplore régulièrement d'importantes pertes en vies humaines. Selon les statistiques officielles, depuis le milieu des années 1990, près de 200 personnes ont perdu la vie en raison d'événements pluvieux extrêmes (Recueil de Statistiques de l'Environnement en Côte d'Ivoire, 2011 ; POGCI, 2022). Ces inondations urbaines constituent un obstacle majeur au développement et mettent en danger les populations (Abhas et al., 2012). Ces événements hydroclimatiques, susceptibles de s'exacerber en raison des perturbations
climatiques, remettent en question la durabilité de ce territoire-capitale de la Côte d'Ivoire. En effet, comme le rappelle Quenault (2013), aujourd'hui, les effets néfastes et irrémédiables des changements climatiques exacerbent les vulnérabilités territoriales, déclenchent la majorité des situations de crises et de catastrophes et impulsent un caractère non durable aux trajectoires de développement urbain actuelles. Les projections climatiques mondiales montrent que les tendances à la hausse des précipitations extrêmes contribueront très probablement à l'exurgence du risque d'inondation dans les villes au cours du siècle à venir (Attoumane et al., 2022). Ces évènements de l'ordre de l'exceptionnel deviendront de plus en plus fréquents selon les prédictions (IPCC, 2022). Aussi, les enjeux du développement durable se réduiront presque exclusivement en une gestion optimale de l'urbanisation à travers la réduction des vulnérabilités et l'adaptation aux évènements catastrophiques comme les inondations.

Cette étude porte sur les moyens des systèmes de peuplement humains pour faire face et répondre aux perturbations de leur environnement, afin de relever le défi de la durabilité des territoires, en particulier urbains (Quenault, 2013). Son objectif principal est de spatialiser la susceptibilité d'occurrence de l'inondabilité dans le DAA. Il s'agit plus spécifiquement d'analyser, de cartographier et d'identifier les sous-espaces du DAA les plus enclins aux inondations en cas d'excès d'apports hydriques. Ces espaces, susceptibles de générer et de diffuser leur vulnérabilité à l'ensemble du territoire, doivent être considérés comme prioritaires dans les politiques de gestion préventive des situations de crise liées aux inondations (D'Ercole & Metzger, 2009). L'approche méthodologique, les résultats et la discussion sont présentés dans les paragraphes suivants.

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# Matériels et méthodes

## Situation et description de l'espace d'étude

Le DAA est une entité territoriale située sur le littoral de la Côte d'Ivoire entre le 5°10' et 5°40' de latitude Nord et 4°30' et 4°60' de longitude ouest (fig. 1). Outre la ville d'Abidjan, capitale économique du pays constituée de dix communes, ce territoire compte quatre sous-préfectures (Anyama, Bingerville, Brofodoumé et Songon) et s'étend sur environ 2 034 km². Avec une population de 6,3 millions d'habitants, la densité moyenne est de 31 habitants par hectare.

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<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 1. Situation du District Autonome d'Abidjan.</figcaption></figure>

Source: CNTIG, 2018

Réalisation: K. M. TRAORE, 2021

8 L'organisation de son relief est particulièrement influencée par la présence du système lagunaire Ebrié qui partage le site entre des plaines côtières au sud et des plateaux intérieurs au nord. Les pentes y sont majoritairement fortes (supérieures à 7 %) sur plus du tiers de la superficie (36,4 %). Outre les marais à l'est et à l'ouest aux sols hydromorphes, les sols y sont globalement ferrallitiques. Le site est parcouru par des vallées souvent très encaissées et drainées de façon permanente ou intermittente. Cette morphologie du site prédispose ce territoire à l'accumulation et au ruissellement naturel des eaux de pluies, susceptibles de s'exacerber avec l'artificialisation continue du sol du fait de l'urbanisation. Le DAA est sous climat tropical humide avec des moyennes annuelles de précipitations supérieures à 1 500 mm.

## Données de l'étude

9 L'évaluation de l'occurrence de l'aléa inondation s'est faite à travers le traitement d'un certain nombre de données (tabl. 1).

<table><caption>Tableau 1. Données géospatiales.</caption><thead><tr><td>N°</td><td>Type</td><td>Données</td><td>Sources</td><td>Résolution</td><td>Date</td></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>Topographique</td><td>AP_07890_FBD_F0090_RT1</td><td>https://search.asf.alaska.edu/#/</td><td>12,5 m</td><td>18/07/2007</td></tr><tr><td>2</td><td>Pédologique</td><td>Digital Soil Map of the World</td><td>https://www.fao.org/soils-portal/fr/</td><td>0.5° x 0.5°</td><td>Janvier 2003</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>3</td><td>Occupation du sol</td><td>Sentinel 2</td><td>https://scihub.copernicus.eu/</td><td>10 m</td><td>01/01 - 31/12/22</td></tr></table>

10 La première donnée est un raster dérivé de l'imagerie de type « ALOS PALSAR – Radiometric Terrain Correction (RTC) ». Il s'agit d'un Modèle Numérique de Terrain (MNT) d'une résolution de 12,5 m provenant de la mission « Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar » (PALSAR, 2006-2011) du satellite « Advanced Land Observing Satellite » (ALOS) et téléchargé en format GEOTIFF sur le site de Alaska Satellite Facility. A partir de ce raster, l'indice d'humidité topographique a été généré. En outre, les valeurs des pentes ont été également calculées et un score a été attribué selon la dénivellation (tabl. 2).

<table><caption>Tableau 2. Scores selon la valeur de la pente.</caption><thead><tr><td>Valeurs (%)</td><td>Pente</td><td>Scores</td></tr></thead><tbody><tr><td>0 - 2</td><td>Très faible</td><td>5</td></tr><tr><td>2 - 5</td><td>Faible</td><td>4</td></tr><tr><td>5 - 7</td><td>Moyenne</td><td>3</td></tr><tr><td>7 - 15</td><td>Forte</td><td>2</td></tr><tr><td>> 15</td><td>Très forte</td><td>1</td></tr></tbody></table>

11 La deuxième donnée, les caractéristiques pédologiques de la zone d'étude proviennent du Fonds des Nations Unis pour l'Alimentation et l'Agriculture (FAO). Elles ont été téléchargées à partir de Digital Soil Map of the World (DSMW) version 3.6. Selon la teneur en argile, un score a été attribué selon leur propension à contrarier l'infiltration de l'eau (tabl. 3).

<table><caption>Tableau 3. Scores selon la composition des sols.</caption><thead><tr><td>Sols</td><td>Argile (%)</td><td>Sable (%)</td><td>Limon (%)</td><td>Type de sol</td><td>Score</td></tr></thead><tbody><tr><td>Orthic Acrisols (Ao)</td><td>30,6</td><td>18,9</td><td>3,3</td><td>Argileux</td><td>5</td></tr><tr><td>Dystric Gleysols (Gd)</td><td>59,3</td><td>53,6</td><td>7,8</td><td>Argilo-sableux</td><td>4</td></tr><tr><td>Xanthic Ferralsols (Fx)</td><td>39,5</td><td>52,6</td><td>21,8</td><td>Argilo-sableux</td><td>3</td></tr><tr><td>Dystric Histosols (Od)</td><td>25</td><td>35</td><td>40</td><td>Limoneux</td><td>2</td></tr><tr><td>Ferralic Arenosols (Qf)</td><td>5,1</td><td>91,7</td><td>15,8</td><td>Sableux</td><td>1</td></tr></tbody></table>

Source : https://www.fao.org/soils-portal/fr/
12 La troisième donnée est un raster d'imagerie satellite Sentinel-2 de l'année 2022 de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) importé à partir de la plateforme Copernicus dans la plateforme Google Earth Engine. Il a permis de déterminer l'usage des terres et les modes d'occupation des sols à partir de l'indice de végétation par différence normalisée (NDVI). Calculé à partir des canaux rouges et proche infrarouge (NDVI = ), cet indice est sensible à la variation et à la quantité de la végétation. Cet indice varie de façon inversement proportionnelle à la proportion du bâti. Les espaces densément bâties ont un NDVI très faible voire négatif alors que les espaces d'une biomasse de qualité ont un NDVI élevé (tabl. 4).

<table><caption>Tableau 4. Scores selon la valeur du NDVI.</caption><thead><tr><td>NDVI</td><td>Biomasse</td><td>Scores</td></tr></thead><tbody><tr><td>-0,167 - 0,101</td><td>Très faible</td><td>5</td></tr><tr><td>0,102 - 0,210</td><td>Faible</td><td>4</td></tr><tr><td>0,211 - 0,304</td><td>Moyenne</td><td>3</td></tr><tr><td>0,305 - 0,382</td><td>Forte</td><td>2</td></tr><tr><td>0,383 - 0,628</td><td>Très forte</td><td>1</td></tr></tbody></table>

## Méthodes

13 Si dans la probabilité d'avènement des inondations pluviales, la quantité et l'intensité des précipitations sont l'élément principal, il n'en demeure pas moins que la morphologie du site et la perméabilité des sols restent des facteurs déterminants. Deux paramètres influencent l'aléa inondation : (i) la susceptibilité d'accumulation des eaux du fait de la morphologie du site évaluée grâce à un indice topographique d'humidité et (ii) la capacité d'infiltration des sols déterminée à partir d'un indice d'imperméabilité.

## Indice topographique d'humidité

14 Les dépressions sont naturellement plus enclines à l'accumulation des eaux. Cette caractéristique peut être cartographiée à partir des indices topographiques d'humidité. Ces indices sont constitués d'informations dérivées d'un Modèle Numérique de Terrain (MNT), telles que la forme du territoire et la pente à partir de plusieurs variables hydrologiques et modèles spatiaux d'humidité du sol (Seibert & McGlynn, 2007 ; Drolet, 2020). Dans la pratique, il existe plusieurs indices topographiques d'humidité générés à partir de différentes ressources informatiques. Dans cette étude nous avons eu recours au SAGA Wetness Index (SAGAWI) qui se calcule à l'aide des équations [1] et [2] :
$$ [1] \quad \text{ACS}_M = \text{ACS}_{\text{max}} \left(\frac{1}{T}\right)^{\beta} \exp(i\beta) \quad \text{pour} \quad \text{ACS} < \text{ACS}_{\text{max}} \left(\frac{1}{T}\right)^{\beta} \exp(i\beta) $$

$$ [2] \quad \text{SAGAWI} = \ln \left( \frac{\text{ACS}_M}{\tan(\beta)} \right) $$

où ACS_M est l'aire contributive spécifique modifiée, ACS_max l'aire contributive spécifique maximale parmi les huit pixels voisins de chacun des pixels, t la valeur du paramètre « suction » qui simule l'infiltration de l'eau dans le sol (valeur de 10 par défaut) et β est l'angle de la pente en radians (Kemppinen et al., 2017 ; Drolet, 2020). Cette modification de l'ACS (Aire Contributive Spécifique) a pour principal effet de « lisser » la modélisation du SAGAWI dans les zones où le terrain est plat (Besnard et al., 2013 ; Drolet, 2020). Dans le but de réduire les effets de la rugosité et du bruit du MNT et permettre à l'eau de poursuivre son écoulement cohérent tout au long de la pente, le MNT a subi des opérations de corrections de manière à le rendre hydrologiquement correct (O'Callaghan & Mark, 1984 ; Jenson & Dominque ; Drolet, 2020).

Ces opérations de correction ont consisté essentiellement en un brèchage (perçage) suivi d'un remplissage du MNT (Drolet, 2020). Le brèchage ou « Breach Depressions » est une opération implémentée dans l'interface de l'applicatif SAGAGIS. Elle consiste à réduire l'élévation des pixels le long d'un tracé liant le pixel le plus bas de la dépression à un pixel situé encore plus bas, généralement en aval du déversoir (Lindsay, 2016 ; Lindsay & Dhun, 2015 ; Martz & Garbrecht, 1998, 1999 ; Poppenga et al., 2010 ; Drolet, 2020) afin que l'eau puisse poursuivre son écoulement cohérent (O'Callaghan & Mark, 1984 ; Jenson & Domingue, 1988 ; Drolet, 2020). Toutefois, comme le soulignent Varin et al. (2021, p. 22), l'effet du brèchage peut être problématique car les brèches peuvent ne pas être créées au bon endroit, modifiant ainsi les valeurs de pixels et rendant contraignante la production d'indice cohérent. Le remplissage qui consiste en le fait d'élever les pixels de la dépression au niveau du pixel le plus bas entourant la dépression, appelé déversoir (O'Callaghan & Mark, 1984 ; Jenson & Dominque, 1988 ; Wang & Liu, 2006 ; Drolet, 2020) vise à corriger ces contraintes. Dans cette étude ces deux opérations ont été combinées. Cette combinaison permet des résultats plus intéressants (Varin et al., 2017 ; Drolet, 2020).

Le SAGAWI a été généré à partir de l'outil « SAGA Wetness Index » dans l'interface de SAGA GIS. Les valeurs de la distribution X du SAGAWI ont été discrétisées et une carte de la susceptibilité naturelle d'accumulation des eaux a été réalisée.

## Indice d'imperméabilité du sol

Trois facteurs ont été croisés pour évaluer et cartographier l'indice d'imperméabilité des sols : le niveau des pentes, la typologie des sols et l'Usage des Terres et l'Occupation du Sol (UTOS). Les faibles pentes entravent l'écoulement des eaux pluviales par gravité. La composition des sols (argileux, limoneux ou sableux) affecte la conductivité hydraulique et la porosité des sols, ce qui influence l'infiltration de l'eau. Tout ralentissement de cette infiltration entraîne une stagnation et une accumulation de l'eau à la surface du sol, augmentant le ruissellement de surface (Greacen & Sands, 1980 ; Drolet, 2020). L'urbanisation aggrave ce ralentissement d'infiltration, car les structures bâties et les revêtements d'asphalte favorisent un ruissellement presque total (Traoré, 2016 ; Gogbé et al., 2016).
19 Des classes de critères ont été définies pour chacun des trois facteurs afin de faciliter l'attribution des scores. À partir de ces classes de critères de chaque facteur, la carte d'inondabilité du DAA a été générée à partir de la méthode d'Analyse Hiérarchique des Procédés (AHP). L'AHP de Saaty (1984) est un outil d'aide à la décision multicritère qui se fonde sur la pondération des critères de chaque facteur d'une part et sur la pondération des facteurs entre eux d'autre part (Guesdon, 2011). Cette pondération consiste à attribuer un score afin de hiérarchiser les critères et les facteurs selon leur ampleur. N'ayant pas la même importance dans la manifestation des inondations, il s'agit de procéder à un classement dont l'objectif est d'attribuer à chacun d'eux un « poids » ou un « score » qui correspond à l'importance du rôle qu'il joue dans l'évaluation de la susceptibilité d'occurrence du risque d'inondation. Les critères de chacun des facteurs ont été pondérés dans un premier temps et par la suite les facteurs ont été pondérés entre eux dans un second temps.

20 La pondération des critères se fait en trois étapes essentiellement. La première étape consiste à construire une matrice et à établir des priorités afin de comparer les différentes classes ou critère d'un même facteur. Cette comparaison est binaire et permet d'obtenir un classement des facteurs selon leur importance relative dans le processus d'inondation. La matrice s'appuie sur des valeurs numériques issues de jugements subjectifs sur l'importance d'un critère par rapport à un autre puis d'un facteur par rapport à un autre.

21 L'approche telle que décrite par Saaty (1984) se décline en plusieurs étapes. Il s'agit de : (i) la comparaison des critères et des facteurs deux par deux ; (ii) la normalisation de la matrice ; (iii) l'établissement des vecteurs de priorité et (iv) la vérification de la cohérence du jugement.

22 Dans cette étude, nous partons du présupposé selon lequel le facteur « pente » est le plus prépondérant dans la susceptibilité d'occurrence des inondations, suivi des facteurs « sol » et « UTOS ». Après traitement, il ressort qu'avec un ratio de cohérence de 0,0079 largement inférieur à 0,1, le raisonnement et la hiérarchisation des facteurs tels qu'énoncés dans le présupposé peuvent être jugés cohérents. Ainsi, dans le processus de susceptibilité d'occurrence des inondations dans le DAA, les différents facteurs ont pour vecteurs de priorité (wi) :

<table><tr><td>• Facteur Pente</td><td>wi = 0,539 ou 54 %</td></tr><tr><td>• Facteur Sol</td><td>wi = 0,297 ou 30 %</td></tr><tr><td>• Facteur UTOS</td><td>wi = 0,164 ou 16 %</td></tr></table>

23 À partir de ces vecteurs de priorité, les différentes appréciations ont été pondérées en affectant à chaque facteur d'inondation son coefficient de pondération pour tenir compte de l'importance qu'on lui accorde dans le processus d'inondation, soit 0,539 pour le facteur « pente », 0,297 pour le facteur « sol » et 0,164 pour le facteur « UTOS ».

24 Les valeurs pondérées ont été intégrées dans une distribution X' des valeurs de l'indice d'imperméabilité des sols variant d'un minimum ($X'_{max}$) de 1 à un maximum ($X'_{max}$) de 4,84. Afin de déceler d'éventuelles valeurs aberrantes dans cette série statistique, la méthode interquartile a été utilisée selon l'équation 3 :
$$25 \quad [3] X' < Q_1 - 1,5 (Q_3 - Q_1) \text{ ou } X' > Q_3 + 1,5 (Q_3 - Q_1)$$

$$26 \quad \text{Avec } Q_1 = 2,158 \text{ et } Q_3 = 3,256$$

$$27 \quad \text{on a } X' < 2,158 - 1,5 (2,158 - 3,256)$$

$$28 \quad \text{donc } X' < 0,511$$

$29 \quad \text{ou}$

$$30 \quad \text{on a } X' > 2,158 + 1,5 (2,158 - 3,256)$$

$$31 \quad \text{donc } X' > 4,903$$

$32 \quad \text{Aucune donnée n'étant inférieure à 0,511 ou supérieure à 4,903, la distribution X' est considérée comme normale. À partir de ces valeurs, une carte de l'imperméabilité des sols du DAA a été réalisée.}$

$33 \quad \text{Enfin, les distributions X (indice topographique d'humidité) et X' (indice d'imperméabilité) ont été croisées (X*X') afin d'aboutir à un indice de la susceptibilité d'occurrence du risque d'inondation (X") dans le DAA. Les valeurs de la distribution X" vont d'un minimum (X"_min) de 9,37 à un maximum (X"_max) de 103,12. Toutes les classifications des séries X, X' et X" ont été réalisées selon la méthode des seuils naturels (Jenks) comme décrite dans Jenks & Caspall (1971).}$

# Résultats et discussion

## Les indices d'inondabilité du DAA

### L'indice d'humidité topographique

$34 \quad \text{Les valeurs (X) du SAGA Wetness Index varient entre un minimum de 6,9 (sol sec) et un maximum de 25,3 (sol humide) avec une moyenne de 14,8. L'écart-type de 3,1 traduit une certaine dispersion des valeurs de cette série autour de la moyenne. La discrétisation de cette série a permis de spatialiser l'indice d'inondabilité topographiques (fig. 2) dans le DAA.}$
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 2. Occurrence d'inondabilité topographique dans le DAA.</figcaption></figure>

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

Selon le modèle, la susceptibilité d'occurrence de l'inondabilité est qualifiée, selon notre méthode, de « certaine » au nord de Songon, au sud de Port-Bouët et le long de la frontière entre Anyama et Brofodoumé (fig. 2). Cette singularité de Port-Bouët par rapport au reste du littoral est due au prolongement de la zone humide Ramsar de Grand-Bassam située à l'est dans le district de la Comoé. Par ailleurs, cette inondabilité reste « probable » au sud du district, à Yopougon et selon un axe orienté nord-ouest et sud-est couvrant les communes d'Abobo, de Cocody et de Bingerville. A l'analyse, plus de 45 000 hectares sont d'une occurrence aux inondations « certaine » ou « probable », soit 25 % du territoire. Dans notre modèle de prédiction, ces espaces correspondent à une occurrence probante de l'aléa inondation.

La robustesse de ce modèle de prédiction a été testée à travers le calcul du coefficient de corrélation de Matthews. Pour une valeur de 0,83, ce coefficient témoigne d'une excellente force d'accord entre le jeu de données d'entrainement issues des prédictions du modèle et le jeu de données de validation collectées in situ.

## L'indice d'imperméabilité du sol

Les valeurs (X') de l'indice d'imperméabilité des sols générées à partir des facteurs « pente » « sol » et « UTOS » grâce à l'analyse multicritère appartiennent à l'intervalle [1-4,83]. La moyenne de l'indice est de 2,71 pour un écart-type de 0,72. La reclassification de ces valeurs a permis de générer la fig. 3.
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 3. Niveaux d'imperméabilité des sols du DAA.</figcaption></figure>

Conception et réalisation: Nos traitements, 2023

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

38 La modélisation montre que les espaces densément bâtis comme le périmètre de la ville d'Abidjan et Bingerville contrarient la perméabilité des sols (fig. 3). Cette artificialisation des sols par le bâti et l'asphalte entrave l'infiltration des eaux lors d'apport hydrique important. Ainsi, plus 57 000 hectares soit près du tiers (32,17 %) du territoire est sujet à un niveau d'imperméabilité oscillant entre « élevé » et « très élevé ».

## Susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation dans le DAA

39 Les valeurs de la distribution (X") issues du croisement de X et X' appartiennent à l'intervalle [9,37 - 103,13]. La dispersion de ces données autour de la moyenne de 40,54 est relativement importante avec un écart-type de 14,61. La discrétisation de ces valeurs a permis de générer une carte de la susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation dans le DAA (fig. 4).
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 4. Susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation dans le DAA.</figcaption></figure>

Source: Nos traitements, 2023

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

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À l'analyse, les espaces qui cumulent des indices d'humidité topographique et les indices d'imperméabilité élevés sont ipso facto les plus enclins aux inondations. La susceptibilité d'occurrence « élevée » ou « très élevée » des inondations concerne particulièrement les communes du périmètre abidjanais comme Yopougon, Abobo, Cocody, Koumassi, Port-Bouët et la sous-préfecture de Bingerville rattrapée par la forte dynamique spatiale de Cocody à l'est du district (fig. 4).

41

Statistiquement, cette susceptibilité d'occurrence importante du risque d'inondation concerne près du quart du territoire (tabl. 5).

<table><caption>Tableau 5. Occurrence d'inondabilité dans le DAA.</caption><thead><tr><td>N°</td><td>Classes</td><td>Surface (ha)</td><td>Fréquence (%)</td><td>Cumul croissant</td><td>Cumul décroissant</td><td>Inondabilité</td></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>9,37 - 28,12</td><td>38616</td><td>21,76</td><td>21,76</td><td>100,00</td><td>Très improbable</td></tr><tr><td>2</td><td>28,13 - 39,15</td><td>51751</td><td>29,16</td><td>50,92</td><td>78,24</td><td>Improbable</td></tr><tr><td>3</td><td>39,16 - 50,92</td><td>44536</td><td>25,10</td><td>76,02</td><td>49,08</td><td>Peu probable</td></tr><tr><td>4</td><td>50,93 - 64,89</td><td>31237</td><td>17,60</td><td>93,62</td><td>23,98</td><td>Probable</td></tr><tr><td>5</td><td>64,9 - 103,12</td><td>11315</td><td>6,38</td><td>100,00</td><td>6,38</td><td>Certaine</td></tr></tbody></table>
42 La moitié du DAA reste d'un degré de la susceptibilité d'occurrence de l'inondabilité globalement faible (tabl. 5). L'autre quart du territoire est d'une propension d'inondabilité moyenne. Le croisement de cette couche d'inondabilité et de celle du bâti montre que la susceptibilité importante de l'inondabilité concerne des espaces fortement anthropisés comme la ville d'Abidjan (fig. 5).

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 5. Niveaux d'inondabilité du bâti du DAA.</figcaption></figure>

Source: Nos traitements, 2023

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

43 À l'analyse, sur 376 041 bâtis, plus du tiers (36,43 %) est d'une inondabilité « certaine ». Ce degré d'inondabilité correspondent à un risque d'inondation « élevé » (tabl. 6).

<table><caption>Tableau 6. Inondabilité et risque d'inondation du bâti dans le DAA.</caption><thead><tr><td>N°</td><td>Susceptibilité d'inondabilité</td><td>Bâti</td><td>Fréquence (%)</td><td>Risque d'inondation</td></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>Improbable</td><td>34525</td><td>9,18</td><td>Faible</td></tr><tr><td>2</td><td>Peu probable</td><td>204534</td><td>54,39</td><td>Moyen</td></tr><tr><td>3</td><td>Certaine</td><td>136982</td><td>36,43</td><td>Elevé</td></tr></tbody></table>

Source: Nos traitements, 2023

44 L'importance de l'inondabilité de ces espaces implique une vigilance élevée au risque d'inondation. Ces espaces de forte propension aux inondations accueillent près de trois habitants du DAA sur quatre (74 %). La densité de population y est importante avec environ 50 habitants à l'hectare.
45

L'évaluation de notre modèle de prédiction sur plusieurs espaces du DAA fréquemment inondés comme la zone de la « rue Ministre » à la Riviera-Palmeraie dans la commune de Cocody (fig. 6) a permis de juger de la robustesse de celui-ci.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 6. Inondabilité du bâti de la Riviera-Palmeraie.</figcaption></figure>

Source: Nos traitements, 2023

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

46

Dans ce quartier de la Riviera-Palmeraie plus du tiers (72 %) du bâti est enclin à un degré de risque important. Ce constat rend bien compte de la recrudescence des inondations année après année dans ce quartier de moyen et haut standing. Cette recrudescence des inondations est inhérente à la morphologie du site. En effet, l'essentiel de ce quartier est bâti dans un bassin d'orage qui accélère à la fois l'accumulation et le ruissellement des eaux pluviales (fig. 7). L'inondabilité du bâti va decrescendo lorsque l'on s'éloigne de la « rue Ministre » construite presque sur le talweg du bassin (fig. 7).
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 7. Le bassin d'orage de la Riviera-Palmeraie.</figcaption></figure>

Source: Nos traitements, 2023

Conception et réalisation: K. M. TRAORE, 2023

## Discussion

47 Dans le contexte du développement et de la gestion préventive des inondations, l'objectif de cette étude est de discriminer les sous-espaces du DAA les plus enclins à cet aléa hydroclimatique. Le modèle d'analyse intègre un indice topographique d'humidité lié à la morphologie du site et un indice d'imperméabilité inhérent à l'usage des terres et à l'occupation des sols. Cette intégration vise à renforcer la robustesse du modèle. En réalité, si le SAGAWI reste un outil pour une gestion efficace, il ne peut pas, à lui seul, être utilisé avec confiance pour évaluer l'occurrence des inondations (Varin, 2021). L'indice renseigne uniquement sur l'hydrologie des milieux humides en occultant d'autres caractéristiques essentielles comme la pédologie, la composition végétale et la microtopographie (Bazoge et al., 2014 ; Lachance et al., 2021 ; Varin, 2020). Par contre, les faibles ou moyennes valeurs de l'indice peuvent couvrir des espaces qui se retrouvent avec des niveaux importants d'accumulation d'eau du fait d'un sol tourbeux, limoneux ou argileux avec un degré de perméabilité moindre. En outre, les techniques de correction du MNT ne sont pas efficaces à 100%, il est donc fort probable que des erreurs soient présentes dans les données produites (Lessard, 2020, Varin et al., 2017 ; Varin, 2021). Aussi, pour une cartographie encore plus précise de l'inondabilité, les caractéristiques édaphiques, les paramètres de l'utilisation et de l'occupation du sol afin d'évaluer la conductivité hydraulique ou l'infiltration du sol ont été inclus dans l'analyse à travers un indice d'imperméabilité du sol.

48 L'intégration de l'indice topographique d'humidité, notamment le SAGAWI, et d'un indice d'imperméabilité des sols calculé à partir de l'AHP, présente un fort potentiel d'évaluation de l'inondabilité. Cette méthode permet de réaliser des cartes d'inondabilité qui permettent d'anticiper ce risque et d'en limiter les effets. Malgré d'éventuels biais liés à la qualité et à la résolution spatiale des données en entrée, cette
carte apparaît comme un outil d'aide à la décision dans les politiques de gestion préventive des situations de crises. Dans une perspective de planification préventive, il est indéniable qu'elle peut jouer un rôle primordial dans l'analyse et l'évaluation des vulnérabilités territoriales qui ont pour ambition de comprendre où et comment la vulnérabilité se génère et se diffuse à partir des espaces du territoire urbain (D'Ercole & Metzger, 2009 ; Demoraes, 2004 ; Hardy, 2009).

À l'analyse, la susceptibilité naturelle d'accumulation des eaux du fait des conditions topographiques et pédologiques est significativement entravée par l'artificialisation des sols. Comme à San-Pedro et à Bouaflé en Côte d'Ivoire, l'artificialisation des sols par le béton et l'asphalte modifie le géosystème (système naturel) en sociosystème (système anthropisé) soumis à l'entropie (Traoré, 2016 ; Traoré et al., 2019). Cette entropie exaspère l'imperméabilité des systèmes podologiques, entrave le ruissellement vertical des horizons supérieurs vers les horizons inférieurs, et amplifie l'accumulation des eaux en surface puis le ruissellement horizontal.

Les modes de production de l'espace urbain apparaissent comme facteur de vulnérabilités. En effet, comme l'ont montré les travaux de Colman et al. (2019) et Anache et al. (2018) au Brésil et de Simonneaux et al. (2015) au Maroc, l'utilisation des terres et l'occupation du sol ont une grande influence sur l'occurrence des évènements hydroclimatiques comme l'érosion hydrique et les inondations. Dans les villes du Sud, ces vulnérabilités s'exacerbent lorsque la fabrique urbaine tend à une informalisation de l'utilisation des terres et des modes d'occupation des sols (Gogbé, 2016). Les espaces déjà bâtis sont en proie à des mutations matérielles, structurelles et fonctionnelles qui enlaidissent le paysage urbain, galvaudent et dévoient les servitudes publiques de leur fonction essentielle qui est l'évacuation des eaux pluviales (Traoré, 2016). Ce dévoiement concerne également les nouveaux fronts urbains qui sont colonisés spontanément au mépris de toutes les règles d'urbanisme. Les dépressions et les versants sont morcelés et bâtis sans un début d'aménagement. Le risque est à rechercher non plus dans l'aléa mais dans la vulnérabilité de la société et dans les conditions du mal-développement (D'Ercole, 2014).

Ces vulnérabilités déjà existantes vont s'exacerber inéluctablement avec les effets néfastes des perturbations climatiques à l'origine d'évènements qui se produisent à une vitesse et une ampleur plus élevées que prévues avec des répercussions sur les ressources en eau, la biodiversité et les écosystèmes, sur l'agriculture et la foresterie, les éléments du climat (précipitations, températures et vent), le transport et les infrastructures et sur la santé humaine (Villeneuve & François, 2005 ; Benoît, 2007 ; Camirand & Gingras, 2011).

Ce constat nous fait prendre conscience que nous entrons irrémédiablement dans une nouvelle ère géologique, l'Anthropocène, marquée par la rupture de l'équilibre qui a prévalu durant l'Holocène, une période particulièrement propice à la vie (Kozlowski, 2018 ; Wallenhorst & Boutinet, 2019). Ces déséquilibres, tant planétaires que sociaux, résultent davantage des activités humaines et des inégalités sociales que des cycles atmosphériques comme au cours des grandes ères géologiques passées (Benoît, 2007 ; Baud et al., 2018). Ces asymétries sont à l'origine de changements globaux qui semblent s'accélérer.

Ces mutations ont des impacts particulièrement perceptibles sur la planète, les environnements naturels et les établissements humains. Ils entraînent d'ores et déjà une augmentation de la fréquence et de l'intensité des événements climatiques
extrêmes : sécheresses, canicules, tornades, pluies fortes et abondantes sources d'inondations (Camirand & Gingras, 2011). Les systèmes territoriaux sont ainsi enclins à des vulnérabilités inhérentes aux incertitudes à la fois climatiques et sociales qui menacent même leur fonctionnement et leur développement. Dans ce contexte de changements globaux, « l'enjeu est de parvenir à définir de nouvelles formes d'aménagement et de développement des territoires, qu'ils soient urbains ou ruraux, qui intègrent pleinement le risque et permettent ainsi de faire émerger des territoires moins vulnérables et plus résilients » (Rode, 2009). C'est dans cette perspective d'anticipation qu'est inscrite cette étude.

## Conclusion

54

L'objectif de cette étude était d'identifier les sous-espaces les plus susceptibles d'être affectés par le risque d'inondation dans le DAA. La méthode a intégré le SAGA Wetness index et un indice d'imperméabilité des sols générée à travers la normalisation des facteurs « pente », « sol » et « utos » par l'AHP de Saaty (1984). Les résultats de l'analyse montrent que la susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation reste importante sur près d'un quart du territoire. Cette importante inondabilité concerne plus du tiers (36,43 %) du bâti. Le risque élevé d'inondation reste particulièrement l'apanage des espaces fortement anthropisés qui accueillent près de trois habitants du DAA sur quatre (74,20 %) sur seulement un tiers (34,93 %) de la superficie totale. La densité de population y atteint 50 habitants à l'hectare.

55

Dans une perspective de planification préventive, les politiques d'aménagement et de gestion des situations de crises doivent considérer prioritairement ces espaces. Les parcelles déjà anthropisées devront faire l'objet d'une analyse situationnelle du risque d'inondation afin d'identifier les actions stratégiques à mener pour juguler celui-ci. Les espaces non encore aménagés ou bâtis devraient être éventuellement perçus comme des espaces dangereux et aménagés conséquemment. Il en va de même pour les espaces d'inondabilité « moyenne » et « faible ».

56

En réalité, dans un contexte d'urbanisation mal maîtrisée, les usages des terres et les modes d'occupation des sols accroissent la susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation. Les mutations spontanées ou planifiées, formelles ou informelles, contingentes ou permanentes de l'utilisation des terres et des modes d'occupation des sols s'imposent comme des enjeux de durabilité des territoires fortement anthropisés comme le DAA. Ces changements d'affectation des terres conjugués aux effets néfastes des variabilités climatiques vont accroître inexorablement l'inondabilité des territoires et les crises subséquentes. Aussi, les métropoles comme Abidjan seront davantage confrontées aux risques en raison de la concentration plus importante des enjeux (populations, activités, biens, services...). La durabilité de ce territoire passe inéluctablement par une gestion préventive des crises inhérentes à ces évènements pluvieux. Cette étude constitue ainsi les prémices de ce système d'alerte précoce dont l'aboutissement est le développement d'une application mobile.
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## RÉSUMÉS

Le District Autonome d'Abidjan (DAA) est en proie à une recrudescence des inondations. Ces évènements hydroclimatiques inhérents à la morphologie du site et à une expansion spatiale non maîtrisée sont susceptibles d'exaspération du fait des effets des changements globaux. Dans une perspective de gestion préventive des crises subséquentes, cette étude a pour objectif d'identifier les sous-espaces du District Autonome d'Abidjan les plus enclins aux risques d'inondation. L'approche cartographique intègre un indice topographique d'humidité en l'occurrence le SAGA Wetness Index et un indice d'imperméabilité des sols généré à partir de la normalisation des facteurs « pente », « sol » et « usage des terres et occupations des sols » à travers l'Analyse Hiérarchique des Procédés (AHP) de Saaty (1984).

A l'analyse, la susceptibilité d'occurrence de l'aléa inondation reste importante sur près du quart du territoire. Cette importante inondabilité concerne plus du tiers (36,43 %) du bâti. Le risque élevé d'inondation reste particulièrement l'apanage des espaces fortement anthropisés qui accueillent près de trois habitants du DAA sur quatre (74,20 %). Dans une perspective de gestion anticipative des crises liées à ces évènements pluvieux extrêmes, la carte de l'inondabilité apparaît comme un outil important dans la mise en place des systèmes d'alerte précoce.

The Autonomous District of Abidjan (ADA) is experiencing an upsurge in flooding. These hydroclimatic events, inherent to the morphology of the site and to uncontrolled spatial expansion, are likely to be exasperated by the effects of global change. With a view to preventive management of subsequent crises, this study aims to identify the sub-areas of the Autonomous District of Abidjan most prone to flood risks. The cartographic approach integrates a topographic wetness index, in this case the SAGA Wetness Index, and a soil impermeability index generated through the Analytic Hierarchy Process (AHP) of Saaty (1984) by normalizing the factors "slope",
"soil" and "land use and land cover".

Upon analysis, the susceptibility to flood hazards remains high in almost a quarter of the territory. This significant flooding concerns more than a third (36.43%) of the built-up area. The high risk of flooding remains particularly prevalent in heavily populated areas, where nearly three out of four (74.20%) DAA inhabitants reside. In the context of anticipatory management of crises associated with extreme rainfall events, the flood map appears to be an important tool for implementing early warning systems.

## INDEX

**Mots-clés** : District Autonome d'Abidjan, inondation, SAGAWI, AHP, vulnérabilités, gestion de crises, Côte d'Ivoire

**Keywords** : autonomous District of Abidjan, flooding, SAGAWI, AHP, vulnerabilities, crises management, Ivory Coast

## AUTEUR

KINAKPEFAN MICHEL TRAORÉ

Enseignant-chercheur, Département de Géographie, Université Jean Lorougnon Guédé de Daloa
(Côte d'Ivoire), BP 150, Daloa, +225 0707196511
ORCID 0009-0005-0776-6556
troaremichel50@yahoo.fr