# Production des cartes de l'occupation du sol agricole à la Réunion à partir d'images satellites
2016 – 2019

## Rapport méthodologique

Stéphane DUPUY, Cirad UMR TETIS, Saint-Pierre, Réunion, France

Raffaele GAETANO UMR TETIS, Saint-Pierre, Réunion, France

Ce rapport a été élaboré dans le cadre du projet GABIR

Référence à citer :

Dupuy S. ; Gaetano R., 2019, Cartographie de l'occupation du sol agricole à la Réunion à partir d'images satellites, Saint-Pierre (France), 61 p.

Cirad, Département Environnement et Société / Unité Mixte de Recherche TETIS, 2019.
# SOMMAIRE

## Table des matières

<table><tr><td>Introduction</td><td>5</td></tr><tr><td>Zone d'étude</td><td>6</td></tr><tr><td>Description de la méthode</td><td>6</td></tr><tr><td>a. La base de donnée terrain</td><td>7</td></tr><tr><td>b. Traitements sur la THRS</td><td>7</td></tr><tr><td>c. Traitements sur la série temporelle</td><td>9</td></tr><tr><td>d. Classification</td><td>10</td></tr><tr><td>e. Validation de la classification</td><td>11</td></tr><tr><td>f. Post-classification</td><td>12</td></tr><tr><td>Carte millésime 2016-2017</td><td>13</td></tr><tr><td>a. THRS</td><td>13</td></tr><tr><td>b. La Base de Données Terrain et la nomenclature</td><td>13</td></tr><tr><td>c. MNT</td><td>15</td></tr><tr><td>d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8</td><td>15</td></tr><tr><td>e. Résultats de classification</td><td>16</td></tr><tr><td>f. Validation</td><td>17</td></tr><tr><td>g. Résultat diffusé sur le catalogue Aware</td><td>18</td></tr><tr><td>h. Validation de la couche diffusée sur Aware</td><td>19</td></tr><tr><td>Carte millésime 2017 (Spot6/7)</td><td>21</td></tr><tr><td>a. THRS</td><td>21</td></tr><tr><td>b. La Base de Données Terrain et la nomenclature</td><td>22</td></tr><tr><td>c. MNT</td><td>24</td></tr><tr><td>d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8</td><td>25</td></tr><tr><td>e. Résultats de classification</td><td>26</td></tr><tr><td>f. Validation</td><td>27</td></tr><tr><td>g. Résultat diffusé sur Aware</td><td>30</td></tr><tr><td>h. Validation de la couche diffusée sur Aware</td><td>31</td></tr><tr><td>Carte millésime 2017 (Pléiades)</td><td>36</td></tr><tr><td>a. THRS</td><td>36</td></tr><tr><td>b. La Base de Données Terrain et la nomenclature</td><td>37</td></tr><tr><td>c. MNT</td><td>37</td></tr><tr><td>d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8</td><td>37</td></tr><tr><td>e. Résultats de classification diffusés sur Aware</td><td>38</td></tr><tr><td>a. Validation</td><td>39</td></tr><tr><td>b. Résultat diffusé sur Aware</td><td>40</td></tr></table>
<table><tr><td>Carte Millésime 2018 (Spot6/7)</td><td>40</td></tr><tr><td>a. THRS</td><td>40</td></tr><tr><td>b. La Base de Données Terrain et la nomenclature</td><td>43</td></tr><tr><td>c. MNT</td><td>44</td></tr><tr><td>d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8</td><td>45</td></tr><tr><td>e. Résultats de classification (version béta)</td><td>46</td></tr><tr><td>f. Validation (version béta)</td><td>47</td></tr><tr><td>g. Résultat diffusé sur Aware (version béta)</td><td>47</td></tr><tr><td>h. Validation (version définitive)</td><td>48</td></tr><tr><td>i. Résultat diffusé sur Aware (version définitive)</td><td>49</td></tr><tr><td>Carte millésime 2018 (Pléiades)</td><td>51</td></tr><tr><td>a. THRS</td><td>51</td></tr><tr><td>b. La Base de Données Terrain et la nomenclature</td><td>53</td></tr><tr><td>c. MNT</td><td>53</td></tr><tr><td>d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8</td><td>53</td></tr><tr><td>e. Validation</td><td>53</td></tr><tr><td>f. Résultat diffusé sur Aware</td><td>54</td></tr><tr><td>Conclusion</td><td>57</td></tr><tr><td>Remerciements</td><td>58</td></tr><tr><td>Liste des produits</td><td>58</td></tr><tr><td>a. Résultats diffusés sur le catalogue AWARE</td><td>58</td></tr><tr><td>b. Références sur le Dataverse du Cirad</td><td>59</td></tr><tr><td>c. Mosaïques d'images Spot6/7 et Pléiades pour 2017 et 2018</td><td>59</td></tr><tr><td>Bibliographie</td><td>59</td></tr></table>
RESUME

L'unité de recherche TETIS du CIRAD, dans le cadre du "Pôle THEIA", développe une méthode de cartographie de l'occupation du sol fondée sur le prototype de chaine Moringa qui minimise les interactions avec les utilisateurs par l'automatisation des processus de traitement des images satellites.
La méthodologie utilise conjointement une image à Très Haute Résolution Spatiale (Spot6/7 ou Pléiades) et une ou plusieurs séries temporelles d'images optiques à Haute Résolution Spatiale (Sentinel-2 et Landsat-8) pour une classification combinant segmentation et classification à objet (utilisation de l'algorithme Random Forest) entrainée par une base de données d'apprentissage combinant collecte terrain et photo-interprétation.

Les cartes d'occupation du sol sont réalisées dans le cadre du projet GABIR (Gestion Agricole des Biomasses à l'échelle de l'Ile de la Réunion) et sont toutes référencées sur le dataverse du Cirad (https://dataverse.cirad.fr) et diffusées sur le catalogue de données spatiales du Cirad (http://aware.cirad.fr).
<figure><img src="image_1.png" /></figure>

# INTRODUCTION

Des changements importants sont intervenus ces dernières années dans les domaines des traitements et de l'accès aux images issues de capteurs spatiaux.

En effet, l'accès aux images c'est ouvert. L'agence spatiale américaine diffuse gratuitement depuis quelques années les images acquises par les satellites Landsat et notamment Landsat-8 (L-8) qui propose une fréquence de revisite de 16 jours. Le CNES propose également des programmes permettant un accès gratuit (comme par exemple Spot World Heritage pour les capteurs de Spot 1 à 5) ou facilité à certaines données (programme ISIS pour Pléiades ou Kalidéos sur certains sites comme à la Réunion). Le projet Equipex Geosud (bientôt remplacé par Dinamis) permet également un accès facilité aux images des capteurs Spot6/7 via l'antenne de réception de la Maison de la Télédétection à Montpellier. A la Réunion, la station SEAS-OI diffuse des images Spot 4 et 5 acquises entre 2012 et 2015.

Enfin la dernière grande évolution est la mise en orbite de la constellation Sentinel de l'agence spatiale européenne (ESA). Le programme est encore en cours de déploiement mais pour ce qui concerne la cartographie de l'occupation du sol les satellites radar Sentinel-1A et Sentinel-1B sont en orbite depuis respectivement le 3 avril 2014 et le 25 avril 2015 et les satellites optiques Sentinel-2A et Sentinel-2B depuis respectivement le 23 juin 2015 et le 7 mars 2017.

Avec 13 bandes spectrales Sentinel 2 (S-2) est particulièrement adapté au suivi de l'agriculture puisqu'il dispose de plusieurs bandes situées dans les fréquences de l'infra-rouge utilisées pour le suivi de la végétation. La fréquence de revisite de 5 jours avec 2 satellites permet également de mieux suivre les évolutions des cultures pendant la saison de croissance mais aussi de s'affranchir partiellement du problème lié à la couverture nuageuse qui est problématique dans les régions tropicales. En effet, la saison de croissance des cultures correspond à la saison des pluies et donc à un fort taux de présence de nuages.

Parallèlement à l'évolution de l'offre en imagerie, les logiciels de traitements d'images ont aussi évolué. Ainsi les outils libres de télédétection tels que OTB (Orfeo ToolBox) du CNES ou SNAP (Sentinel Application Platform) de l'ESA, sont en constante amélioration.

La problématique est donc maintenant de savoir comment exploiter au mieux toutes ces données pour en extraire les informations les plus pertinentes et produire des cartes d'occupation du sol pour suivre le domaine cultivé. En France, la chaine de traitement IOTA 2 mise au point l'équipe du CESBIO permet d'exploiter les séries temporelles acquises par L-8 et S-2 pour produire des cartes annuelles du domaine cultivé de la France métropolitaine.

Depuis 2013, nous travaillons au sein de l'UMR TETIS a la mise au point de méthodes de traitement pour cartographier l'occupation du sol dans les contextes variés des pays du Sud : forte variabilité intra parcellaire, petite taille des parcelles, présence de jachères, cultures associées, agroforêt...

Pour répondre à ces problématiques, nous avons mis au point le prototype la chaine de traitement Moringa qui fait appel à des fonctions de l'Orfeo Tool Box (OTB), orchestrées par des scripts en python. Pour fonctionner cette chaine doit mobiliser au minimum :

* 1 image THRS Spot6/7 ou Pléiades

* 1 MNT : au minimum le SRTM à 30m de l'agence spatiale américaine

* 1 base de données terrain

* 1 série temporelle HRS (S-2 et L-8)

Des objets homogènes sont extrais sur l'image THRS par un algorithme de segmentation. Cette image est également utilisée pour calculer des textures. Chaque

> De grands changements intervenus dans l'accès aux données modifient les perspectives : la problématique est maintenant de savoir comment exploiter au mieux toutes les données et plus de savoir comment faire pour les acquérir.

> Utilisation du prototype de chaine de traitement Moringa de l'UMR TETIS, pour cartographier l'occupation du sol agricole à la Réunion en 2016, 2017 et 2018
objet est ensuite classé par un algorithme de classification supervisé en utilisant comme variables les informations issues de la série temporelle HRS, des textures et des informations d'altitude et de pentes issues du MNT.

A la Réunion, dans le cadre du projet GABIR (Gestion Agricole des Biomasses à l'échelle de l'Ile de la Réunion) nous avions besoin d'informations exhaustives sur l'occupation du sol agricole au niveau de l'ensemble du territoire. La seule information disponible est en effet issue de la BOS (Base d'Occupation du Sol) diffusée par la DAAF de la Réunion. Cette information est très précise puisqu'il s'agit d'une synthèse des informations disponibles à la DAAF (principalement constituée par les déclarations graphiques des agriculteurs : le RPG). Certaines cultures ne sont toutefois pas présentes dans cette cartographie (maraichage et arboriculture notamment).

Dans ce contexte, nous avons décidé de tester à la Réunion la chaine Moringa (Gaetano et al. 2019; Dupuy et al. 2019) pour estimer si elle pouvait répondre aux besoins en informations sur l'occupation du sol. Ce document décrit la méthode mise en œuvre pour produire les cartes des millésimes 2016-2017, 2017 et 2018.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

# ZONE D'ETUDE

La zone d'étude couvre l'ensemble du territoire de l'île de la Réunion. Ce Département d'outremer français est situé dans l'océan Indien à environ 800 Km de Madagascar.

Il s'agit d'une île volcanique au relief très accidenté (le piton des neiges culmine à 3069 m d'altitude) qui induit de nombreux microclimats avec de forts gradients de pluviométrie entre l'Est (humide) et l'Ouest (plus sec).

Les zones cultivées sont localisées de la côte jusqu'à environ 1700 m d'altitude. La côte à sucre, dont les parcelles sont présentes jusqu'à une altitude d'environ 800m, est la culture majoritaire avec environ 24 000 ha. En termes de superficie, l'élevage occupe la seconde place. Les parcelles pâturées sont principalement localisées entre 800m et 1700 m d'altitude alors que les parcelles de fourrage peuvent être localisées près de la côte. Les autres cultures sont des plantations d'ananas, du maraichage et de l'arboriculture. Le reste du territoire est constitué de différents types de végétation boisées et de savanes dont les espèces se répartissent en fonction des types de micro climats (humide ou plus secs) et de l'altitude. Les alentours du piton de la fournaise se caractérisent par de grandes étendues de lave sans ou avec peu de végétation.

Pour la cartographie du territoire ces caractéristiques impliquent l'utilisation d'images satellites acquises à plusieurs dates afin d'une part de suivre la phénologie des cultures (le cycle de la côte à sucre est étalé sur une séquence de 12 mois) mais aussi pour avoir plus de chance de s'affranchir des problèmes induits par la couverture nuageuse. Le relief très marqué avec des falaises et les ravines implique que certaines zones ne seront pas observables à cause de l'ombre portée et d'autres surexposée. Il sera donc nécessaire que la nomenclature en tienne compte en intégrant des classes adaptées.

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

# DESCRIPTION DE LA METHODE

Nous utilisons le prototype de chaine Moringa (Gaetano et al. 2019) qui utilise conjointement une image à Très Haute Résolution Spatiale (THRS) Spot6/7 ou Pléiades, une ou plusieurs séries temporelles d'images optiques à Haute Résolution Spatiale (HRS) type Sentinel-2 et Landsat-8 et un Modèle Numérique de Terrain (MNT) pour une classification combinant segmentation et classification objet (utilisation de l'algorithme Random Forest) entraînée par une base de données d'apprentissage combinant collecte in situ et photo-interprétation. La chaîne fait appel à des fonctions de l'Orfeo Tool Box (OTB), orchestrées par des scripts en python. Certaines étapes intermédiaires sont réalisées sous QGis.

La Figure 1 présente le schéma général de la méthode. Les principales étapes seront ensuite décrites dans les paragraphes suivants.
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 1 : Schéma général de la chaine Moringa.</figcaption></figure>

### a. La base de données terrain

Une bonne qualité de la base de données (BD) de terrain est essentielle pour espérer obtenir un bon résultat de classification. La chaine Moringa utilise en effet un algorithme de classification supervisée qui se base sur la BD pour l'apprentissage pour la sélection des variables les plus pertinentes et affecter, lors de l'étape de prédiction, une classe à chacun des objets issus de la segmentation.

A la Réunion nous disposons de bases de données d'occupation du sol précises (BOS et RPG) qui peuvent servir de modèle pour localiser les cultures. Pour les espaces naturels, il n'y a pas de cartographie actualisée régulièrement mais les principales classes peuvent être reconnues à partir des couches SIG de divers organismes (DEAL, ONF...).

La BD terrain, doit être parfaitement superposable avec l'image THRS utilisée par la chaine. Il convient donc de vérifier les contours de chaque polygone en excluant les bordures des parcelles lors de la numérisation afin de limiter les effets de bords.

La BD terrain est organisée selon une nomenclature emboîtée à plusieurs niveaux. Il sera ainsi possible de lancer une classification par niveau. À terme il est prévu de stratifier les traitements en fonction des niveaux de la nomenclature. C'est à dire de cartographier au premier niveau de la nomenclature le domaine cultivé puis de ne chercher les types de cultures que dans cette classe pour les autres niveaux.

Pour des questions de représentativité des classes il est important que le nombre de polygones de chaque classe soit suffisamment important. Le minimum requis est de 60 polygones par classe dans le niveau le plus détaillé de la nomenclature.

Pour les 2 premiers millésimes de classification (2016-2017 et 2017- Spot6/7), la BD terrain est divisée en 2 : 80% des parcelles de chaque classe sont utilisés pour entrainer l'algorithme de classification et les 20% restant pour la validation. Pour les autres millésimes, la BD terrain n'a pas été divisée puisque nous avons utilisé la validation croisée (Cf. le chapitre Validation de la classification en page 11).

Une description détaillée des BD terrain utilisées est disponible dans les chapitres décrivant les données pour chaque millésimes en pages 13, 22 et 43.

### b. Traitements sur la THRS

**Corrections géométriques :**

Il est essentiel que la ou les images THRS soient parfaitement orthorectifiées et qu'elles se superposent parfaitement avec la BD terrain. A la Réunion, dans le cadre du projet Kalideos, les images Spot6/7 et
Pléiades sont orthorectifiées de façon très précises en utilisant comme référence des images Pléiades orthorectifiées par IGN.

## Corrections radiométriques :

Dans la chaine, nous utilisons des images converties en réflectance TOA (Top Of Atmosphere). Le traitement a été appliqué sur les images multispectrales et panchromatiques.

## Pansharpening :

Ce traitement consiste en une fusion des images panchromatique et multispectrale. Il produit une nouvelle image couleur ayant la résolution spatiale de l'image panchromatique. Cette étape est réalisée en utilisant l'algorithme « Bayes » de l'OTB

## Textures

Les textures sont importantes pour détecter les motifs visibles sur l'image THRS comme par exemple les alignements d'arbres de l'arboriculture. Dans la chaine Moringa, ces indices de texture constituent les seules variables issues de la THRS. Nous avons utilisé l'algorithme « Haralick Texture Extraction » de l'OTB appliqué sur l'image panchromatique.

## Segmentation :

La segmentation est une étape importante dans le processus de classification. Elle demande une puissance de calcul importante. Il s'agit en effet d'extraire de l'image THRS des objets correspondant à des groupes de pixels homogènes. Nous utilisons la méthode décrite dans (Baatz 2000). Il s'agit d'une technique ascendante de croissance par paire de régions qui débute par un (ou plusieurs) objet (s) constitué (s) d'un seul pixel de l'image. Les plus petits objets sont ensuite fusionnés de façon itérative dans de plus grands en fonction des critères d'homogénéité utilisant l'information des bandes spectrales de l'image. Le processus s'arrête lorsque l'homogénéité des objets candidats (à la fusion) dépasse l'hétérogénéité maximale acceptée. Pour obtenir un résultat de segmentation adapté à l'étude, l'opérateur agit à la fois sur les critères d'homogénéité et choisit le seuil d'hétérogénéité maximale présenté Figure 2.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 2 : Les paramètres de la segmentation multi-résolution</figcaption></figure>

Le choix des paramètres de segmentation se fait sur des extraits d'images situés dans des zones représentatives afin qu'ils correspondent au mieux à toutes les configurations du paysage. Voici les paramètres à régler :

- Paramètre d'échelle : ce paramètre joue sur la taille des objets car il correspond à l'hétérogénéité maximale qui est acceptée

- Paramètre de poids sur la forme : il s'agit ici de privilégier la forme contre la couleur : plus on se rapproche de 0,9 moins les formes visibles sur l'image seront prises en compte

- Paramètre de poids sur la compacité : il s'agit ici de privilégier des formes compactes ou aux contours sinueux : plus on se rapproche de 0,9 les contours seront sinueux

La Figure 3 illustre la segmentation calculée sur l'image Spot6/7 fusionnée de 2016.
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Image Spot 6 du 8 avril 2016
Objets issus de la segmentation
Figure 3: Illustration des objets issus de la segmentation (Ligne Paradis St. Pierre). Contient des informations © Airbus DS 2016, © Production IRD, Irstea, IGN, tous droits réservés</figcaption></figure>

### c. Traitements sur la série temporelle

Les prétraitements appliqués aux images Sentinel-2 (S-2) et Landsat-8 (L-8) sont automatisés dans la chaine Moringa.

Les S-2 ont une résolution de 10 ou 20m en fonction des bandes spectrales (Cf. Figure 4). Toutes les bandes sont ré-échantillonnées à 10m. Ces données sont diffusées par l'agence spatiale européenne au niveau 1C

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 4 : Longueurs d'ondes et résolutions spatiales des bandes spectrales de Sentinel-2 – Vis = visible, PIR = proche infrarouge, MIR = moyen infrarouge, B1 à B12 = numéros des bades spectrales</figcaption></figure>

Les L-8 d'une résolution de 15m pour la bande panchromatique et 30m pour les bandes multispectrales (Cf. Figure 5). Ces données sont diffusées par l'agence spatiale américaine (USGS). Un traitement de pansharpening est appliqué sur les L-8 pour que la résolution spatiale se rapproche le plus possible des images S-2.
<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 5 : Longueurs d'ondes et résolutions spatiales des bandes spectrales de Landsat-8 – Vis = visible, PIR = proche infrarouge, MIR = moyen infrarouge, 1 à 9 = numéros des bades spectrales</figcaption></figure>

Toutes les images HRS sont au minimum téléchargées en réflectance TOA (Top Of Atmosphere). Dans ce cas, les prétraitements appliqués par la chaine Moringa consistent principalement à calculer un masque des nuages et à recaler toutes les images en prenant comme référence la THRS. Cette dernière étape est réalisée par recherche automatique de points homologues.

Sur certains sites, comme c'est le cas pour la Réunion, le CESBIO diffuse, via le pole THEIA, des images S-2 de niveau 2A corrigées par la chaine MAJA (Hagolle et al. 2015). Il s'agit du niveau de correction radiométrique TOC (Top Of Canopy). Ces données sont livrées avec des masques de nuages. La chaine Moringa, peut en fonction des disponibilités des données intégrer des images S-2 TOA ou TOC.

Un traitement de recalage automatique par rapport à l'image THRS est effectué par recherche de points homologues. Ce traitement permet de travailler avec des données parfaitement superposables. C'est important pour les sites où la taille du parcellaire est faible.

La chaine produit, à partir des masques de nuages, une image illustrant le nombre fois qu'un pixel n'est pas couvert par les nuages dans la série temporelle. Cette illustration localise les zones sur lesquelles il risque d'y avoir une instabilité des résultats dans le cas où le nombre d'images est faible.

## d. Classification

Moringa utilise pour le moment l'algorithme de classification Random Forest (Breiman 2001) qui est adapté pour des données hétérogènes comme c'est le cas ici puisque nous utilisons des données provenant de plusieurs capteurs mais aussi l'altitude, les pentes et des indices de texture. Cet algorithme est également adapté à un nombre élevé de variables, ce qui sera aussi notre cas avec une image S-2 tous les 5 jours.

Les paramètres qu'il faut régler dans Random Forest (RF) sont les suivants :

* **Profondeur maximale de l'arbre** : dans RF, les classes sont associées aux feuilles d'un arbre de décision binaire. Augmenter la profondeur permet de prendre en compte plusieurs variables mais une valeur trop haute risque de donner un poids trop important aux données d'apprentissage et de limiter la variabilité ;

* **Nombre minimum d'échantillon dans chaque nœud** : RF définit le seuil minimum d'échantillons à chaque nœud interne de l'arbre pour pouvoir progresser dans la profondeur. Au-dessous de ce seuil, un nœud ne sera plus divisé ;

* **Critère d'arrêt sur l'arbre de régression** : permet de définir une condition d'arrêt complémentaire en comparant pour chaque classe la distance entre un nouvel échantillon et tous les autres échantillons actuels de la classe. Si cette distance ne dépasse pas ce seuil, le nœud ne sera pas divisé ultérieurement ;

* **Regrouper les valeurs possibles des variables en K clusters pour effectuer un découpage optimal** : à chaque nœud interne, RF applique une décision binaire en fixant un seuil de façon automatique. Cette optimisation sur des variables dépassant un certain nombre de valeurs possibles (par exemple des valeurs continues), peut prendre beaucoup de temps. Pour éviter
cela, il est proposé de définir un nombre de niveaux dans lesquels regrouper les valeurs et chercher le seuil de façon optimale. Ce paramètre définit le nombre de groupes K souhaité pour déclencher la procédure ;

* **Taille du sous ensemble de variables choisi de façon aléatoire à chaque nœud** : pour simplifier la tâche, RF ne prend en compte à chaque nœud, qu'un sous ensemble des variables choisies aléatoirement. Avec ce paramètre on peut choisir la taille de ce sous ensemble. En saisissant 0, il fixe cette taille à la racine carrée du nombre total de variables ;

* **Nombre maximal d'arbres dans la forêt** : définit le nombre d'arbres de décision à entrainer. Plus il y aura d'arbres plus il y aura de précision mais plus le temps de calcul sera long ;

* **Précision suffisante (erreur Ou-Of-the-Bag)** : RF estime l'erreur de classification à la volée pendant l'apprentissage. L'algorithme s'arrête lorsque cette erreur descend au-dessous de ce seuil.

### e. Validation de la classification

La comparaison statistique entre la vérité terrain (ici la BD terrain) et le résultat de la classification se présente sous la forme d'une matrice de confusion qui présente plusieurs indicateurs de la fiabilité pour une évaluation de la classification. Dans la matrice, la BD de terrain est disposée en ligne et la classification en colonne. Les valeurs dans la matrice représentent des nombres de pixels, d'objets ou des superficies. Pour simplifier nous parlerons ici d'individus. Ci-dessous les éléments nécessaires pour bien lire les informations fournies par la matrice :

* La diagonale de la matrice (cellules colorées en vert dans le Tableau 1) correspond aux individus bien classés (accord entre la classification et la vérité terrain). Donc, si on considère la classe 1, la valeur « 52839 » correspond au nombre d'individus bien classés.

* Si on considère la classe 1 en ligne : les valeurs 22830 et 1583 correspondent à des individus identifiés comme classe 1 dans la BD terrain mais qui ont été incorrectement attribués aux classes 2 et 3 dans la classification (erreur d'omission).

* Si on considère la classe 1 en colonne les valeurs 6943 et 3762 correspondent au nombre d'individus attribués à la classe 1 par la procédure de classification mais appartenant en réalité aux classes 2 et 3 dans la BD terrain (erreur de commission).

<table><caption>Tableau 1 : Exemple de matrice de confusion</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="5">Classification</th><th rowspan="2">Précision producteur</th></tr><tr><th>Classe 1</th><th>Classe 2</th><th>Classe 3</th><th>Classe 4</th><th>Total</th></tr></thead><tbody><tr><th rowspan="4">BD Validation</th><th>Classe 1</th><td>52839</td><td>22830</td><td>1583</td><td>0</td><td>77252</td><td>68%</td></tr><tr><th>Classe 2</th><td>6943</td><td>851378</td><td>1461</td><td>0</td><td>859782</td><td>99%</td></tr><tr><th>Classe 3</th><td>3762</td><td>17401</td><td>69988</td><td>0</td><td>91151</td><td>77%</td></tr><tr><th>Classe 4</th><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>60336</td><td>60336</td><td>100%</td></tr><tr><th colspan="2">Total</th><td>63544</td><td>891609</td><td>87389</td><td>60336</td><td>1088521</td><td></td></tr><tr><th colspan="2">Précision utilisateur</th><td>83%</td><td>95%</td><td>80%</td><td>100%</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

À partir de cette matrice, on distingue plusieurs mesures ou indicateurs de fiabilité estimant la qualité de la classification pour chaque classe :

* La précision pour l'utilisateur est le pourcentage d'individus d'une classe issue de la classification qui sont correctement classés vis-à-vis de la référence. Cette précision pour l'utilisateur indique la probabilité pour qu'un individu qui a été classé dans une classe soit effectivement, dans la réalité un individu de cette classe. Elle se lit en colonne dans la matrice de confusion.

* La précision pour le réalisateur (ou producteur) est le pourcentage d'individus d'une classe de référence qui sont correctement classés par la procédure de classification. Cette précision pour
le réalisateur indique le taux de réussite avec lequel il a réussi à classer les individus appartenant en réalité à la classe. Elle se lit en ligne dans la matrice de confusion.

➤ Le f1-score est la moyenne harmonique des précisions de l'utilisateur et du réalisateur.

On calcule également des estimateurs globaux qui donnent une appréciation globale de la qualité des résultats de la classification :

➤ La précision globale : désigne le nombre d'individus bien classés rapporté au nombre total d'individus. Elle correspond donc à la proportion d'individus bien classés mais ne donne pas d'information sur les classes possédant la meilleure fiabilité.

➤ L'indice de Kappa (ou KIA) tient compte des erreurs en lignes et en colonnes. Il exprime la réduction d'erreur par rapport à celle obtenue par une classification qui serait réalisée de façon aléatoire. Il varie de 0 à 1. Par exemple une valeur de 0,75 exprime que la méthode de classification utilisée évite 75% des erreurs obtenues par une procédure travaillant complètement au hasard.

Pour obtenir des statistiques de précision de nos résultats, dans un premier temps la chaine Moringa nécessitait de diviser la BD terrain en deux parties : 20% des parcelles de chaque classe du niveau le plus détaillé constituant la BD validation alors que les 80% restant étaient utilisés pour l'apprentissage. La chaine produisait des matrices de confusion dont étaient déduis les indices de précisions globale et par classe. Les classifications de millésimes 2016-2017 et 2017 (calculée à partir de Spot6/7) ont été validées de cette façon alors que les suivantes l'ont été avec la validation croisée

Nous avons en effet décidé d'introduire la technique de la validation croisée (aussi appelée k-fold ou cross-validation. Afin d'éviter les phénomènes de sur apprentissage lors de l'utilisation d'un jeu de donnée de validation unique (par ex, en mettant de côté 20% de la BD de vérité terrain pour la validation), la validation se fait de façon croisée. Après avoir divisé la base de données de vérité terrain en k sous-ensembles (où k = 5 dans notre cas) à peu près égaux, une validation croisée est réalisée en entraînant Random Forest cinq fois avec quatre sous-ensembles et en validant avec le dernier, de sorte que chaque sous-ensemble serve une fois pour la validation et 4 fois pour l'apprentissage.

Les métriques de précision finales (précision globale, Kappa, fscore, etc) sont obtenues en moyennant les métriques obtenues à chaque tour (fold) de la cross validation. Ce processus est effectué pour chaque niveau de la nomenclature.

## f. Post-classification

Il existe plusieurs types de traitements à appliquer à la classification pour effectuer des corrections. Nous en avons sélectionné deux :

➤ **Lissage par filtre majoritaire :**

Sur la version raster de la classification nous appliquons un filtre majoritaire afin de lisser les contours et de supprimer des pixels isolés. Nous utilisons l'outil « Classification Map Regularization » de l'OTB. Le choix de la taille de l'élément structurant (ipradius) est important afin de ne pas trop dégrader la classification. Un filtre de 1, correspondant une taille à 3x3 pixels, a été choisi.

➤ **Croisements avec des couches SIG :**

A la Réunion, de nombreuses données SIG sont disponibles et permettent d'effectuer des corrections des résultats de classification.

Par exemple, la couche SAUP de la SAFER caractérise les territoires cultivables. Un croisement de la classification avec cette couche permet de basculer en espaces naturels tous les polygones détectés en cultures en dehors des terres cultivables.

Autre exemple, un croisement avec la couche tache urbaine transmise par la DEAL permet de caractériser la végétation urbaine.

Les croisements du résultat de la classification avec d'autres couches SIG sont réalisés avec le logiciel eCognition qui permet en plus de mettre en œuvre des critères de proximités entre 2 classes. Cette fonctionnalité est utilisée pour extraire la végétation urbaine uniquement à proximité des territoires détectés en bâti par la classification afin que le résultat soit cohérent par rapport à la classification (opération réalisée uniquement sur la carte 2017 utilisant Spot6/7).
<figure><img src="image_9.png" /></figure>

# CARTE MILLESIME 2016-2017

Cette première carte d'occupation du sol a été produite alors que la chaine Moringa était en cours de développement. Ce travail a été réalisé dans le cadre du stage de Mónica María Londoño Villegas (Londoño Villegas 2017).

La série temporelle utilisée couvrait les années 2016 et 2017 afin d'encadrer tout le cycle de végétation de la canne à sucre.

## a. THRS

### Corrections radiométriques et géométriques :

Nous avons utilisé 2 images Spot6/7 acquises le 8 avril 2016. Au démarrage des traitements, le projet Kalidéos n'étant pas encore opérationnel, nous avons téléchargé une des 2 images (celle couvrant la partie Ouest de l'île) via le catalogue de la station SEAS-OI. Il s'agissait d'une image orthorectifiée par Airbus DS. L'autre image couvrant la partie Est a été téléchargée via le catalogue de l'Equipex-GEOSUD. Il s'agissait d'une image brute non orthorectifiée.

Pour combiner ces images nous avons donc orthorectifié une première fois l'image de la partie Est puis nous avons utilisé un outil de recherche de points homologues entre cette image et celle de la partie Ouest pour effectuer une seconde orthorectification de l'image de la partie Est. De cette façon, nous avons réussi à bien faire correspondre ces deux images. Cette méthode n'est toutefois pas idéale compte tenu du relief important de l'île. Nous avons en effet détecté des décalages importants dans les fonds de certaines ravines. L'utilisation des images produites par le projet Kalidéos pour les millésimes suivants règlera ce problème.

La mosaïque des images Est et Ouest a été réalisé en créant une « mosaïque virtuelle » (VRT) avec le logiciel QGIS, exportée ensuite au format TIF. Nous avons appliqué une correction radiométrique sur ces images pour les convertir en réflectance TOA.

### Calcul des textures :

Après différents tests sur des extraits d'image, nous avons sélectionné les 3 indices suivants : Energy, Contrast et Variance, calculés avec 2 tailles d'éléments structurants 3 et 11 pixels. Soit un total de 3 variables de texture.

### La segmentation :

Pour cette première version nous avons choisi les paramètres suivants :

* Paramètre d'échelle de 450

* Paramètre de poids sur la forme : 0,1

* Paramètre de poids sur la compacité : 0,9

## b. La Base de Données Terrain et la nomenclature

La BD terrain pour 2016, est constituée de 2650 parcelles. Elles sont issues principalement du RPG (Registre Parcellaire Graphique) de 2014 (il s'agissait de la version la plus récente disponible). Une vérification de l'occupation du sol entre 2014 et 2016 a été effectuée par photo-interprétation sur l'image Spot6/7. Les contours des polygones ont également été redessinés pour qu'ils soient cohérents par rapport à l'image. Les parcelles de cannes replantées en 2016 ont été transmises par le Syndicat du Sucre et ajoutées à la BD après vérification par rapport à l'image. Enfin des sorties sur le terrain ont permis de compléter la BD, principalement pour les classes de maraichage et d'agrumes. Ces relevés ont été réalisés avec une tablette GPS Trimble Yuma2 permettant de géolocaliser les parcelles vues sur le terrain sur l'image satellite (avec le logiciel QGIS).

La Figure 6 illustre la répartition spatiale des polygones de la BD Terrain.
<figure><img src="image_10.png" /></figure>

<caption>Figure 6 : Illustration de la distribution des polygones de la BD Terrain</caption>

La nomenclature emboitée illustrée dans le Tableau 2 est constituée de 4 niveaux. Cette nomenclature est inspirée par celle du projet JECAM<fnref n="1" /> (Joint Experiment of Crop Assessment and Monitoring) que nous avons appliqué à l'ensemble des sites d'étude gérés par le Cirad dans les pays du Sud.

<table><caption>Tableau 2: Nomenclature de 2016</caption><thead><tr><th>Niveau 1 : Culture / non culture</th><th>Niveau 2 : Grands groupes d'occupation du sol</th><th>Niveau 3 : Groupes de culture</th><th>Niveau 4 : Type de cultures</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Territoire cultivé</td><td rowspan="5">Culture annuelle et pluriannuelle</td><td rowspan="4">Culture maraichère</td><td>Chayotte</td></tr><tr><td>Ananas</td></tr><tr><td>Curcuma</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td></tr><tr><td>Géranium</td></tr><tr><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td>Autre culture maraichère</td></tr><tr><td>Canne à sucre</td></tr><tr><td rowspan="5">Culture permanente</td><td rowspan="4">Verger</td><td>Canne à sucre</td></tr><tr><td>Canne replantée</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td></tr><tr><td>Verger de letchi</td></tr><tr><td>Bicoteraie</td></tr><tr><td rowspan="2">Plantation forestière</td><td>Bananeraie</td></tr><tr><td>Plantation de cryptomeria</td></tr><tr><td rowspan="10">Territoire non cultivé</td><td rowspan="3">Prairie</td><td>Prairie</td><td>Prairie</td></tr><tr><td>Forêt</td><td>Forêt</td></tr><tr><td>Savane arbustive</td><td>Savane arbustive<br>Vigne marronne</td></tr><tr><td rowspan="2">Forêt et milieu semi-naturel</td><td>Savane herbacée</td><td>Savane herbacée</td></tr><tr><td>Roche nue</td><td>Roche nue</td></tr><tr><td rowspan="2">Territoire artificialisé</td><td>Zone urbanisée</td><td>Zone urbanisée</td></tr><tr><td>Cultures sous serre</td><td>Cultures sous serre</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>Surface en eau</td><td>Surface en eau</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>Ombre due au relief</td><td>Ombre due au relief</td></tr></tbody></table>

<footnote n="1">¹ http://www.jecam.org/</footnote>
La BD est diffusée sur le catalogue Aware et est référencée dans le Dataverse du Cirad : Londoño Villegas, Mónica María; Le Mezo, Lionel; Dupuy, Stéphane, 2019, "Reunion Island - 2016-2017, learning spatial database", doi:10.18167/DVN1/HM9QNL, CIRAD Dataverse, V1

### c. MNT

Le MNT utilisé est RGE ALTI® de l'IGN d'une résolution de 5 mètres. Les pentes ont également été calculées sur cette donnée. Le MNT et les pentes sont utilisées comme variables dans le processus de classification.

### d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8

Au moment où nous avons commencé les traitements de cartographie pour 2016, les images S-2 de niveau 2A de THEIA n'étaient pas disponibles et la chaine ne permettait pas de les traiter. Nous avons donc utilisé des images de niveau 1C.

Les images HRS S-2 et L-8 sont sélectionnées afin de couvrir la totalité du cycle de la canne à sucre. La saison de récolte étant étalée sur 6 mois entre juin et décembre 2016, nous avons sélectionné toutes les images acquises entre le 1er janvier 2016 et le 31 juillet 2017 pour tenir compte des délais de repousse de la canne après la récolte. La Figure 7 illustre la répartition des images pendant la période.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 7 : Répartition des dates d'acquisition des images HRS et THRS par rapport à la saison de récolte de la canne à sucre</figcaption></figure>

Nous avons sélectionné 74 images (Cf. Figure 9) correspondant aux critères suivants : moins de 80% de nuages sur la tuile et plus de 75% de recouvrement de la zone d'étude.

La série temporelle se compose donc de 38 images Sentinel-2 et 36 images Landsat-8.

La Figure 8 illustre le nombre fois qu'un pixel n'est pas couvert par les nuages dans la série temporelle. Les zones où la couverture nuageuse est importante sont mises en évidence. Il est probable que les résultats de classification soient moins bons dans ces zones.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 8 : Nombre d'acquisition sans nuage pour la série temporelle (à gauche Landat-8 et à droite Sentinel-2)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 9 : Imagettes des 74 images Sentinel-2 (bordure verte) et Landsat-8 (bordure bleue) utilisées dans le processus de classification de 2016-2017</figcaption></figure>

## e. Résultats de classification

La Figure 10 illustre les résultats de classification obtenus en sortie de la chaine Moringa.
<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 10 : Résultats de classification pour les 4 niveaux de la nomenclature</figcaption></figure>

La répartition des classes des cultures majoritaires est bonne mais on constate une confusion entre
espaces naturels et agricoles au niveau du grand brulé : des parcelles de canne ont été détectées alors
que cette zone n'est pas cultivée.

f. Validation

La validation des classifications obtenues pour les 4 niveaux de la nomenclature a été réalisée en
utilisant comme référence la BD de validation (constituée de 20% des polygones de la BD Terrain).

Les résultats de cette validation sont donnés dans le Tableau 3. On se rend compte que même si la précision globale et le Kappa du niveau 4 sont corrects, de nombreuses classes ne sont pas bien classées. Il s'agit notamment des classes de maraichage et de culture fruitières.

Ceci s'explique d'une part par la petite taille des parcelles de ces cultures mais aussi par les cycles de végétation très courts pour le maraichage. La résolution spatiale de la série temporelle n'est pas suffisante pour bien reconnaitre ce type de culture. Pour les cultures fruitières il est probable que la résolution spatiale de l'image THRS ne soit pas suffisamment précise notamment pour les agrumes qui sont souvent des vergers de petits arbres.

Enfin le nombre de parcelles pour ces classes dans la base de données de terrain n'est probablement pas suffisant compte tenu de l'hétérogénéité des cultures. Pour le maraichage les cycles sont courts et les rotations potentielles entre cultures représentent beaucoup de combinaisons possibles. Pour l'arboriculture, il existe une grande diversité des parcelles avec des dates de plantation différentes. La texture n'aura pas la même réponse pour un verger ancien et un verger jeune.

Il faudra tenir compte de ces premiers résultats pour modifier d'une part la nomenclature : comme en diminuant le nombre de classes dans le maraichage et en augmentant le nombre de parcelles de la BD Terrain pour ce type de culture.

Enfin, pour limiter les confusions entre l'agriculture et les espaces naturels, il faudrait augmenter le nombre de classes et de parcelles terrain pour les territoires non cultivés.
<table><caption>Tableau 3 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2016-2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>Niveau 2</th><th>Niveau 3</th><th>Niveau 4</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Territoire cultivé</td><td rowspan="5">96,94%</td><td rowspan="3">Culture annuelle et pluriannuelle</td><td rowspan="3">94,04%</td><td rowspan="2">Culture maraichère</td><td>Chayotte</td><td>32,22%</td></tr><tr><td>Ananas</td><td>64,63%</td></tr><tr><td rowspan="4">Culture permanente</td><td>Curcuma</td><td>36,13%</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>74,12%</td></tr><tr><td>Géranium</td><td>28,80%</td></tr><tr><td>Autre culture maraichère</td><td>96,50%</td></tr><tr><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td>Canne à sucre</td><td>73,97%</td></tr><tr><td>Canne replantée</td><td>61,99%</td></tr><tr><td rowspan="5">96,55%</td><td rowspan="5">Culture permanente</td><td rowspan="5">78,72%</td><td rowspan="3">Verger</td><td>Verger de manguier</td><td>64,18%</td></tr><tr><td>Verger de letchi</td><td>79,21%</td></tr><tr><td>Vergers d'agrumes</td><td>0%</td></tr><tr><td rowspan="2">Plantation forestière</td><td>Cocoteraie</td><td>29,15%</td></tr><tr><td>Bananeraie</td><td>46,58%</td></tr><tr><td>Prairie</td><td>89,35%</td><td>Prairie</td><td>91,13%</td><td>Prairie</td><td>90,68%</td></tr><tr><td rowspan="10">Territoire non cultivé</td><td rowspan="3">Forêt et milieu semi-naturel</td><td rowspan="3">94,07%</td><td rowspan="3">Forêt</td><td>Savane arbustive</td><td>77,71%</td></tr><tr><td>Vigne marronne</td><td>82,15%</td></tr><tr><td>Savane herbacée</td><td>82,86%</td></tr><tr><td>Roche nue</td><td>76,14%</td><td>Roche nue</td><td>75,88%</td></tr><tr><td rowspan="2">Zone urbanisée</td><td>90,17%</td><td>Zone urbanisée</td><td>90,40%</td></tr><tr><td>Cultures sous serre</td><td>40,59%</td><td>Cultures sous serre</td><td>43,83%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>98,60%</td><td>Surface en eau</td><td>96,96%</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>97,70%</td><td>Ombre due au relief</td><td>96,28%</td><td>Ombre due au relief</td><td>95,76%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>93,49%</td><td>89,69%</td><td>88,01%</td><td>86,06%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>96,76%</td><td>91,88%</td><td>89,91%</td><td>88,18%</td></tr></tbody></table>

## g. Résultat diffusé sur le catalogue Aware

Pour diffuser un résultat le plus fiable possible, nous avons regroupé les classes ayant les confusions les plus importantes. Nous avons ensuite croisé cette couche avec la carte des territoires cultivables transmise par la SAFER de la Réunion. Ce croisement a permis de supprimer toutes les cultures
détectées en dehors du territoire cultivable. Une illustration de cette carte est présentée dans la Figure 11. Ces classes ont été basculées dans les espaces naturels (savane ou forêt en fonction des cas).

La carte est diffusée en libre accès via le serveur de données géographiques du Cirad à la Réunion et référencée sur le Dataverse du Cirad avec la référence suivante :

Dupuy, Stéphane; Londoño Villegas, Mónica María; Gaetano, Raffaele, 2019, "La Réunion - Carte d'occupation du sol, 2016-2017", doi:10.18167/DVN1/TLELPO, CIRAD Dataverse, V1

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 11 : Carte d'occupation du sol après croisement avec la couche des espaces cultivables transmise par la SAFER de la Réunion.</figcaption></figure>

## h. Validation de la couche diffusée sur Aware

La couche diffusée sur Aware a été validée avec la BD validation. La précision globale de la carte est de 88,71% et l'indice de Kappa est de 0,86. Les précisions par classes sont données dans le Tableau 4 et la matrice de confusion dans le Tableau 5.

<table><caption>Tableau 4 : Précision par classes de la carte finale diffusée sur Aware</caption><thead><tr><td></td><td>Précision utilisateur</td><td>Précision producteur</td><td>F1-Score</td></tr></thead><tbody><tr><td>Culture maraîchère</td><td>71%</td><td>54%</td><td>61%</td></tr><tr><td>Canne à sucre</td><td>95%</td><td>98%</td><td>96%</td></tr><tr><td>Verger</td><td>93%</td><td>60%</td><td>73%</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>100%</td><td>71%</td><td>83%</td></tr><tr><td>Prairie</td><td>93%</td><td>90%</td><td>92%</td></tr><tr><td>Forêt</td><td>76%</td><td>97%</td><td>85%</td></tr><tr><td>Savane</td><td>88%</td><td>63%</td><td>73%</td></tr><tr><td>Roche nue</td><td>67%</td><td>95%</td><td>78%</td></tr><tr><td>Zone urbanisée</td><td>95%</td><td>92%</td><td>93%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>100%</td><td>94%</td><td>97%</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>100%</td><td>93%</td><td>97%</td></tr></tbody></table>
## Production des cartes de l'occupation du sol agricole à la Réunion

<table><caption>Tableau 5 : Matrice de confusion de la carte finale diffusée sur Aware</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="11">Classification</th><th rowspan="2">Total</th></tr><tr><th>Culture maraichère</th><th>Canne à sucre</th><th>Verger</th><th>Plantation forestière</th><th>Prairie</th><th>Forêt</th><th>Savane</th><th>Roche nue</th><th>Zone urbanisée</th><th>Surface en eau</th><th>Ombre due au relief</th></tr></thead><tbody><tr><td>Culture maraichère</td><td>52839</td><td>22830</td><td>1583</td><td>0</td><td>13391</td><td>2318</td><td>3220</td><td>0</td><td>1237</td><td>0</td><td>0</td><td>97418</td></tr><tr><td>Canne à sucre</td><td>6943</td><td>851378</td><td>1461</td><td>0</td><td>7116</td><td>3452</td><td>300</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>870650</td></tr><tr><td>Verger</td><td>3762</td><td>17401</td><td>69988</td><td>0</td><td>8919</td><td>15418</td><td>285</td><td>0</td><td>215</td><td>0</td><td>0</td><td>115988</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>60336</td><td>0</td><td>24595</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>84931</td></tr><tr><td>Prairie</td><td>10614</td><td>2498</td><td>1341</td><td>0</td><td>433655</td><td>4303</td><td>1828</td><td>5961</td><td>19068</td><td>0</td><td>0</td><td>479268</td></tr><tr><td>Forêt</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>449733</td><td>13205</td><td>2776</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>465714</td></tr><tr><td>Savane</td><td>0</td><td>3929</td><td>911</td><td>0</td><td>849</td><td>86453</td><td>107364</td><td>1224</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>272789</td></tr><tr><td>Roche nue</td><td>61</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>3253</td><td>1148</td><td>107364</td><td>1224</td><td>0</td><td>0</td><td>113050</td></tr><tr><td>Zone urbanisée</td><td>488</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>18</td><td>30</td><td>2136</td><td>33191</td><td>410104</td><td>0</td><td>0</td><td>445967</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>2031</td><td>907</td><td>949</td><td>0</td><td>62166</td><td>0</td><td>66053</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>3723</td><td>0</td><td>955</td><td>0</td><td>0</td><td>66390</td><td>71068</td></tr><tr><td>Total</td><td>74708</td><td>898038</td><td>75287</td><td>60340</td><td>463953</td><td>595315</td><td>194015</td><td>160842</td><td>431857</td><td>62176</td><td>66401</td><td>3082896</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_16.png" /></figure>

# CARTE MILLESIME 2017 (SPOT6/7)

## a. THRS

Nous utilisons les images Spot6/7 diffusées par le projet Kalidéos. Il s'agit d'images orthorectifiées et converties en réflectance TOA.

En 2017, seule une image acquise, le 20 novembre 2017, couvre la partie Sud-Est de l'île. La couverture nuageuse de cette image est assez importante et ne permet pas d'obtenir une mosaïque sans nuage. Une autre image acquise le 26 décembre 2016 couvrant cette zone a donc été utilisée en priorité pour cette zone. Le reste de l'île est couvert par 2 images acquises le 10 mai et le 11 juin 2017.

Contrairement à 2016, les images ont été acquises à des dates différentes. Pour les assembler nous avons mis en œuvre l'outil de mosaïque de l'OTB décrit dans l'article (Cresson and Saint-Geours 2015) qui permet d'appliquer une égalisation radiométrique afin de limiter la différence entre les images. Comme nous souhaitons conserver les 4 bandes des images, nous avons privilégié une égalisation indépendante de chacune des bandes en utilisant une fonction de coût. Cette égalisation étant sensible aux nuages, nous avons préalablement découpé chaque image en éliminant les zones nuageuses. Il est possible d'utiliser des zonages au format vecteur shape afin de déterminer d'une part les lignes de découpage et les zones de calculs de statistiques qui permet de pour harmoniser les couleurs et ainsi d'éviter de découper les images. La carte d'assemblage illustrée par la Figure 12 localise les zones couvertes par chaque image dans la mosaïque.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 12 : Carte d'assemblage des images Spot6/7 pour la mosaïque de 2017</figcaption></figure>

L'outil de mosaïque a été appliqué de façon indépendante sur les images panchromatiques et multispectrales. Le pansharpening a été appliqué sur les images obtenues à l'issue du processus de mosaïque.

Nous avons obtenu une image Spot6/7 avec 4 bandes spectrales ne contenant presque pas nuages. Le résultat obtenu est illustré par la Figure 13. Ces images ont été transmises au CNES pour une diffusion via le catalogue Kalidéos. La fiche descriptive et les liens pour les télécharger sont disponibles ici : http://aware.cirad.fr/documents/828
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 13 : Mosaïque de 4 images Spot6/7 pour l'année 2017. Images issues du pansharpening en composition colorée couleurs naturelles (en haut à droite) et infra rouge (en bas à gauche). Contient des informations © Airbus DS 2017, © Production IRD, Irstea, IGN tous droits réservés</figcaption></figure>

## Calcul des textures :

Cette année, nous disposons d'une mosaïque d'images Pléiades acquises en 2017 en couvrant la totalité de l'île (Cf. page 36). La résolution spatiale étant plus précise, nous avons décidé de calculer les textures sur cette image et pas sur la Spot6/7. Après différents tests sur des extraits de l'image panchromatique, nous avons sélectionné les 4 indices suivants : Energy, Contrast Correlation et Variance, calculés avec 2 tailles d'élément structurant 5 et 21 de rayon correspondant respectivement à 11x11 et 43x43 pixels. Soit un total de 5 variables de texture.

## La segmentation

Les paramètres de segmentation ont été revus afin d'obtenir des objets plus petits. Nous avons en effet constaté que l'algorithme LSGRM a tendance à relier des objets de nature différente par des « chemins ». Cette « sur-segmentation » permet de limiter le problème. Nous avons choisi les paramètres suivants :

* Paramètre d'échelle de 150

* Paramètre de poids sur la forme : 0,1

* Paramètre de poids sur la compacité : 0,5

## b. La Base de Données Terrain et la nomenclature

La BD terrain pour 2017, est constituée de 6526 parcelles réparties en 5002 polygones pour la BD d'apprentissage et 1254 polygones pour la BD de validation (Cf. Tableau 7).

Un gros effort de numérisation a été effectué afin d'augmenter de façon significative le nombre de parcelles d'apprentissage et de modifier la nomenclature afin qu'elle corresponde mieux aux spécificités de la zone. Voici une brève description des sources et techniques utilisées en fonction des groupes d'occupation du sol :

### Espaces agricoles :

Elles sont issues principalement d'une sélection des parcelles de la couche du RPG (Registre Parcellaire Graphique) de 2016 (il s'agissait de la version la plus récente disponible). Les contours des polygones ont été redessinés pour qu'ils soient cohérents par rapport à l'image Pléiades (Cf. page 36).
Pour l'arboriculture, nous avons fait appel aux collègues du Cirad de l'UPR Hortsys. Notamment Philippe Cabeu, qui nous a aidés à localiser les vergers de manguiers et les vergers de letchi/longani.

Les vergers d'agrumes ont été localisés grâce aux travaux menés par Virginie Ravigné de l'UMR PVBMT. Elle travaille en effet sur la propagation de maladies des agrumes et a besoin de géolocaliser les parcelles plantées en agrumes. Les repérages de terrain ont été effectués par deux stagiaires : Corentin Exbrayat et Camille Guilloteau avec l'aide de René-Claude Judith (UPR HORTSYS)

Une distinction prairies pâturées Vs prairies fauchées a été faite par photo-interprétation de l'image Pléiades. Les critères utilisés sont :

* Les prairies fauchées, sont identifiées comme telles si on arrive sur l'image à voir les traces laissées par les engins de fauchage ou les balles de foin enrubannée laissées en bordure du champ.

* Les prairies pâturées, sont identifiées comme telles si distingue une végétation plus hétérogène (texturée). Il est aussi parfois possible de distinguer les troupeaux (si elles étaient pâturées lors de la prise de vue).

Les parcelles de la classe « culture sous serre ou ombrages » sont issues de la couche « bâti industriel » de la BD Topo de l'IGN. Une sélection aléatoire de 20% polygones dans le champ hauteur de couche de l'IGN permet de conserver une diversité des types de serre. Chacun des polygones a été vérifié par photo-interprétation de l'image Pléiades. Si la serre ou l'ombrage n'était pas visible sur l'image le polygone était supprimé. Malgré la forte ressemblance des serres avec le bâti, nous avons fait le choix de regroupé cette classe avec les autres classes agricoles dans le niveau 1 de la nomenclature.

## Espaces naturels :

Les parcelles d'apprentissage pour caractériser les espaces naturels ont été localisées avec le support de couches SIG transmises par la DEAL. Il s'agit notamment d'une cartographie de l'ONF. Toutes les classes n'ont pas été reprises. Seules celles qui pouvaient être potentiellement extraites par télédétection ont été conservées. Deux classes spécifiques ont été ajoutées pour répondre aux problématiques des images satellites : une classe des ombres dues aux reliefs escarpés de l'île (zones non visibles à cause de l'ombre portée) et une classe de végétation localisée sur les pentes escarpées orientées au soleil du matin appelée « lande de rempart ». Ces zones sont considérées comme des espaces naturels car le relief est très fort et aucune exploitation humaine n'est possible. Les zones ombragées peuvent par contre être exploitées de façon marginale (habitation et/ou agriculture) mais comme elles ne sont pas visibles, nous avons fait le choix de les regrouper avec les espaces naturels dans le niveau 1 de la nomenclature.

## Espaces en eau :

Les classes « marais », « eau » et « retenue collinaire » ont obtenues par photo-interprétation de l'image Pléiades de 2017. Pour les marais, la couche SIG transmise par la DEAL a servi de support.

## Espaces artificialisés :

Les polygones de bâti sont issus de la BD TOPO de l'IGN. Pour le bâti de type habitat, 4 classes de hauteur ont préalablement été créées (en fonction du champ hauteur de la couche) afin de conserver une bonne diversité des types de bâti présents sur l'île. Une sélection aléatoire des polygones de chaque classe a ensuite été effectuée (Cf. Tableau 6).

<table><caption>Tableau 6 : Classe et nombre de polygones de bâti résidentiel</caption><thead><tr><td>Classe de hauteur de bati</td><td>Nombre de polygone</td></tr></thead><tbody><tr><td>0 → 5m</td><td>300</td></tr><tr><td>5 → 10m</td><td>200</td></tr><tr><td>10 → 20m</td><td>100</td></tr><tr><td>20 → 50m</td><td>50</td></tr></tbody></table>
La couche « bâti » a été complété par une sélection aléatoire de bâtiments industriel de la couche « bâti industriel » de la BD TOPO de l'IGN. Cette sélection a été effectuée sur le champ nature de la couche (soit les types suivants : silo, industriel et élevage).

La classe « panneau photovoltaïque » a été obtenue par photo-interprétation des polygones sur l'image Pléiades de 2017 (travail réalisé par Lionel Le Mezo, Cirad UPR Aïda).

<table><caption>Tableau 7 : Nomenclature 2017 sur 3 niveaux et nombre de polygones dans les BD Terrain, Apprentissage et Validation.</caption><thead><tr><th>Niveau 1<br>Grands groupes<br>d'occupation du sol</th><th>Niveau 2<br>Groupes de<br>cultures</th><th>Niveau 3<br>Types de cultures</th><th>Nbre<br>poly.<br>BD<br>Terrain</th><th>Nbre poly<br>BD Appr.</th><th>Nbre poly<br>BD Valid.</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="15">Espace agricole</td><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td>Canne à sucre</td><td>779</td><td>623</td><td>156</td></tr><tr><td>Canne à sucre replantée</td><td>79</td><td>63</td><td>16</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td>Pâturage</td><td>264</td><td>211</td><td>53</td></tr><tr><td>Fourrage</td><td>318</td><td>254</td><td>64</td></tr><tr><td rowspan="4">Maraichage</td><td>Autres cultures maraichères</td><td>353</td><td>282</td><td>71</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>83</td><td>66</td><td>17</td></tr><tr><td>Ananas</td><td>281</td><td>225</td><td>56</td></tr><tr><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>43</td><td>34</td><td>9</td></tr><tr><td rowspan="5">Culture sous serre<br>ou ombrage</td><td>Culture sous serre ou<br>ombrage</td><td>260</td><td>208</td><td>52</td></tr><tr><td>Verger d'agrume</td><td>318</td><td>254</td><td>64</td></tr><tr><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>75</td><td>60</td><td>15</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td><td>156</td><td>125</td><td>31</td></tr><tr><td>Plantation de cocotier</td><td>44</td><td>35</td><td>9</td></tr><tr><td rowspan="6">Arboriculture</td><td>Plantation de bananier</td><td>174</td><td>139</td><td>35</td></tr><tr><td>Foret humide de montagne</td><td>134</td><td>107</td><td>27</td></tr><tr><td>Foret demi-sèche</td><td>42</td><td>34</td><td>8</td></tr><tr><td>Autre végétation arborée</td><td>248</td><td>198</td><td>50</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>146</td><td>117</td><td>29</td></tr><tr><td rowspan="10">Espace naturel et<br>plantation forestière</td><td rowspan="5">Lande et savane</td><td>Lande de haute altitude</td><td>81</td><td>65</td><td>16</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>74</td><td>59</td><td>15</td></tr><tr><td>Pelouse de haute altitude</td><td>50</td><td>40</td><td>10</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse<br>altitude</td><td>124</td><td>99</td><td>25</td></tr><tr><td>Massif de vigne maronne</td><td>113</td><td>90</td><td>23</td></tr><tr><td rowspan="3">Rocher et sol nu<br>naturel</td><td>Végétation naturelle sur<br>coulée de lave</td><td>64</td><td>51</td><td>13</td></tr><tr><td>Roche volcanique récente</td><td>72</td><td>58</td><td>14</td></tr><tr><td>Rochers et sol sans ou avec<br>peu de végétation</td><td>182</td><td>146</td><td>36</td></tr><tr><td rowspan="3">Ombre due au relief</td><td>Plage et rocher côtier</td><td>45</td><td>36</td><td>9</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>81</td><td>65</td><td>16</td></tr><tr><td>Marais</td><td>61</td><td>49</td><td>12</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">Eau</td><td>Surface en eau</td><td>43</td><td>34</td><td>9</td></tr><tr><td>Retenue collinaire</td><td>73</td><td>58</td><td>15</td></tr><tr><td>Surface bâtie</td><td>1164</td><td>931</td><td>233</td></tr><tr><td rowspan="2">Espace artificialisé</td><td rowspan="2">Espace artificialisé</td><td>Panneau photovoltaïque</td><td>65</td><td>52</td><td>13</td></tr><tr><td>Route et parking</td><td>167</td><td>134</td><td>33</td></tr><tr><td colspan="2"></td><td><strong>Total</strong></td><td><strong>6256</strong></td><td><strong>5002</strong></td><td><strong>1254</strong></td></tr></tbody></table>

La base de données est référencée sur le Dataverse du Cirad et en accès libre via le catalogue géographique Aware :

Dupuy, Stéphane, 2019, "Reunion Island - 2017, learning spatial database", doi:10.18167/DVN1/TOARDN, CIRAD Dataverse, V2
Comme pour 2016, utilisation du MNT RGE ALTI® de l'IGN d'une résolution de 5 mètres. Les pentes ont également été calculées sur cette donnée.

## d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8

Pour ce millésime nous avons utilisé les images Sentinel-2 de niveau 2A diffusées par le CESBIO dans le cadre de THEIA (Hagolle et al. 2015). Ces images disposent d'un masque de nuages qui est pris en compte dans les prétraitements de la Chaine Moringa. La première image du satellite Sentinel-2B a été acquise sur la Réunion le 6 juillet 2017. La mise en service opérationnelle du satellite a eu lieu en août 2017. Donc à partir du mois d'aout nous disposons d'une image S-2 tous les 5 jours.

La série temporelle utilisée en 2017 est constituée de 64 images : 22 L-8, 29 S-2A et 13 S-2B (Cf. Figure 14).

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 14 : Série temporelle 2017 d'images Landsat-8 (bordure verte), Sentinel-2A (bordure rouge) et Sentinel-2B (bordure mauve discontinue).</figcaption></figure>

La Figure 15 illustre le nombre fois qu'un pixel n'est pas couvert par les nuages dans la série temporelle d'images S-2 et L-8. Les zones où la couverture nuageuse est importante sont mises en évidence. Il est probable que les résultats de classifications soient moins bons dans ces zones.
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 15 : Nombre d'acquisition sans nuage pour la série temporelle 2017</figcaption></figure>

## e. Résultats de classification

### Classification brute de niveau 1

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 16 : Classification de niveau 1 sortie de la chaîne Moringa</figcaption></figure>
➤ Classification brute de niveau 2

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 17 : Classification de niveau 2 sortie de la chaîne Moringa</figcaption></figure>

➤ Classification brute de niveau 3

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 18 : Classification de niveau 3 sortie de la chaîne Moringa</figcaption></figure>

f. Validation

Les résultats de la validation des classifications obtenues à chacun des 3 niveaux de la nomenclature figurent dans le Tableau 8.
La précision globale est bonne pour chaque niveau mais les classes de maraichage et d'arboriculture des niveaux 2 et 3 ont une précision assez faible.
## Production des cartes de l'occupation du sol agricole à la Réunion

<table><caption>Tableau 8 : Résultats de la validation par classe (F1-Score) et précision globale par niveau pour la carte 2017 2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 3</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Espace agricole</td><td rowspan="10">96.6%</td><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td rowspan="2">94.21%</td><td>Canne à sucre</td><td>92.4%</td></tr><tr><td>Canne à sucre replantée</td><td>83.3%</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td rowspan="2">95.27%</td><td>Pâturage</td><td>72.39%</td></tr><tr><td>Fourrage</td><td>82.37%</td></tr><tr><td rowspan="3">Maraichage</td><td rowspan="3">66.95%</td><td>Autres cultures maraichères</td><td>48.77%</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>49.3%</td></tr><tr><td>Ananas</td><td>73.38%</td></tr><tr><td rowspan="2">Culture sous serre ou ombrage</td><td rowspan="2">64.29%</td><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>32.42%</td></tr><tr><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>70.88%</td></tr><tr><td rowspan="10">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="10">98.71%</td><td rowspan="5">Arboriculture</td><td rowspan="5">83.69%</td><td>Verger d'agrume</td><td>54.9%</td></tr><tr><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>79.22%</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td><td>74.88%</td></tr><tr><td>Plantation de cocotier</td><td>33.83%</td></tr><tr><td>Plantation de bananier</td><td>50.24%</td></tr><tr><td rowspan="3">Espace boise</td><td rowspan="3">93.88%</td><td>Foret humide de montagne</td><td>89.97%</td></tr><tr><td>Foret demi-sèche</td><td>66.09%</td></tr><tr><td>Autre végétation arborée</td><td>74.52%</td></tr><tr><td rowspan="5">Lande et savane</td><td rowspan="5">91.7%</td><td>Plantation forestière</td><td>91.6%</td></tr><tr><td>Lande de haute altitude</td><td>73.08%</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>80.57%</td></tr><tr><td>Pelouse de haute altitude</td><td>77.86%</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>95.77%</td></tr><tr><td rowspan="3">Rocher et sol nu naturel</td><td rowspan="3">98.12%</td><td>Massif de vigne maronne</td><td>92.59%</td></tr><tr><td>Végétation naturelle sur coulée de lave</td><td>65.12%</td></tr><tr><td>Roche volcanique récente</td><td>98.66%</td></tr><tr><td rowspan="3">Ombre due au relief</td><td rowspan="3">92.65%</td><td>Rocher et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>93.08%</td></tr><tr><td>Plage et rocher côtier</td><td>84.33%</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>95.21%</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">99.84%</td><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">99.88%</td><td>Marais</td><td>99.29%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>99.84%</td></tr><tr><td>Retenue collinaire</td><td>27.07%</td></tr><tr><td rowspan="3">Espace artificialisé</td><td rowspan="3">88.58%</td><td rowspan="3">Espace artificialisé</td><td rowspan="3">86.09%</td><td>Surface bâtie</td><td>79.04%</td></tr><tr><td>Panneau photovoltaïque</td><td>96.18%</td></tr><tr><td>Route et parking</td><td>72.21%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>98.21%</td><td></td><td>93.89%</td><td></td><td>87.37%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>0.9673</td><td></td><td>0.9285</td><td></td><td>0.8622</td></tr></tbody></table>
g. Résultat diffusé sur Aware

➤ Classification de niveau 1

<figure><img src="image_24.png" /></figure>

➤ Classification de niveau 2

<figure><img src="image_25.png" /></figure>
➤ Classification de niveau 3

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

Liens de téléchargement sur le catalogue Aware :

* Niveau 1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif gabir 2017 postclas code1

* Niveau 2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif gabir 2017 postclas code2

* Niveau 3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif gabir 2017 postclas code3 cor

Ces cartes sont référencées sur le Dataverse du Cirad :

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "La Réunion - Carte d'occupation du sol, 2017 (Spot6/7)", doi:10.18167/DVN1/OMHZQL, CIRAD Dataverse, V1

h. Validation de la couche diffusée sur Aware

Les résultats de la validation des classifications obtenues à chacun des 3 niveaux de la nomenclature figurent dans le Tableau 9 et les matrices de confusion pour chaque niveau dans le Tableau 10, le Tableau 11 et le Tableau 12.

La précision globale est bonne pour chaque niveau mais les classes de maraichage et d'arboriculture du niveau 3 ont une précision assez faible.
## Production des cartes de l'occupation du sol agricole à la Réunion

<table><caption>Tableau 9 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2017 issue de Spot6/72017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>Utilisateur</th><th>Producteur</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>Utilisateur</th><th>Producteur</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 3</th><th>Utilisateur</th><th>Producteur</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Espace agricole</td><td rowspan="10">99.54%</td><td rowspan="10">96.68%</td><td rowspan="10">98.09%</td><td rowspan="3">Canne à sucre</td><td rowspan="3">95.82%</td><td rowspan="3">92.87%</td><td rowspan="3">94.32%</td><td>Canne à sucre</td><td>90.48%</td><td>96.72%</td><td>93.50%</td></tr><tr><td>Canne à sucre replantée</td><td>95.08%</td><td>74.37%</td><td>83.46%</td></tr><tr><td>Pâturage</td><td>70.54%</td><td>74.37%</td><td>72.55%</td></tr><tr><td rowspan="3">Pâturage et fourrage</td><td rowspan="3">98.18%</td><td rowspan="3">92.50%</td><td rowspan="3">95.26%</td><td>Fourrage</td><td>89.33%</td><td>76.58%</td><td>82.46%</td></tr><tr><td>Autres cultures maraîchères</td><td>48.02%</td><td>54.49%</td><td>51.05%</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>62.80%</td><td>42.82%</td><td>50.92%</td></tr><tr><td rowspan="2">Maraichage</td><td rowspan="2">71.22%</td><td rowspan="2">65.80%</td><td rowspan="2">68.40%</td><td>Ananas</td><td>85.28%</td><td>70.71%</td><td>77.31%</td></tr><tr><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>100%</td><td>19.57%</td><td>37.73%</td></tr><tr><td rowspan="2">Culture sous serre ou ombrage</td><td rowspan="2">74.99%</td><td rowspan="2">57.04%</td><td rowspan="2">64.79%</td><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>76.64%</td><td>68.11%</td><td>72.12%</td></tr><tr><td>Verger d'agrume</td><td>60.47%</td><td>51.11%</td><td>55.40%</td></tr><tr><td rowspan="10">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="10">98.67%</td><td rowspan="10">99.84%</td><td rowspan="10">99.25%</td><td rowspan="3">Arboriculture</td><td rowspan="3">85.67%</td><td rowspan="3">84.16%</td><td rowspan="3">84.91%</td><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>87.05%</td><td>72.57%</td><td>79.16%</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td><td>74.18%</td><td>75.08%</td><td>74.63%</td></tr><tr><td>Plantation de cocotier</td><td>100%</td><td>21.86%</td><td>35.88%</td></tr><tr><td rowspan="3">Espace boise</td><td rowspan="3">91.37%</td><td rowspan="3">96.61%</td><td rowspan="3">93.92%</td><td>Plantation de bananier</td><td>60.32%</td><td>44.22%</td><td>51.03%</td></tr><tr><td>Foret humide de montagne</td><td>84.27%</td><td>96.52%</td><td>89.98%</td></tr><tr><td>Foret demi-sèche</td><td>96.65%</td><td>50.31%</td><td>66.17%</td></tr><tr><td rowspan="10">Lande et savane</td><td rowspan="10">91.53%</td><td rowspan="10">92.16%</td><td rowspan="10">91.85%</td><td>Autre végétation arborée</td><td>70.47%</td><td>79.88%</td><td>74.88%</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>92.86%</td><td>90.46%</td><td>91.64%</td></tr><tr><td>Lande de haute altitude</td><td>88.59%</td><td>62.24%</td><td>73.11%</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>91.21%</td><td>72.19%</td><td>80.59%</td></tr><tr><td>Pelouse de haute altitude</td><td>100%</td><td>63.82%</td><td>77.91%</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>77.28%</td><td>98.26%</td><td>86.52%</td></tr><tr><td>Massif de vigne maronne</td><td>100%</td><td>86.32%</td><td>92.66%</td></tr><tr><td>Végétation naturelle sur coulée de lave</td><td>49.46%</td><td>95.45%</td><td>65.15%</td></tr><tr><td rowspan="3">Rocher et sol nu naturel</td><td rowspan="3">98.60%</td><td rowspan="3">98.03%</td><td rowspan="3">98.32%</td><td>Roche volcanique récente</td><td>99.27%</td><td>98.07%</td><td>98.67%</td></tr><tr><td>Rocher et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>90.83%</td><td>96.28%</td><td>93.48%</td></tr><tr><td>Plage et rocher côtier</td><td>98.58%</td><td>73.77%</td><td>84.39%</td></tr><tr><td rowspan="3">Ombre due au relief</td><td rowspan="3">97.35%</td><td rowspan="3">88.40%</td><td rowspan="3">92.66%</td><td>Ombre due au relief</td><td>96.88%</td><td>93.65%</td><td>95.24%</td></tr><tr><td>Marais</td><td>100%</td><td>98.60%</td><td>99.29%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>99.80%</td><td>99.88%</td><td>99.84%</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">100%</td><td rowspan="3">99.69%</td><td rowspan="3">99.84%</td><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">100%</td><td rowspan="3">99.77%</td><td rowspan="3">99.88%</td><td>Retenue collinaire</td><td>33.32%</td><td>22.32%</td><td>26.73%</td></tr><tr><td>Surface bâtie</td><td>70.81%</td><td>90.85%</td><td>79.59%</td></tr><tr><td>Panneau photovoltaïque</td><td>100%</td><td>93.17%</td><td>96.47%</td></tr><tr><td>Espace artificialisé</td><td>88.55%</td><td>89.99%</td><td>89.26%</td><td>Espace artificialisé</td><td>77.89%</td><td>96.94%</td><td>86.38%</td><td>Route et parking</td><td>61.03%</td><td>91.94%</td><td>73.36%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>98.02%</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>93.05%</td><td></td><td></td><td></td><td>86.28%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>0.99</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>0.94</td><td></td><td></td><td></td><td>0.87</td></tr></tbody></table>
<table><caption>Tableau 10 : Matrice de confusion de la classification de niveau 1</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="4">Classification</th><th rowspan="2">Total</th></tr><tr><th>Espace agricole</th><th>Espace naturel et<br>plantation forestière</th><th>Eau</th><th>Espace artificialisé</th></tr></thead><tbody><tr><th scope="row">Espace agricole</th><td>2712648</td><td>79317</td><td>0</td><td>13797</td><td>2805762</td></tr><tr><th scope="row">Espace naturel et plantation<br>forestière</th><td>9106</td><td>7012490</td><td>9</td><td>2261</td><td>7023866</td></tr><tr><th scope="row">Eau</th><td>802</td><td>3135</td><td>1482405</td><td>704</td><td>1487046</td></tr><tr><th scope="row">Espace artificialisé</th><td>2502</td><td>11911</td><td>0</td><td>129598</td><td>144011</td></tr></tbody><tfoot><tr><th scope="row">Total</th><td>2725058</td><td>7106853</td><td>1482414</td><td>146360</td><td>11460685</td></tr></tfoot></table>
<table><caption>Tableau 11 : Matrice de confusion de la classification de niveau 2</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="10">Classification</th><th rowspan="2">Total</th></tr><tr><th>Canne à sucre</th><th>Pâturage et fourrage</th><th>Maraichage</th><th>Culture sous serre ou ombrage</th><th>Arboriculture</th><th>Espace boise</th><th>Lande et savane</th><th>Rocher et sol nu naturel</th><th>Ombre due au relief</th><th>Eau</th><th>Espace artificialisé</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Base de données de validation</td><td>Canne à sucre</td><td>1002030</td><td>2446</td><td>13510</td><td>80</td><td>20539</td><td>2059</td><td>25600</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>12651</td><td>1078915</td></tr><tr><td>Pâturage et fourrage</td><td>6036</td><td>908258</td><td>17356</td><td>0</td><td>5478</td><td>6898</td><td>37746</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>80</td><td>981852</td></tr><tr><td>Maraichage</td><td>11443</td><td>13947</td><td>150263</td><td>4856</td><td>33299</td><td>2545</td><td>868</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>11142</td><td>228363</td></tr><tr><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>99</td><td>142</td><td>1912</td><td>16400</td><td>786</td><td>144</td><td>32</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>9239</td><td>28754</td></tr><tr><td>Arboriculture</td><td>24248</td><td>88</td><td>26409</td><td>0</td><td>410587</td><td>9933</td><td>16022</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>591</td><td>487878</td></tr><tr><td>Espace boise</td><td>1841</td><td>137</td><td>577</td><td>0</td><td>7897</td><td>2423405</td><td>64525</td><td>0</td><td>9965</td><td>0</td><td>8</td><td>2508355</td></tr><tr><td>Lande et savane</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>133907</td><td>1895397</td><td>22316</td><td>4874</td><td>0</td><td>53</td><td>2056547</td></tr><tr><td>Rocher et sol nu naturel</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>1426</td><td>30092</td><td>1806901</td><td>5</td><td>7</td><td>4765</td><td>1843196</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>68943</td><td>27</td><td>2459</td><td>544339</td><td>0</td><td>0</td><td>615768</td></tr><tr><td>Eau</td><td>0</td><td>86</td><td>307</td><td>24</td><td>19</td><td>1089</td><td>260</td><td>550</td><td>0</td><td>1483605</td><td>1106</td><td>1487046</td></tr><tr><td>Espace artificialisé</td><td>66</td><td>10</td><td>644</td><td>511</td><td>654</td><td>2064</td><td>142</td><td>311</td><td>0</td><td>0</td><td>139609</td><td>144011</td></tr><tr><td colspan="2">Total</td><td>1045763</td><td>925114</td><td>210978</td><td>21871</td><td>479259</td><td>2652413</td><td>2070711</td><td>1832537</td><td>559183</td><td>1483612</td><td>179244</td><td>11460685</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_27.png" /></figure>

# CARTE MILLESIME 2017 (PLEIADES)

## a. THRS

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

### Corrections radiométriques et géométriques :

Les images Pléiades ont été acquises dans le cadre du projet Kalideos. Il s'agit de 13 images couvrant l'intégralité de l'île. Comme pour la mosaïque Spot6/7 de 2017 (Cf. page 21) nous avons utilisé l'outil mosaïque de l'OTB. Les dates d'acquisition sont étalées entre le 9 mai et le 20 octobre 2017. La carte d'assemblage de la Figure 19 localise chaque date d'acquisition. Certaines images, acquises le même jour ont été livrées en plusieurs images (d'où la différence entre le nombre d'images et le nombre de dates d'acquisition).

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 19 : Carte d'assemblage des images Pléiades pour la mosaïque de 2017</figcaption></figure>

L'outil de mosaïque a été appliqué de façon indépendante sur les images panchromatiques et multispectrales. Le pansharpening a été appliqué sur les images obtenues à l'issue du processus de mosaïque.

Nous avons obtenu une image Pléiades avec 4 bandes spectrales ne contenant que quelques nuages. Le résultat obtenu est illustré par la Figure 20. Ces images ont été transmises au CNES pour une diffusion via le catalogue Kalideos. La fiche descriptive et les liens pour les télécharger sont disponibles ici : http://aware.cirad.fr/documents/828
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 20 : Mosaïque des images Pléiades pour l'année 2017. Images issues du pansharpening en composition colorée couleurs naturelles (en haut à droite) et infra rouge (en bas à gauche). Contient des informations © CNES 2017</figcaption></figure>

➤ **Calcul des textures :**

Nous avons utilisé les même textures que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 21)

➤ **La segmentation**

Les paramètres de segmentation ont été revus afin d'obtenir des objets adaptés à l'image Pléiades. A l'issus de tests réalisés sur plusieurs zones de petite taille, nous avons choisi les paramètres suivants :

* Paramètre d'échelle de 150

* Paramètre de poids sur la forme : 0,1

* Paramètre de poids sur la compacité : 0,5

b. La Base de Données Terrain et la nomenclature

Nous avons utilisé la même BD terrain que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 22).

c. MNT

Nous avons utilisé le même MNT que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 24).

d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8

Nous avons utilisé la même série temporelle que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 25).
### e. Résultats de classification diffusés sur Aware

#### Classification de niveau 1

<figure><img src="image_31.png" /></figure>

#### Classification de niveau 2

<figure><img src="image_32.png" /></figure>
➤ Classification de niveau 3

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

a. Validation

Les résultats de la validation des classifications obtenues à chacun des 3 niveaux de la nomenclature figurent dans le Tableau 13. Ces données sont issues du processus de validation croisée.

<table><caption>Tableau 13 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2017 issue de Pléiades 2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 3</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="8">Espace agricole</td><td rowspan="8">94.98%</td><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td rowspan="2">94.44%</td><td>Canne à sucre</td><td>90.31%</td></tr><tr><td>Canne à sucre replantée</td><td>73.21%</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td rowspan="2">93.51%</td><td>Pâturage</td><td>75.76%</td></tr><tr><td>Fourrage</td><td>78.86%</td></tr><tr><td rowspan="2">Maraichage</td><td rowspan="2">68.30%</td><td>Autres cultures maraichères</td><td>42.69%</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>12.74%</td></tr><tr><td rowspan="2">Culture sous serre ou ombrage</td><td rowspan="2">55.62%</td><td>Ananas</td><td>69.28%</td></tr><tr><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>0%</td></tr><tr><td rowspan="8">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="8">97.98%</td><td rowspan="4">Arboriculture</td><td rowspan="4">81.91%</td><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>59.34%</td></tr><tr><td>Verger d'agrumes</td><td>50.97%</td></tr><tr><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>79.62%</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td><td>70.83%</td></tr><tr><td rowspan="2">Plantation de cocotier</td><td>47.33%</td></tr><tr><td>Plantation de bananier</td><td>60.75%</td></tr><tr><td rowspan="2">Autre végétation arborée</td><td rowspan="2">91.29%</td><td>Foret humide de montagne</td><td>85.25%</td></tr><tr><td>Autre végétation arborée</td><td>73.88%</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>Plantation forestière</td><td>90.59%</td></tr></tbody></table>
<table><tbody><tr><td rowspan="10"></td><td rowspan="5">Lande et savane</td><td>Lande de haute altitude</td><td>87.93%</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>79.92%</td></tr><tr><td>Pelouse de haute altitude</td><td>62.97%</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>83.37%</td></tr><tr><td>Massif de vigne maronne</td><td>87.17%</td></tr><tr><td rowspan="4">Rocher et sol nu naturel</td><td>Végétation naturelle sur coulée de lave</td><td>87.25%</td></tr><tr><td>Roche volcanique récente</td><td>97.76%</td></tr><tr><td>Rocher et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>79.89%</td></tr><tr><td>Plage et rocher côtier</td><td>31.37%</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>95.91%</td><td>Ombre due au relief</td><td>95.80%</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">96.42%</td><td>Marais</td><td>95.65%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>99.47%</td></tr><tr><td>Retenue collinaire</td><td>0%</td></tr><tr><td rowspan="3">Espace artificialisé</td><td rowspan="3">86.83%</td><td>Surface bâtie</td><td>78.30%</td></tr><tr><td>Panneau photovoltaïque</td><td>96.70%</td></tr><tr><td>Route et parking</td><td>69.65%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>96.96%</td><td>91.88%</td><td>86.20%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>0.9409</td><td>0.9042</td><td>0.8486</td></tr></tbody></table>

## b. Résultat diffusé sur Aware

Liens de téléchargement sur le catalogue Aware :

* Niveau 1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code1

* Niveau 2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code2

* Niveau 3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code3_v2

Ces cartes sont référencées sur le Dataverse du Cirad :

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "Reunion island - 2017, Land cover map (Pleiades)", doi:10.18167/DVN1/RTAEHK, CIRAD Dataverse, V2

<figure><img src="image_34.png" /></figure>

# CARTE MILLESIME 2018 (SPOT6/7)

Pour ce millésime, nous avons testé la faisabilité de produire une carte avant la fin de l'année. IL y a donc une version dite béta produite à partir de la mosaïque Spot6/7, d'une série temporelle et une BD terrain partielles et une version définitive

## a. THRS

### Corrections radiométriques et géométriques :

Les images Spot6/7 et Pléiades ont été acquises dans le cadre du projet Kalideos.

La mosaïque Spot6/7 pour 2018 est constituée de 3 images couvrant l'intégralité de l'île. Comme pour la mosaïque Spot6/7 de 2017 (Cf. page 21) nous avons utilisé l'outil mosaïque de l'OTB. L'image principale a été acquise le 1er juillet 2018 en 2 parties pour couvrir la totalité de l'île. Deux autres images ont été utilisées pour remplacer les zones couvertes par les nuages. La carte d'assemblage de la Figure 21 localise chaque date d'acquisition.
<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 21 : Carte d'assemblage des images composant la mosaïque Spot6/7 de 2018</figcaption></figure>

L'outil de mosaïque a été appliqué de façon indépendante sur les images panchromatiques et multispectrales. Le pansharpening a été appliqué sur les images obtenues à l'issue du processus de mosaïque.

Nous avons obtenu une image Spot6/7 avec 4 bandes spectrales ne contenant que quelques nuages. Le résultat obtenu est illustré par la Figure 22. Ces images ont été transmises au CNES pour une diffusion via le catalogue Kalideos. La fiche descriptive et les liens pour les télécharger sont disponibles ici : http://aware.cirad.fr/documents/839

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>Figure 22 : Mosaïque de 3 images Spot6/7 pour l'année 2018. Contient des informations © Airbus DS 2018, © Production IRD, Irstea, IGN tous droits réservés</figcaption></figure>
<figure><img src="image_37.png" /></figure>

## Calcul des textures :

Les textures ont été calculées sur la mosaïque Pléiades et sur la mosaïque Spot6/7 de 2018. Afin de mieux distinguer l'arboriculture et de limiter les confusions de ces classes avec le maraichage et les espaces boisés, nous avons calculé des indices de texture avec des tailles d'élément structurant plus petites. Nous avons chaque fois calculé les indices Energy, Contrast Correlation et Variance. Les tailles retenues sont :

* Pour Pléiades : radius de 1 (soit 3x3x pixels), 5 (7x7 pixels), 10 (21x21 pixels) et 21 (41x41 pixels);

* Pour Spot6/7 : radius de 1 (soit 3x3x pixels) et 10 (21x21 pixels).

Une comparaison visuelle de la pertinence de ces indices a été effectuée et est illustrée dans la Figure 23.

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

**Figure 23** : Exemples d'indices de textures calculés pour le millésime 2018 sur la commune du Tampon dans une zone de cultures maraichères et d'arboriculture (agrumes). Les composition colorées pour B, C, D et F utilisent : R : contrast, V : energy, B : variance. Avec : A = mosaïque Pléiades 2018 (Contient des informations © CNES 2017, Distribution AIRBUS DS), B : texture calculée sur Pléiades - radius de 5, C : texture calculée sur Pléiades - radius de 10, texture calculée sur Pléiades - radius de 21, E : mosaïque Spot6/7 2018 (Contient des informations © Airbus DS 2017, © Production IRD, Irstea, IGN, tous droits réservés), F : texture calculée sur Spot6/7 - radius de 10.

Dans la Figure 23, on distingue nettement l'apport de Pléiades et donc des textures calculées sur cette image par rapport à Spot6/7 sur laquelle les plantations d'agrumes ne sont pas visibles (la taille des arbres st inférieure à la résolution de l'image). Les indices calculés avec un radius de 5 et 10 semblent
intéressants pour améliorer la discrimination entre agrumes et maraichage alors que ceux calculés avec un radius de 21 perdent en précision. Le radius de 1 pour Pléiades ne semble pas présenter d'information pertinente pour la détection des plantations agrumicoles. Il est par contre intéressant pour le bâti et les plantations de manguiers de l'Ouest. Il est donc conservé comme variable dans la classification. Par contre ce même radius de 1 pour Spot6/7 n'apporte pas d'information pertinente.

## ➤ La segmentation

Les paramètres sont identiques à ceux utilisés pour 2017 :

* Paramètre d'échelle de 150

* Paramètre de poids sur la forme : 0,1

* Paramètre de poids sur la compacité : 0,5

# b. La Base de Données Terrain et la nomenclature

## ➤ BD terrain pour la version béta :

Des relevés GPS, de 505 points de cultures, ont été transmis par le Syndicat du Sucre de la Réunion. 474 points ont été convertis en polygone par photo-interprétation de l'image Pléiades de 2018. Il a été nécessaire d'ajouter d'autres points car pour certaines classes (prairies, pomme de terre...) le nombre de polygones était insuffisant. Nous ne disposions pas de la dernière version du RPG donc nous avons utilisé comme support la BD terrain 2017 avec validation de la culture sur l'image Pléiades 2018 lorsque c'était possible.

Les polygones de vergers ont été repris de la BD de 2017. Chaque parcelle a été vérifiée sur l'image Pléiades de 2018.

Les polygones pour les classes espaces naturels ont été photo-interprétés par rapport aux données SIG transmises par l'ONF. La nomenclature a été simplifiée et certaines classes renommées par rapport à 2017. En dehors du domaine géré par ONF des polygones ont été ajoutés par photo-interprétation ou repris de la BD de 2017.

Les cultures sous serre et ombrage ont été vérifiées sur l'image 2018 et les polygones pour lesquels les installations n'étaient plus visibles ont été supprimés.

Au total, 4965 polygones ont été utilisés. La BD terrain n'est plus divisée en 2 pour constituer les BD d'apprentissage et de validation puisque la chaine Moringa a été modifiée pour intégrer la validation croisée (Cf. Validation).

## ➤ BD terrain pour la version finale :

Pour la classification définitive, la BD a été complétée pour les cultures avec l'utilisation du RPG 2017 diffusé par IGN. La distinction des classes prairies fauchées Vs prairies pâturées a été complétée grâce à une collaboration avec l'UMR SELMET (Emmanuel Tillard, Expédit Rivière, Colas Gabriel Tovmassian et Jeanne Averna).

Les polygones pour la distinction des savanes ont été améliorés grâce aux connaissances de Xavier Amelot (CNRS), Béatrice Moppert et Quentin Rivière (Université de la Réunion).

<table><caption>Tableau 14 : Nomenclature de 2018. La BD terrain 1 est celle utilisée pour produire les classifications béta ; la BD terrain 2 est celle utilisée pour produire les classifications finales</caption><thead><tr><td>Niveau 1</td><td>Niveau 2</td><td>Niveau 3</td><td>Nbre poly.</td><td>Nbre poly</td></tr></thead></table>
<table><thead><tr><th>Grands groupes d'occupation du sol</th><th>Groupes de cultures</th><th>Types de cultures</th><th>BD Terrain 1</th><th>BD Terrain 2</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="14">Espace agricole</td><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td>Canne à sucre</td><td>126</td><td>334</td></tr><tr><td>Canne à sucre replantée</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td>Pâturage</td><td>262</td><td>392</td></tr><tr><td>Fourrage</td><td>330</td><td>365</td></tr><tr><td rowspan="4">Maraichage</td><td>Autres cultures maraichères</td><td>295</td><td>324</td></tr><tr><td>Pomme de terre</td><td>24</td><td>55</td></tr><tr><td>Ananas</td><td>96</td><td>136</td></tr><tr><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>49</td><td>232</td></tr><tr><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>232</td><td>232</td></tr><tr><td rowspan="5">Arboriculture</td><td>Verger d'agrume</td><td>279</td><td>279</td></tr><tr><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>74</td><td>74</td></tr><tr><td>Verger de manguier</td><td>150</td><td>150</td></tr><tr><td>Plantation de cocotier</td><td>34</td><td>34</td></tr><tr><td>Plantation de bananier</td><td>179</td><td>198</td></tr><tr><td rowspan="10">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="3">Espace boise</td><td>Forêts et fourrés de montagne</td><td>106</td><td>106</td></tr><tr><td>Autre végétation arborée</td><td>232</td><td>293</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>146</td><td>146</td></tr><tr><td rowspan="5">Lande et savane</td><td>Végétation altimontaine</td><td>131</td><td>131</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>74</td><td>73</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>116</td><td>101</td></tr><tr><td>Végétation arbustive</td><td>NA</td><td>68</td></tr><tr><td>Massif de vigne maronne</td><td>101</td><td>101</td></tr><tr><td>Rocher et sol naturel</td><td>Rochers et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>295</td><td>345</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="2">Eau</td><td>Ombre due au relief</td><td>81</td><td>83</td></tr><tr><td>Marais</td><td>61</td><td>61</td></tr><tr><td></td><td>Surface en eau</td><td>43</td><td>49</td></tr><tr><td rowspan="3">Espace artificialisé</td><td rowspan="3">Espace artificialisé</td><td>Surface bâtie</td><td>1154</td><td>1154</td></tr><tr><td>Panneau photovoltaïque</td><td>61</td><td>61</td></tr><tr><td>Route et parking</td><td>169</td><td>169</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Total</td><td>4965</td><td>5620</td></tr></tbody></table>

c. MNT

Comme pour 2016 et 2017, utilisation du MNT RGE ALTI® de l'IGN d'une résolution de 5 mètres. Les pentes ont également été calculées sur cette donnée.
d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8

Pour ce millésime nous avons utilisé, comme en 2017, les images Sentinel-2 de niveau 2A diffusées par le CESBIO dans le cadre de THEIA. Ces images disposent d'un masque de nuages qui est pris en compte dans les prétraitements de la Chaine Moringa.

Pour la version Béta, nous avons utilisé 43 images S2 (du 2 janvier au 4 octobre 2018) et 15 images L8 (du 20 janvier au 17 septembre 2018).

Pour la version définitive, nous avons utilisé 57 images S2 et 21 images L8 (Cf. Figure 24).

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Figure 24 : Série temporelle pour 2018</figcaption></figure>

La Figure 25 illustre le nombre fois qu'un pixel n'est pas couvert par les nuages dans la série temporelle d'images S-2 et L-8 de 2018. Les zones où la couverture nuageuse est importante sont mises en évidence. Il est probable que les résultats de classifications soient moins bons dans ces zones.
<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>Figure 25 : Nombre d'acquisition sans nuage pour la série temporelle 2018 utilisée</figcaption></figure>

## e. Résultats de classification (version béta)

La version béta a été calculée avant la fin de l'année afin de vérifier la faisabilité de produire une carte avec des données partielles. La série temporelle est donc incomplète et la BD terrain est basée sur des parcelles transmises par le Syndicat du Sucre de la Réunion (relevés de terrain issus de la base de donnée). Les cartes sont illustrées par la Figure 25 et la Figure 26.

<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>Figure 26 : Classification de niveau 1 de 2018 sortie de la chaîne Moringa (version béta)</figcaption></figure>

<caption>Classification de niveau 2</caption>
<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Figure 27 : Classification de niveau 2 de 2018 sortie de la chaîne Moringa (version béta)</figcaption></figure>

## f. Validation (version béta)

<table><caption>Tableau 15 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2018 Béta 2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="5">Espace agricole</td><td rowspan="5">94.13%</td><td>Canne à sucre</td><td>79.66%</td></tr><tr><td>Pâturage et fourrage</td><td>93.68%</td></tr><tr><td>Maraichage</td><td>60.23%</td></tr><tr><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>57.22%</td></tr><tr><td>Arboriculture</td><td>78.90%</td></tr><tr><td rowspan="4">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="4">98.64%</td><td>Espace boise</td><td>89.43%</td></tr><tr><td>Lande et savane</td><td>86.38%</td></tr><tr><td>Rocher et sol nu naturel</td><td>97.02%</td></tr><tr><td>Ombre due au relief</td><td>99.47%</td></tr><tr><td>Eau</td><td>99.18%</td><td>Eau</td><td>99.47%</td></tr><tr><td>Espace artificialisé</td><td>91.90%</td><td>Espace artificialisé</td><td>89.25%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>97.80%</td><td></td><td>91.25%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>0.9528</td><td></td><td>0.8953</td></tr></tbody></table>

## g. Résultat diffusé sur Aware (version béta)
➤ Classification de niveau 1

<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>Figure 28 : Classification de niveau 1 de 2018 après correction (version béta)</figcaption></figure>

➤ Classification de niveau 2

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 29 : Classification de niveau 2 de 2018 après correction (version béta)</figcaption></figure>

Liens de téléchargement sur le catalogue Aware :

• Niveau 1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018 beta code1 post

• Niveau 2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018 beta code2 post

h. Validation (version définitive)
<table><caption>Tableau 16 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2018 issue de Spot6/7 2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 3</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="10">Espace agricole</td><td rowspan="10">94.84%</td><td rowspan="2">Canne à sucre</td><td>90.32%</td><td>Canne à sucre</td><td>88.34%</td></tr><tr><td></td><td>Canne à sucre replantée</td><td>NC</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td>95.17%</td><td>Prairie pâturées</td><td>81.49%</td></tr><tr><td></td><td>Prairie fauchées</td><td>76.45%</td></tr><tr><td rowspan="2">Maraichage</td><td>67.56%</td><td>Autres cultures maraichères</td><td>44.70%</td></tr><tr><td></td><td>Pomme de terre</td><td>13.44%</td></tr><tr><td rowspan="2">Culture sous serre ou ombrage</td><td>52.56%</td><td>Ananas</td><td>42.44%</td></tr><tr><td></td><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>0%</td></tr><tr><td rowspan="5">Arboriculture</td><td>77.38%</td><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>54.24%</td></tr><tr><td rowspan="5">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="5">98.23%</td><td rowspan="2">Espace boise</td><td>88.90%</td><td>Verger d'agrume</td><td>42.63%</td></tr><tr><td></td><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>76.40%</td></tr><tr><td rowspan="3">Lande et savane</td><td>86.30%</td><td>Verger de manguier</td><td>69.73%</td></tr><tr><td></td><td>Plantation de cocotier</td><td>9.42%</td></tr><tr><td></td><td>Plantation de bananier</td><td>47.18%</td></tr><tr><td rowspan="10">Eau</td><td rowspan="10">98.62%</td><td rowspan="2">Rocher et sol nu naturel</td><td>96.69%</td><td>Forêts et fourrés de montagne</td><td>86.60%</td></tr><tr><td></td><td>Autre végétation arborée</td><td>70.80%</td></tr><tr><td rowspan="5">Ombre due au relief</td><td>94.58%</td><td>Plantation forestière</td><td>86.60%</td></tr><tr><td></td><td>Végétation altimontaine</td><td>85.44%</td></tr><tr><td></td><td>Lande de rempart</td><td>80.19%</td></tr><tr><td></td><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>71.63%</td></tr><tr><td></td><td>Végétation arbustive</td><td>54.47%</td></tr><tr><td rowspan="2">Espace artificialisé</td><td>91.36%</td><td>Massif de vigne maronne</td><td>83.68%</td></tr><tr><td></td><td>Végétation naturelle sur coulée de lave</td><td>85.54%</td></tr><tr><td rowspan="2">Précision globale</td><td>97.34%</td><td>Rocher et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>96.32%</td></tr><tr><td>0.9484</td><td>Ombre due au relief</td><td>96.27%</td></tr><tr><td rowspan="4">Kappa</td><td>99.39%</td><td>Marais</td><td>94.58%</td></tr><tr><td></td><td>Surface en eau</td><td>99.75%</td></tr><tr><td>88.21%</td><td>Panneau photovoltaïque</td><td>74.91%</td></tr><tr><td></td><td>Route et parking</td><td>95.28%</td></tr><tr><td></td><td>91.29%</td><td></td><td>86.16%</td></tr><tr><td></td><td>0.8972</td><td></td><td>0.8467</td></tr></tbody></table>

i. Résultat diffusé sur Aware (version définitive)

➢ Niveau 1
<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Figure 30 : Classification Spot6/7 de niveau 1 de 2018 après correction (version finale)</figcaption></figure>

Niveau 2

<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Figure 31 : Classification Spot6/7 de niveau 2 de 2018 après correction (version finale)</figcaption></figure>

Niveau 3
<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Figure 32Classification Spot6/7 de niveau 3 de 2018 après correction (version finale)</figcaption></figure>

Liens de téléchargement sur le catalogue Aware :

* Niveau 1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif 2018 s67 final code1 com

* Niveau 2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif 2018 s67 final code2 communes

* Niveau 3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif 2018 s67 final code3 communes

Ces cartes sont référencées sur le Dataverse du Cirad :

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "Carte d'occupation du sol 2018, Spot6-7 - 1.5m", doi:10.18167/DVN1/SH9CWG, CIRAD Dataverse, V1

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

# CARTE MILLESIME 2018 (PLEIADES)

## a. THRS

### Corrections radiométriques et géométriques :

La mosaïque Pléiades pour 2018 est constituée de 14 images couvrant l'intégralité de l'île. Comme pour la mosaïque de 2017 nous avons utilisé l'outil mosaïque de l'OTB. Les dates d'acquisition sont
étalées entre le 15 mai et le 1er juillet 2018. La carte d'assemblage de la Figure 33 localise chaque date d'acquisition. Certaines données, acquises le même jour, ont été livrées en plusieurs images (d'où la différence entre le nombre d'images et le nombre de dates d'acquisition).

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Figure 33 : Carte d'assemblage des images composant la mosaïque Pléiades de 2018</figcaption></figure>

L'outil de mosaïque a été appliqué de façon indépendante sur les images panchromatiques et multispectrales. Le pansharpening a été appliqué sur les images obtenues à l'issue du processus de mosaïque.

Nous avons obtenu une image Pléiades avec 4 bandes spectrales ne contenant que quelques nuages. Le résultat obtenu est illustré par la Figure 34. Ces images ont été transmises au CNES pour une diffusion via le catalogue Kalideos. La fiche descriptive et les liens pour les télécharger sont disponibles ici : http://aware.cirad.fr/documents/839
<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>Figure 34 : Mosaïque des images Pléiades pour l'année 2018. Contient des informations © CNES 2018, Distribution AIRBUS DS</figcaption></figure>

## ➤ La segmentation

Les paramètres de segmentation du millésime 2017 ont été conservés :

* Paramètre d'échelle de 150

* Paramètre de poids sur la forme : 0,1

* Paramètre de poids sur la compacité : 0,5

### b. La Base de Données Terrain et la nomenclature

Nous avons utilisé la même BD terrain que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 43).

### c. MNT

Nous avons utilisé la même BD terrain que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 44).

### d. Série temporelle d'images Sentinel-2 et Landsat-8

Nous avons utilisé la même BD terrain que pour la classification issue de Spot6/7 (Cf. page 45).

### e. Validation

<table><caption>Tableau 17 : Résultats de la validation par classe et précision globale par niveau pour la carte 2018 issue de Pléiades 2017 avec en vert les valeurs supérieures ou égales à 80%, en orange les valeurs supérieures ou égales à 70% et en rouge les valeurs inférieures à 70%.</caption><thead><tr><th>Niveau 1</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 2</th><th>F1-Score</th><th>Niveau 3</th><th>F1-Score</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Espace agricole</td><td rowspan="3">95.71%</td><td>Canne à sucre</td><td>92.87%</td><td>Canne à sucre</td><td>90.95%</td></tr><tr><td rowspan="2">Pâturage et fourrage</td><td rowspan="2">95.65%</td><td>Canne à sucre replantée</td><td>NC</td></tr><tr><td>Prairie pâturées</td><td>81.94%</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>Prairie fauchées</td><td>77.97%</td></tr></tbody></table>
<table><tbody><tr><td rowspan="10"></td><td rowspan="3">Maraichage</td><td></td><td>Autres cultures maraichères</td><td>46.98%</td></tr><tr><td></td><td>Pomme de terre</td><td>15.10%</td></tr><tr><td></td><td>Ananas</td><td>35.69%</td></tr><tr><td rowspan="2">Culture sous serre ou ombrage</td><td></td><td>Culture sur treille (pitaya, fruits de la passion, vigne)</td><td>4.51%</td></tr><tr><td>57.54%</td><td>Culture sous serre ou ombrage</td><td>61.53%</td></tr><tr><td rowspan="5">Arboriculture</td><td></td><td>Verger d'agrume</td><td>55.40%</td></tr><tr><td></td><td>Verger de letchi et/ou longani</td><td>79.63%</td></tr><tr><td></td><td>Verger de manguier</td><td>69.72%</td></tr><tr><td></td><td>Plantation de cocotier</td><td>12.24%</td></tr><tr><td></td><td>Plantation de bananier</td><td>57.81%</td></tr><tr><td rowspan="12">Espace naturel et plantation forestière</td><td rowspan="6">Espace boise</td><td rowspan="6">90.41%</td><td>Forêts et fourrés de montagne</td><td>90.09%</td></tr><tr><td>Autre végétation arborée</td><td>71.96%</td></tr><tr><td>Plantation forestière</td><td>88.90%</td></tr><tr><td>Végétation altimontaine</td><td>84.52%</td></tr><tr><td>Lande de rempart</td><td>78.82%</td></tr><tr><td>Savane herbacée de basse altitude</td><td>73.78%</td></tr><tr><td rowspan="3">Lande et savane</td><td></td><td>Végétation arbustive</td><td>45.74%</td></tr><tr><td rowspan="2">86.42%</td><td>Massif de vigne maronne</td><td>86.45%</td></tr><tr><td>Végétation naturelle sur coulée de lave</td><td>86.20%</td></tr><tr><td rowspan="2">Rocher et sol nu naturel</td><td></td><td>Rocher et sol sans ou avec peu de végétation</td><td>96.11%</td></tr><tr><td>95.92%</td><td>Ombre due au relief</td><td>97.86%</td></tr><tr><td rowspan="3">Eau</td><td rowspan="3">98.44%</td><td rowspan="3">Eau</td><td>Marais</td><td>92.65%</td></tr><tr><td>Surface en eau</td><td>99.53%</td></tr><tr><td>Surface bâtie</td><td>77.78%</td></tr><tr><td rowspan="2">Espace artificialisé</td><td rowspan="2">88.65%</td><td rowspan="2">Espace artificialisé</td><td>Panneau photovoltaïque</td><td>96.14%</td></tr><tr><td>Route et parking</td><td>69.81%</td></tr><tr><td>Précision globale</td><td>97.60%</td><td>91.92%</td><td>87.20%</td></tr><tr><td>Kappa</td><td>0.9527</td><td>0.9047</td><td>0.8582</td></tr></tbody></table>

## f. Résultat diffusé sur Aware

### Niveau 1

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

Code1

Espace agricole

Espace naturel et plantation forestière

Eau

Espace artificialisé

### Niveau 2
<figure><img src="image_52.png" /></figure>
<figure><img src="image_53.png" /></figure>

Liens de téléchargement sur le catalogue Aware :

➢ Carte Niveau1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif 2018 pl final code1 communes

➢ Carte Niveau2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif 2018 pl final code2 communes

Ces cartes sont référencées sur le Dataverse du Cirad :

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "Reunion island - 2018, Land cover map (Pleiades) - 0.5m",
doi:10.18167/DVN1/WKAJZO, CIRAD Dataverse, V1
<figure><img src="image_54.png" /></figure>

# CONCLUSION

Cette étude nous a permis de tester la chaine Moringa dans le contexte réunionnais composé à la fois de grandes parcelles (pour les cultures majoritaires telles que la canne à sucre et les prairies et des petites parcelles (pour l'arboriculture et le maraichage notamment). Le relief de l'île est aussi un facteur important puisque les cultures sont disposées en, fonction de l'altitude et que les montagnes ont tendance à retenir les nuages qui masquent de façon quotidienne une partie du territoire.

Afin de prendre en compte le relief, nous avons utilisé le MNT de l'IGN ainsi que les pentes dérivées de ce MNT. Pour s'affranchir des problèmes liés à la présence des nuages, nous avons utilisé des images Sentinel-2 et Landsat-8. Ces données sont en effet acquises plusieurs fois par mois ce qui augmente les chances d'observer de façon régulière l'ensemble du territoire.

Nous avons également constaté qu'il était possible de produire une carte d'occupation du sol en cours d'année (avec une série temporelle partielle donc) afin d'observer les changements d'occupation du sol.

Il reste toutefois des pistes d'amélioration. En effet les résultats sur l'arboriculture et le maraichage ne sont pas très bons. Ceci est dû probablement à la petite taille des parcelles mais aussi à la grande variabilité de ces cultures (âges des plantations pour les vergers et cycles très courts pour le maraichage. La Figure 35 illustre bien les difficultés rencontrées pour travailler sur ce type de cultures.

<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Figure 35 : Différentes images mobilisées pour la production de cartes d'occupation du sol à la Réunion sur du parcellaire de maraichage/arboriculture sur la commune du Tampon. L'arboriculture (agrumes) est visible sur Pléiades mais pas sur Spot6/7 ni Sentinel-2. Contient des informations : © CNES 2017, Distribution AIRBUS DS ; © Airbus DS 2017, © Production IRD, Irstea, IGN, tous droits réservés ; Copernicus/ESA/Cnes/Cesbio</figcaption></figure>

Nous avons redéfini les paramètres de calcul des indices de texture calculés à partir des images Pléiades pour le millésime 2018 mais les résultats de validation ne sont pas meilleurs. Nous n'avons pas encore identifié de solutions pour remédier à ce problème mais nous envisageons de tester des nouveaux algorithmes de classification tels que ceux faisant appel à l'intelligence artificielle pour obtenir de meilleurs résultats. Nous envisageons également de coupler les images optiques avec des images radar (de type Sentinel-1) qui permettraient de s'affranchir des problèmes liés à la présence des nuages.

Nous avons mobilisé différents partenaires pour mutualiser la construction de la base de données d'apprentissage. L'idée était de faire converger les connaissances de chacun pour que la base de données soit la plus exhaustive et la plus précise possible et que la carte produite présente un intérêt pour le maximum d'utilisateurs. Les limites liées à la qualité des cartes ont été communiquées de façon transparente. Toutefois, le nombre de consultations des cartes sur le catalogue Aware (toujours en progression) mais aussi le nombre de contacts et de demandes de renseignements montre que ces cartes ont un intérêt bien au-delà du projet GABIR pour lequel elles étaient dans un premier temps
destinées. Il semble donc pertinent que la chaine Moringa puisse être prise en main par des acteurs locaux afin que la production des cartes puisse perdurer. Cette étape reste encore à construire.

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

## REMERCIEMENTS

Nous tenons à remercier toutes les personnes qui se sont impliquées dans ces travaux et plus particulièrement pour la constitution de la BD d'apprentissage : Syndicat du Sucre de la Réunion, DEAL, ONF, SAFER, de l'Université de la Réunion, du Conservatoire du littoral, du CNRS et des collègues du Cirad des unités, AIDA, PVBMT, HortSys et SELMET.

Ce travail a bénéficié de la contribution financière du compte d'affectation spéciale « Développement agricole et rural » du Ministère de l'agriculture.

Ce travail a bénéficié d'une aide de l'État gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre du Programme Investissements d'Avenir pour le projet EQUIPEX GEOSUD portant la référence ANR-10-EQPX-20.

Ce travail a bénéficié des images Spot6/7 et Pléiades du programme KALIDEOS financé par le CNES.

Ce travail a bénéficié de financements de l'Union Européenne (FEDER), de l'Etat français et de la Région Réunion

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<figure><img src="image_58.png" /></figure>

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<figure><img src="image_60.png" /></figure>

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

## LISTE DES PRODUITS

### a. Résultats diffusés sur le catalogue AWARE

**2016-2017 :**

* Carte : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_gabir_2016_2017

* Fiche complémentaire : http://aware.cirad.fr/documents/802

* Base de données : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:bd_terrain_gabir_2016_2017

**2017 Spot6/7 :**

* Carte Niveau1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_gabir_2017_postclas_code1

* Carte Niveau2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_gabir_2017_postclas_code2

* Carte Niveau3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_gabir_2017_postclas_code3_cor

* Fiche complémentaire :

**2017 Pléiades :**

* Carte Niveau1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code1

* Carte Niveau2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code2

* Carte Niveau3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2017_pleiades_code3_v2

* Base de données : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:bd_gabir_2017_v2_2

**2018 Spot6/7 Béta**

* Carte Niveau 1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018 beta code1 post

* Carte Niveau 2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018 beta code2 post

* Fiche complémentaire : http://aware.cirad.fr/documents/840

**2018 Spot 6/7**

* Carte Niveau1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018 s67 final code1 com
* Carte Niveau2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018_s67_final_code2_communes

* Carte Niveau3 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018_s67_final_code3_communes

* Fiche complémentaire : http://aware.cirad.fr/documents/872

* 2018 Pléiades :

* Carte Niveau1 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018_pl_final_code1_communes

* Carte Niveau2 : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:classif_2018_pl_final_code2_communes

* Carte Niveau3 : disponible au téléchargement uniquement depuis le Dataverse (Cf. lien ci-dessous)

* Base de données : http://aware.cirad.fr/layers/geonode:bd_gabir_2018_v12

## b. Références sur le Dataverse du Cirad

Londoño Villegas, Mónica María; Le Mezo, Lionel; Dupuy, Stéphane, 2019, "Reunion Island - 2016-2017, learning spatial database", doi:10.18167/DVN1/HM9QNL, CIRAD Dataverse, V1

Dupuy, Stéphane; Londoño Villegas, Mónica María; Gaetano, Raffaele, 2019, "La Réunion - Carte d'occupation du sol, 2016-2017", doi:10.18167/DVN1/TLELPO, CIRAD Dataverse, V1

Dupuy, Stéphane, 2019, "Reunion Island - 2017, learning spatial database", doi:10.18167/DVN1/TOARDN, CIRAD Dataverse, V2

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "La Réunion - Carte d'occupation du sol, 2017 (Spot6/7)", doi:10.18167/DVN1/OMHZQL, CIRAD Dataverse, V1

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "Reunion island - 2017, Land cover map (Pleiades)", doi:10.18167/DVN1/RTAEHK, CIRAD Dataverse, V2

Dupuy, Stéphane, 2019, "Reunion Island - 2018, learning spatial database", doi:10.18167/DVN1/8QJABD, CIRAD Dataverse, V1

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "La Réunion - Carte d'occupation du sol 2018 (Spot6/7) - 1.5m", doi:10.18167/DVN1/SH9CWG, CIRAD Dataverse, V1

Dupuy, Stéphane; Gaetano, Raffaele, 2019, "Reunion island - 2018, Land cover map (Pleiades) - 0.5m", doi:10.18167/DVN1/WKAJZO, CIRAD Dataverse, V1

## c. Mosaïques d'images Spot6/7 et Pléiades pour 2017 et 2018

Les mosaïques Pléiades et Spot6/7 réalisées à partir des images acquises et diffusées par le projet Kalideos ont été reversées au projet et ont fait l'objet des notices techniques sur lesquelles figurent les liens de téléchargement (sous condition d'éligibilité) :

* Mosaïques 2017 : https://lareunion.kalideos.fr/drupal/fr/groups/mosa%C3%AFque-d%E2%80%99images-spot-67-et-pl%C3%A9iades-sur-la-r%C3%A9union

* Mosaïques 2018 : https://www.kalideos.fr/drupal/fr/groups/mosa%C3%AFques-2018-des-images-spot-67-et-pl%C3%A9iades-sur-la-r%C3%A9union

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

# BIBLIOGRAPHIE

Baatz, M., Schäpe, A. 2000. 'Multiresolution Segmentation: an optimization approach for high quality multi-scale image segmentation', *Journal of Photogrammetry and Remote Sensing*, 58: 12–23.

Breiman, Leo. 2001. 'Random Forests', *Machine Learning*, 45: 5-32.

Cresson, R., and N. Saint-Geours. 2015. 'Natural Color Satellite Image Mosaicking Using Quadratic Programming in Decorrelated Color Space', *IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing*, 8: 4151-62.

Dupuy, Stéphane, Laurence Defrise, Valentine Lebourgeois, Lionel Le Mézo, and Raffaele Gaetano. 2019. "Moringa pour cartographier l'occupation du sol à la Réunion et Antananarivo." In *Rencontres Géomatique de La Réunion (RGR 2019)*. Saint-Pierre (Réunion).
Gaetano, Raffaele, Stéphane Dupuy, Valentine Lebourgeois, Gueric Le Maire, Annelise Tran, Audrey Jolivot, and Agnès Bégué. 2019. "The MORINGA Processing Chain: Automatic Object-based Land Cover Classification of Tropical Agrosystems using Multi-Sensor Satellite Imagery." In *ESA Living Planet Symposium (LPS 2019)*. Milan, Italy.

Hagolle, Olivier, Mireille Huc, David Villa Pascual, and Gerard Dedieu. 2015. 'A multi-temporal and multi-spectral method to estimate aerosol optical thickness over land, for the atmospheric correction of FormoSat-2, LandSat, VENUS and Sentinel-2 images', *Remote Sensing, 7*: 2668-91.

Londoño Villegas, Mónica María. 2017. 'Développement d'une méthodologie pour la construction de cartes d'occupation du sol de l'île de la Réunion', *Mémoire, Université Paul Valéry.*
<figure><img src="image_63.png" /></figure>

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