# Identification et cartographie des sources potentielles de pollutions diffuses en milieu agricole: utilisation combinée d'enquêtes et de données cartographiques

Pauline Dusseux, Nicolas Robinet

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

## To cite this version:

Pauline Dusseux, Nicolas Robinet. Identification et cartographie des sources potentielles de pollutions diffuses en milieu agricole: utilisation combinée d'enquêtes et de données cartographiques. Journées annuelles OZCAR 2022 - Sédiments et contaminants, Equipe OZCAR, Mar 2022, Vogüé, Ardèche, France. hal-04871316

HAL Id: hal-04871316

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Submitted on 7 Jan 2025

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Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
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# IDENTIFICATION ET CARTOGRAPHIE DES SOURCES POTENTIELLES DE POLLUTIONS DIFFUSES EN MILIEU AGRICOLE : UTILISATION COMBINÉE D'ENQUÊTES ET DE DONNÉES CARTOGRAPHIQUES

INRAE

Pauline Dusseux et Nicolas Robinet
## Projet Pharma-BV (2019)

« Origine et devenir des contaminants PHARMAceutiques dans les Bassins Versants agricoles. Le cas de la Claduègne (Ardèche) »

## Projet IDESOC (2020-2022)

« Identification et caractérisation des sources de contaminants dans des bassins versants d'usage mixte : approche intégrée »

## Projet ANR CHYPSTER (2021-2025)

« Integrated biogeochemical, geographical and hydrological approaches to track sources of contaminants in mixed land-use watersheds »

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

<figure><img src="image_5.png" /></figure>
Etat des lieux 2021

- Registre Parcellaire Graphique (déclarations PAC)

- Base de données localisant les lieux de détention d'animaux (DRAAF AURA)

- Orthophotographies 2020 (IGN)

- Cartographies d'occupation des sols nationales (OSO Theia 2019, CLC 2018, OCS GE 2019)

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

Sources: Julie JOISSOU, Mika Bélémus, IGN

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

Brenn J., Lagelouze T. & Tabourrel L., 2022
Source : CORINE Land Cover 2018

Cartographie du CES OSO 2019

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Sources: CES OSO
Collecte de données par entretien

Cartographie détaillée et actualisable de l'occupation et de l'usage des sols
Mise en place de la grille d'entretien semi-directif

Prise de contact et réalisation des entretiens

Retranscription, synthèse et spatialisation des informations

## Répartition spatiale des parcelles enquêtées

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

* 28 exploitants enquêtés

* 40% de la surface agricole du bassin versant

* 25% de la surface totale du bassin versant

## COLLECTE DE DONNÉES PAR ENTRETIEN

1

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

* **Identification des sources potentielles de polluants :**

* Epandage de produits phytosanitaires

* Epandage d'engrais

* Epandage de fumiers

* Pâturage animal

* Usage de produits pharmaceutiques

* **Identification des produits utilisés - identification des compositions**

* **Localisation**

Ou, quand, quoi ?
☐ Série temporelle d'images satellites Sentinel-2

Fréquence d'acquisition de 5 jours

Résolution spatiale à 10 et 20 mètres

10 bandes spectrales

➢ 38 images téléchargées
pour l'année 2020

➢ 14 images sélectionnées
réparties sur l'année

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

3

TÉLÉDÉTECTION ET CARTOGRAPHIE

Carte d'occupation des sols
pour l'année 2020

Profils temporels des différentes
classes d'occupation des sols

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

Source: Jussie Jussie

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

Téléchargement d'images
satellites Sentinel-2

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

Création d'indices et analyse
des séries temporelles

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

Classification des données

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

Production de cartes
d'occupation et d'usage des sols
Série temporelle d'images satellites Sentinel-2

Fréquence d'acquisition de 5 jours

Résolution spatiale à 10 et 20 mètres

10 bandes spectrales

* 38 images téléchargées pour l'année 2020

* 14 images sélectionnées réparties sur l'année

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

3

## TÉLÉDÉTECTION ET CARTOGRAPHIE

Carte d'occupation des sols pour l'année 2020

Profils temporels des différentes classes d'occupation des sols

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

Source: Jules Jeantet

Téléchargement d'images satellites Sentinel-2

Création d'indices et analyse des séries temporelles

Classification des données

Production de cartes d'occupation et d'usage des sols
## ☐ Série temporelle d'images satellites Sentinel-2

Fréquence d'acquisition de 5 jours
Résolution spatiale à 10 et 20 mètres
10 bandes spectrales

* 38 images téléchargées pour l'année 2020

* 14 images sélectionnées réparties sur l'année

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

Indice de brillance moyen annuel par classe en 2020

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

LAI moyen annuel par classe en 2020

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

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

3

## TÉLÉDÉTECTION ET CARTOGRAPHIE

Carte d'occupation des sols pour l'année 2020

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

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

Profils temporels des différentes classes d'occupation des sols

Téléchargement d'images satellites Sentinel-2

Création d'indices et analyse des séries temporelles

Classification des données

Production de cartes d'occupation et d'usage des sols
# Résultats : Base de données spatialisée

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

## Base de données organisée :

- Par type d'occupation du sol

- Par type de polluant

## Localisation par parcelle ou bâtiment agricole

Création d'une base de données
PostgreSQL

Synthèse et organisation des
informations récoltées

Mise à disposition de requêtes
SQL

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Schéma relationnel de la base de données</figcaption></figure>
# Résultats : Base de données spatialisée

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Parcelles enquêtées dans lesquelles du fumier est épendu entre le 1er septembre et le 30 novembre.</figcaption></figure>

Sources: Julie JOSSE, IGN, RPG

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Parcelles paturées par des animaux ayant potentiellement reçu un traitement antibiotique</figcaption></figure>

Sources: Julie JOSSE, IGN, RPG

* Création d'une base de données PostgreSQL

* Synthèse et organisation des informations récoltées

* Mise à disposition de requêtes SQL

## Schéma relationnel de la base de données

<figure><img src="image_33.png" /></figure>
# Résultats : Cartographie d'occupation et d'usage des sols

## Cartographie de l'occupation du sol en 2020 dans le bassin versant de la Claduègne

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

Source: Julie Josse

<figure><img src="image_35.png" /></figure>

Tabourel L., Lagelouze T. & Breen J., 2022

Source : Terrain par J. Josse, 2021

3

## TÉLÉDÉTECTION ET CARTOGRAPHIE

### Carte d'occupation des sols pour l'année 2020

### Profils temporels des différentes classes d'occupation des sols

<figure><img src="image_36.png" /></figure>

<figure><img src="image_37.png" /></figure>

Source: Julie Josse

* Téléchargement d'images satellites Sentinel-2

* Création d'indices et analyse des séries temporelles

* Classification des données

* Production de cartes d'occupation et d'usage des sols
# Résultats : Cartographie des sources potentielles de pollution

## SPATIALISATION DES SOURCES

4

### Pourcentage de pollution et indice associé

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Engrais</th><th colspan="2">Fumier</th><th colspan="2">Produits phytosanitaire</th></tr><tr><th>%</th><th>Indice</th><th>%</th><th>Indice</th><th>%</th><th>Indice</th></tr></thead><tbody><tr><td>Prairie</td><td>40</td><td>2</td><td>65</td><td>3</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Céréale</td><td>85</td><td>4</td><td>75</td><td>4</td><td>20</td><td>1</td></tr><tr><td>Vigne</td><td>85</td><td>4</td><td>50</td><td>2</td><td>100</td><td>4</td></tr></tbody></table>

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

Compilation des différentes sources d'information

Création d'indices de pollution

Spatialisation et cartographie des indices - analyse spatiale

Identification et localisation des sources pour les prélèvements

Base de données

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

Calcul des probabilités d'utilisation de polluants

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Application d'indices de potentialité à l'occupation des sols

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

Carte des sources potentielles de pollution

### Schéma explicatif pour le calcul des potentialités d'utilisation d'un polluant: le cas des fumiers dans la classe prairie permanente

Parcelles dans lesquelles un fumier est utilisé : soit tous les types de fumier sauf le type "aucun"

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

Parcelles pour lesquelles des informations sur le type de fumier sont connues : information = absence / présence

Parcelles de prairie permanente enquêtées

Intégralité des parcelles de la classe prairie permanente contenues dans la base de données (RPG complet + digitalisation)

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

$$ \text{Potentialité} = \frac{\bigcirc}{\bigcirc} = \frac{74}{139} = 53.23\% $$

<table><thead><tr><td>Part de parcelles épandues par un polluant</td><td>Indice attribué</td></tr></thead><tbody><tr><td>0%</td><td>0</td></tr><tr><td>1% à 25%</td><td>1</td></tr><tr><td>25% à 50%</td><td>2</td></tr><tr><td>50% à 75%</td><td>3</td></tr><tr><td>75% à 100%</td><td>4</td></tr></tbody></table>
# Résultats : Cartographie des sources potentielles de pollution

## SPATIALISATION DES SOURCES

4

### Pourcentage de pollution et indice associé

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Engrais</th><th colspan="2">Fumier</th><th colspan="2">Produits phytosanitaire</th></tr><tr><th>%</th><th>Indice</th><th>%</th><th>Indice</th><th>%</th><th>Indice</th></tr></thead><tbody><tr><td>Prairie</td><td>40</td><td>2</td><td>65</td><td>3</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Céréale</td><td>85</td><td>4</td><td>75</td><td>4</td><td>20</td><td>1</td></tr><tr><td>Vigne</td><td>85</td><td>4</td><td>50</td><td>2</td><td>100</td><td>4</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

Compilation des différentes sources d'information

Création d'indices de pollution

Spatialisation et cartographie des indices - analyse spatiale

Identification et localisation des sources pour les prélèvements

Base de données

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

Calcul des probabilités d'utilisation de polluants

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

Application d'indices de potentialité à l'occupation des sols

<figure><img src="image_47.png" /></figure>

Carte des sources potentielles de pollution

<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Epandage de fumier</figcaption></figure>

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Epandage d'engrais</figcaption></figure>

<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>Pâturage d'animaux</figcaption></figure>

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>Epandage de produits phytosanitaires</figcaption></figure>
## Projet IDESOC

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## Projet ANR CHYPSTER

« Integrated biogeochemical, geographical and hydrological approaches to track sources of contaminants in mixed land-use watersheds »

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ZONE ATELIER BASSIN DU RHONE
RHONE BASIN LONG TERM ENVIRONMENTAL RESEARCH

anr
agence nationale
de la recherche
AU SERVICE DE LA SCIENCE

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

* Cartographier l'évolution de l'occupation des sols

* Simuler les évolutions futures

* Outil d'aide à l'aménagement du territoire - évaluation des pollutions
<figure><img src="image_53.png" /></figure>

INSTITUT
URBANISME
GÉOGRAPHIE
ALPINE
Université
Grenoble Alpes

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

Pacte

Laboratoire de sciences sociales

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

Cermosem

plateforme du développement territorial

INRAO

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Institut
des géosciences
de l'environnement

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