Simulation temporelle et spatiale des changements d’occupation du sol par modélisation stochastique

L'organisation d'un territoire est le reflet de l'activite humaine qui y adapte la couverture du sol et son usage en fonction des contraintes ou opportunites economiques. L'arrangement temporel et spatial des occupations du sol a une forte influence sur les risques environnementaux. Sa connaissance permet d'elaborer des modeles de simulation prospective afin d'evaluer l'impact de differents scenarios d'evolution de la couverture du sol. Cet article presente une methodologie a base de modeles stochastiques pour identifier, localiser et simuler les occupations temporelles des regions differenciees par leurs successions de culture dans la perspective de construction d'un modele ``neutre''. Le concept de modele ``neutre'' a ete introduit en ecologie pour decrire les caracteristiques des populations coexistant dans un territoire. Les individus -- quelque soit leur nature -- endurent les memes contraintes sans qu'une espece ne prenne le pas sur une autre. Il en resulte un equilibre qui est regule par des processus dont la dynamique ne varie pas. Nous nous placons dans un cadre de definition de modeles spatialement explicites couples a un systeme d'information geographique selon la categorisation definie par Agarwal {agarwal2000}. Le territoire est decrit comme un assemblage d'unites homogenes discontinues -- appelees patchs -- lesquelles sont constituees d'une grille reguliere de pixels. sous la forme d'une image raster. Nous effectuons prealablement une classification du territoire d'etude en patchs homogenes vis a vis des successions de culture qui s'y pratiquent. La simulation de la succession est ensuite faite sur ces \patchs au niveau du pixel en tenant compte des rotations / successions qui se pratiquaient les deux annees precedentes. Nous proposons ainsi une methode de simulation du territoire qui tienne compte des dynamiques temporelles et spatiales des successions precedentes observees dans differentes sous regions. L'ecart entre donnees simulees et observees permet de deceler des ruptures dans le processus de mise en valeur du territoire en fonction des contraintes ou opportunites s'offrant aux agriculteurs. Les ecarts sont mesures a l'aide du taux de reconnaissance de pixels sur une representation rasterisee du territoire. Les donnees utilisees dans cette etude proviennent d'enquetes effectuees sur le territoire de Vittel-Contrexeville concernant la qualite des eaux souterraines.