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La frontière Mexique-États-Unis

 | 
Pierre Gondard
, 
Jean Revel-Mouroz

III - Les mutations territoriales

Les études concernant la gestion de l’environnement frontalier Mexique-USA dans le SIGEF (Système d’information géographique de la frontière nord)

Alain Winckell et Michel Lepage

Texte intégral

1Les études traitant des aspects de l’environnement au SIGEF ont débuté en Décembre 1992. Cette communication est donc un document d’étape présentant les axes de recherches et l’état d’avancement des bases de données concernant les études sur le milieu.

1 - INTRODUCTION, PROBLÉMATIQUE

2La convention signée entre l’ORSTOM et le COLEF (Colegio de la Frontera Norte), en vue de la mise au point du SIGEF mentionnait explicitement l’intérêt des deux parties pour la réalisation d’études concernant la gestion de l’environnement :

3« Le COLEF et l’ORSTOM célèbrent cette convention afin de mener à bien des programmes de recherches en sciences sociales, régionales et sur le milieu ambiant de la région frontalière entre le Mexique et les États-Unis d’Amérique, ...

4... Le présent accord spécifique a pour objectif la mise en marche d’un Système d’Information Géographique intégrant les données spatialisées des deux cotés de la frontière Mexique-USA, constituant ainsi un outil pluridisciplinaire d’analyse et de compréhension de la réalité régionale frontalière. Le “SIG-Froutière” ... permettra une utilisation optima des recensements de population de 1980 et 1990, du recensement industriel et commercial de 1989 et du recensement agro-pastoral de 1991.

5De même on recherchera l’intégration des résultats du recensement nord-américain de 1990 ; ainsi que les nombreux résultats disponibles d’inventaire des ressources naturelles sur l’ensemble de cette région... »

6Dans ce contexte notre intervention vise à établir une évaluation des ressources renouvelables, de leur utilisation et dynamique afin de réaliser un diagnostic de la gestion de l’environnement du côté mexicain en relation avec les activités démo-économiques et des comparaisons avec le système mis en place au Nord de la frontière, dans des conditions physiques similaires.

7La problématique pourrait être facilement résumée par la formule “Un même milieu, deux sociétés, quelle gestion de l’environnement ?”

8Pour des raisons évidentes de facilité de réalisation, l’étude de secteurs représentatifs a été focalisée sur la partie occidentale de cette frontière, située entre l’embouchure du río Colorado et la côte Pacifique.

9Trois objectifs principaux, scientifiques ou techniques, sont poursuivis :

  • Réaliser des bases de données, regroupant en un seul lieu l’information disponible (cartographies et données diverses), qui constituent ainsi l’outil pluridisciplinaire d’analyse et de compréhension de la réalité régionale frontalière.
  • Développer des recherches propres sur la caractérisation comparative des conditions naturelles de l’environnement frontalier et l’usage des ressources naturelles renouvelables.
  • Étudier la dynamique actuelle de surface dans le but d’évaluer les risques majeurs pouvant affecter la ville de Tijuana, aussi bien dans le domaine de la morpho-dynamique superficielle que de l’écoulement hydrique en zone urbaine.

2 - DIFFÉRENTES BASES DE DONNÉES

10Les programmes de recherches que nous développons se réalisent autour de l’outil central qu’est le Système d’Information Géographique (réalisation et gestion de bases de données informatisées, cartographie assistée par ordinateur, actualisation par télédétection), commun avec le programme de démographie et qui fait donc appel à des apports de thématiques très diverses telles que géographies physique, agraire, urbaine, hydrologie, etc.

11Afin de concilier des exigences apparemment contradictoires, d’une part réaliser un SIC et sa base de données rapidement opérationnels, et d’autre part mener des opérations de recherches sur le gestion de l’environnement frontalier, nous avons élaboré trois bases de données.

1 - Un SIG à vocations multiples : la base “Californie”

12La fenêtre du SIG intitulée “Californie” couvre la partie Nord de la Basse Californie (Mexique) entre les méridiens 114° et 117° Ouest et entre 31° de latitude Nord et la frontière Mexique-USA.

13C’est une base constituée en totalité à partir de l’information existante, cartographique et statistique de quelque origine que ce soit, mais qui n’a fait l’objet d’aucune opération d’actualisation.

14L’information cartographique utilisée pour sa réalisation est d’échelle moyenne à petite, comprise entre 1 : 250 000 et 1 : 1000 000.

15L’élaboration de cette base visait essentiellement à la mise en place de l’outil pluridisciplinaire d’analyse et de compréhension de la réalité régionale frontalière, mentionné par la convention. Cette base conçue pour être multi-utilisateurs et multi-utilisations a été très rapidement mise en place ; elle est opérationnelle depuis la mi-1993. Son contenu est listé dans la troisième colonne du tableau descriptif des bases. Il n’est pas prévu d’ajout majeur dans l’immédiat, sauf demande spéciale.

2 - Études de l’environnement urbain : les villes “Tijuana-San Diego”

16Cette seconde base, est plus spécifiquement destinée à mener des opérations de recherches afin de mesurer la croissance de Tijuana et d’étudier ses conséquences sur la gestion de son environnement naturel immédiat : couverture végétale, utilisation du sol, risques morpho-dynamiques, écoulement des eaux.

17Une seconde étape consistera en une étude comparative avec l’environnement de la ville américaine du couple de villes-frontière : San Diego. Dans cette optique, nous développons une collaboration avec le “Center for Earth Systems Analysis Research, Department of Geography, San Diego State University” sur le programme “An Integrated Cross-Border Geographical Information System for the San Diego-Tijuana Interface”, qui réalise des études similaires sur la partie américaine.

18Cette zone d’étude comprend deux bases emboîtées, listées dans les colonnes 4 et 5 du tableau “Contenu des bases de données” :

  • la principale appelée "Ville de Tijuana" est centrée sur l’aire urbaine de la ville de Tijuana,
  • la seconde correspond au bassin total d’alimentation du río Tijuana entre 116° et 117° de longitude Ouest et entre 32° de latitude Nord et la frontière Mexique-USA. Elle est limitée à quelques thèmes spécifiques traitant des formes et formations superficielles ainsi que de la morpho-dynamique de surface.

19Cette base a été élaborée à partir de toute l’information disponible, la plus complète et plus précise :

  • des documents cartographiques thémathiques d’origines diverses (INEGI : Instituto Nacional de Estadísticas, Geografía e Informática, CNA : Comisión Nacional del Agua, SAHOPE : Secretaria de Asentamientos Humanos y de Obras Publicas del Estado, etc.) à des échelles variant entre 1 : 50 000 et 1 : 25 000,
  • les délimitations administratives telles que les AGEBs (Area GEoestadistica de Base) urbaines ont été travaillées à 1 : 10 000,
  • les données statistiques par AGEB du recensement de population INEGI de 90. Elle fait d’autre part l’objet de recherches et cartographies spécifiques en vue de l’actualisation des principaux thèmes que sont les formes du relief, les formations superficielles, la morpho-dynamique superficielle, l’extension de la ville, la détermination de l’utilisation du sol urbain.

20Ont été acquises a ces fins une image SPOT XS de 1992, une couverture aérienne postérieure aux inondations de 1993, et nous attendons une image Thematic Mapper 93, (éventuellement une image ERS 1, en fonction de la date de prise de vue), ainsi que des jeux anciens de photos aériennes anciennes de 1972 et 1980. Des travaux de terrain accompagnent ces opérations.

• Opération 1 : Caractérisation de l’environnement naturel du bassin-versant du río Tijuana et de la zone urbaine de Tijuana

21Étude du relief, par l’application des Modèles Numériques de Terrain et de leurs dérivés :

  • topographie, hypsométrie
  • zonage géomorphologique, paysages et formes de relief, classes de pentes.
  • bassins versants élémentaires, expositions, drainage hydrique. Évaluation des ressources naturelles renouvelables :
  • caractéristiques et comportement des formations géologiques, des formations superficielles et des sols.
  • couverture et occupation des sols : végétation, utilisation agricole, etc.
  • classification selon une échelle, degré de protection-agressivité de l’utilisation.

• Opération 2 : Étude de l’occupation du sol de l’aire urbaine Cartographie de mise à jour de l’extension de la ville

22Zonage de l’occupation du sol selon le type (agricole, industriel, catégories d’habitat, etc.) et son intensité.

23Sectorisation de la ville en regroupements de “manzanas” homogènes sur lesquels nous devrions obtenir des données statistiques plus complètes que celles que nous possédons actuellement pour les AGEB.

• Opération 3 : Caractérisation de la morpho-dynamique récente et actuelle

24Compilation des journaux, publications scientifiques et rapports techniques afin de réaliser une évaluation de la dynamique et des processus historiques (date, localisation, typologie, degré de gravité) et de tenter de la mettre en relation avec le processus d’expansion urbaine.

25Étude des phénomènes superficiels actuels et de la susceptibilité dynamique des formations de l’environnement naturel et urbain (échelle de stabilité-instabilité).

26Établir un zonage des risques morpho-dynamiques actuels en fonction du type, de l’extension, du degré d’activité, selon une échelle de risques potentiels (c’est à dire en conditions naturelles normales) et réels (soit dans les conditions actuelles d’utilisation et d’aménagement).

• Opération 4 : Évaluation des risques de l’écoulement urbain et extraurbain

27Cette partie de l’étude a été ajoutée au programme à la suite des inondations catastrophiques de Décembre 1992-Janvier 1993, et sera conduite en collaboration avec C. Bouvier (Hydrologue DEC) et spécialiste de “l’Eau dans la Ville”.

28Il s’agit d’une tentative de confrontation de données géographiques (notre base de données géographiques sur la ville de Tijuana) et de paramètres hydrologiques (précipitations, écoulement superficiel) par l’exploitation conjointe de l’ensemble SIG SAVANE-PLANETES et du modèle de prévision des écoulements LAMONT-SIGNE-MERCEDES, afin d’essayer de modéliser le fonctionnement des bassins.

29Trois étapes sont prévues :

  • Analyse des conditions de précipitations (quantités, répartition, intensité).
  • Détermination des paramètres de leur transformation en écoulement superficiel (infiltration, vitesse, coefficient d’amortissement, etc.).
  • Détermination des variations temporelles et spatiales de l’écoulement qui en résulte et du danger lié à ce dernier en termes de risques d’inondations, de recommandations d’aménagement et de sécurité urbaine.

30De par la structuration de la base de données, il s’agit aussi d’un SIG multi-utilisateurs et multi-utilisations, mais dont l’accès est réservé aux participants à cette opération de recherche dans une première phase.

3 - Études de l’ environnement rural : la vallée de Mexicali

31Nous présenterons très rapidement cet aspect des études en milieu rural, car sa réalisation n’est programmée pour les prochains mois avec l’accueil possible d’un allocataire de recherches en 1994.

32La zone d’étude choisie recouvre la grande vallée d’irrigation à partir des eaux du Colorado, situé de part et d’autre de la frontière : “The Imperial Valley” aux USA et “El valle de Mexicali” en territoire mexicain.

33Les données relatives à cette zone actuellement disponibles sont celles contenues dans la base générale “Californie”. Une image satellitaire récente Landsat TM, a été acquise en 1991.

34Les principaux thèmes envisagés sont les suivants :

  • les structures agraires, histoire, situation actuelle.
  • les conditions naturelles de la mise en valeur, limitations écologiques et morpho-pédologiques.
  • la gestion de l’eau à des fins agricoles : besoins, offre, rythmes, maîtrise.
  • les cycles agricoles : types de cultures, associations.
  • les conséquences de cette utilisation sur l’environnement, effets secondaires de l’irrigation, salinisation, morpho-dynamique actuelle (érosion-alluvionnement).

PROGRAMMATION ET DEROULEMENT DES ACTIVITES

PROGRAMMATION ET DEROULEMENT DES ACTIVITES

35A coté de la mise en place des bases de données permettant d’accéder et de traiter rapidement l’information et de la mise à disposition de ces moyens aux utilisateurs, ces études déboucheront sur la confection en CAO d’atlas traitant les problèmes de l’utilisation de l’espace et la gestion des ressources renouvelables de cet espace frontalier exceptionnel.

CONTENU DES BASES DE DONNEES

CONTENU DES BASES DE DONNEES

Image n° 1 - MNT Californie

Image n° 2 - Nombre de mois secs

3 QUELQUES EXEMPLES DE TRAITEMENTS

MNT Californie (Image n° 1 )

36Cette figure représente la fenêtre globale du SIG “Californie”. L’échelle est proche de 1 : 1 000 000.

37Il s’agit d’un modèle numérique du terrain (MNT) réalisé par interpolation barycentrique à partir d’un réseau de points cotés (1200 x 1200 points par degré carré soit approximativement un point tous les 80 m), distribué par l’INEGI.

38On distingue clairement la cordillère subméridienne de la péninsule californienne qui domine par un fort abrupt l’embouchure du Colorado dans l’extrémité Nord du Golfe de Californie, de même que les aberrations de l’interpolation dans la vallée plane du Colorado. La frontière, superposée, provient d’une digitalisation à partir de documents cartographiques.

39(Traitements BABEL, SAVANE)

Nombre de mois secs (Image n° 2)

40Cette carte est un exemple des données cartographiques disponibles dans la base “Californie” et représente le nombre de mois secs, qui selon la définition se caractérisent par une évapotranspiration potentielle supérieure aux précipitations et révèlent donc les périodes pendant lesquelles un apport théorique d’irrigation est nécessaire au bon développement des cultures.

41Cette cartographie est particulièrement représentative des conditions climatiques californiennes avec un gradient très prononcé de sécheresse vers les déserts intérieurs - 12 mois secs ici dans le Mojave et le Sonora - et la dissymétrie très marquée de cette répartition avec une brusque disparition des conditions désertiques calquée sur l’abrupt tectonique qui limite à l’Est la cordillère californienne.

42(Traitement SAVANE)

La topographie de Tijuana (Image n° 3)

43Cette image représente à peu près la fenêtre “Ville de Tijuana” et résulte de la cartographie des courbes de niveau (tous les 20 m) digitalisées à l’échelle de 1 : 50 000, sur lesquelles a été superposée la délimitation de la ville dont l’extension actuelle (document SAHOPE, à l’échelle de 1 : 25 000) se poursuit sur les reliefs parfois très prononcés qui entourent la vallée du Rio Tijuana.

44(Traitement SAVANE)

Image n° 3 - La topographie de Tijuana

Image n° 4 - La croissance de Tijuana

La croissance de Tijuana (Images n° 4 et 5)

45La figure 4 représente les diverses stades historiques de la croissance de Tijuana telles qu’ils ont été identifiés par SAHOPE, digitalisés à 1 : 25 000. Les différentes étapes figurées mentionnent les périodes 1889-1920, 1921-1925, 1926-1935, 1936-1950, 1951-1970, 1971-1983.

46L’image 5 résulte de la superposition de la figure précédente sur une image SPOT XS redressée (on notera le biais très marqué de sa limite Nord) enregistrée le 26 Septembre 1992, avec un pixel de 20 m.

47On remarque facilement l’extension actuelle de la ville vers l’Est et surtout sur les reliefs de la périphérie Sud où s’implantent actuellement industries “Maquiladoras” et urbanisations de type populaire, indiquées par les tâches blanches révélatrices de zones qui ont perdu leur couverture végétale.

48(Traitements SAVANE, PLANETES)

Image n° 5 - La croissance de Tijuana

Image n° 6 - Le matériel utilisé pour la couverture des maisons de Tijuana

Image n° 7 - Le matériel utilisé pour la couverture des maisons de Tijuana

Le matériel utilisé pour la couverture des maisons de Tijuana (Images n° 6 et 7, pp. 321-322)

49Ces figures résultent du traitement des données du recensement de population de 1990 réalisé par l’INEGI. Le découpage administratif utilisé est celui des AGEBs du même institut qui a été intégré au SIG Tijuana Cet exemple montre un zonage assez net dans la répartition des types de toits (exprimés en pourcentage). La figure 6 indique un nette prédominance des toits en béton ou en tuiles (synonyme de construction de qualité) dans les parties centrales de la ville et dans l’urbanisation excentrée de Playas de Tijuana, tandis que les toits de planches, fibrociment, carton goudronné et tôle ondulée tendent à devenir les plus nombreux dans les quartiers périphériques défavorisés ou d’implantation récente (figure 7).

50(Traitement SAVANE)

Image n° 8 - L’environnement physique du Sud-Est de Tijuana

L’environnement physique du Sud-Est de Tijuana (Image n° 8, p. 323)

51L’image représente une partie de la périphérie Sud-Est de Tijuana et a été élaborée dans le cadre des premiers essais en vue de la détermination des écoulements hydriques de surface.

52Le fond est constitué par un MNT (module BABEL, interpolation barycentrique), réalisé à partir de la digitalisation de courbes des niveau tous les 20 m à l’échelle de 1 : 50 000. Dans son quart Sud-Ouest, a été superposée une information hydrologique concernant la délimitation, matérialisée par des lignes blanches, de cinq bassins-versants dont trois d’entre eux avaient été affectés par les débordements dévastateurs de janvier 1993.

Image n° 9 – L’occupation du sol du Sud-Est de Tijuana

53On remarquera l’excellente coïncidence entre ces deux informations élaborées à partir de documents différents.

54(Traitement SAVANE)

L’occupation du sol du Sud-Est de Tijuana (Image n° 9, p. 324)

55L’image (dont la reproduction en couleurs ne rend que partiellement les résultats lus sur écran) a été élaborée dans le cadre de la même opération.

56Elle résulte d’une classification de type supervisée d’une partie de l’image SPOT. La vallée du Rio Tijuana et le commencement de la “Zona del Río”, se trouvent dans son quart Nord-Est, tandis que les bassins-versants se localisent en partie centre-Nord.

57La classification mentionne 9 types d’utilisation du sol, choisis en fonction des conséquences sur leur comportement hydrologique (coefficient d’infiltration et de ruissellement en particulier) :

  • Rouge : ville basse totalement bâtie et surfaces imperméables, bétonnées ou asphaltées, axes de communication
  • Orange : bâti moins dense de la ville basse et de sa périphérie
  • Jaune : association urbanisations collinaires de type populaire - sols nus -végétation herbacée clairsemée
  • Vert clair : végétation herbacée basse ouverte avec sols nus,
  • Vert foncé : végétation herbacée ou arbustive plus couvrante
  • Noir : zones très irriguées (golf et parc de loisirs de la ville basse)
  • Gris : parcelles de cultures, végétation humide des fonds de vallée
  • Bleu : eau libre, ombres très denses
  • Blanc : zones totalement dénudées (terrassements pour implantation de maquiladoras) ou érodées.

58(Traitement PLANETES)

La basse vallée irriguée du Colorado (Image n° 10, p. 326 )

59Elle représente l’aire d’irrigation de chaque coté de la frontière USA-Mexique : Imperial Valley au Nord. Valle de Mexicali au Sud.

60En plus de la frontière, transversale à la zone, qui sépare clairement deux types de structures agraires, on identifie facilement le couple de villes-frontière Mexicali et Calexico (en jaune) ainsi que El Centra à l’extrémité Nord, de même que les reliefs de la terminaison orientale de la cordillère californienne entourée de glacis et d’un “salar” au Sud-Ouest (couleurs bleutées).

61Cette image résulte d’un traitement des données numériques “Themalic Mapper” du satellite Landsat 5, enregistrées le 19 Mai 1991. L’échelle est approximativement de 1 : 200 000 et la résolution spatiale de 30 m.

Image n° 10 - La basse vallée irriguée du Colorado

62Elle représente une classification non supervisée par une analyse des canaux visibles 2 (vert) et 3 (rouge) et du canal 6 (infra - rouge thermique), superposés selon l’ordre suivant : 2 en bleu, 3 en rouge et 6 en vert.

63Ce traitement combine des informations sur l’humidité (soit ici l’irrigation) et l’activité chlorophyllienne de la végétation (surtout des cultures) représentées dans les tonalités vertes (couverture totale) à violacées (activité naissante), montant ainsi une nette opposition entre la partie américaine et la partie mexicaine, où plus de 50 % des parcelles étaient découvertes ou avec des cultures insuffisamment couvrantes (tonalités roses) au moment de la prise de vue.

64(Traitement PLANETES)

Table des illustrations

Titre PROGRAMMATION ET DEROULEMENT DES ACTIVITES
URL http://books.openedition.org/iheal/docannexe/image/2135/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 152k
Titre CONTENU DES BASES DE DONNEES
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URL http://books.openedition.org/iheal/docannexe/image/2135/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 1004k
Légende Image n° 1 - MNT Californie
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Fichier image/jpeg, 1,2M
Légende Image n° 2 - Nombre de mois secs
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Fichier image/jpeg, 745k
Légende Image n° 3 - La topographie de Tijuana
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Légende Image n° 4 - La croissance de Tijuana
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Fichier image/jpeg, 569k
Légende Image n° 5 - La croissance de Tijuana
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Légende Image n° 6 - Le matériel utilisé pour la couverture des maisons de Tijuana
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Légende Image n° 7 - Le matériel utilisé pour la couverture des maisons de Tijuana
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Légende Image n° 8 - L’environnement physique du Sud-Est de Tijuana
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Légende Image n° 9 – L’occupation du sol du Sud-Est de Tijuana
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Légende Image n° 10 - La basse vallée irriguée du Colorado
URL http://books.openedition.org/iheal/docannexe/image/2135/img-13.jpg
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Auteurs

Directeur de Recherche à l’ORSTOM

Ingénieur à l’ORSTOM

© Éditions de l’IHEAL, 1995

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540