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Littoral

Analyse Spatiale de l’évolution du trait de côte de la Baie d’Ain el Turk (Oran, Algérie) à l'aide des techniques géospatiales

Spatial Analysis of Coastal Evolution in the Bay of Ain el Turk (Oran, Algeria) Using Geospatial Techniques
Zakaria Smahi, Fatima Achouri, Sihem Benzouai et Nassima Triki

Résumés

Le littoral occidental oranais qui est caractérisée par des unités morphologiques variées constitue une zone particulièrement intéressante pour l’étude et la compréhension de l’influence naturelle et anthropique sur sa dynamique. La croissance démographique galopante, l’augmentation des activités économiques et touristiques et aussi, l’urbanisation croissance ont conduit ces dernières années à des modifications de l’espace naturel et aussi à une dégradation de l’environnement de certaines plages de ce littoral. Ce travail propose une approche qui associe à tous les niveaux les SIG et la télédétection et qui est basée sur la mesure de l’évolution du trait de côte des plages de la baie d’Ain El Turck utilisant à la fois des données satellitaires à résolution multi-temporelle (TM et OLI) et du système d’information géographique (SIG) pour la période des 31 dernières années, c’est-à-dire de 1985 à 2023. À partir d’analyses statistiques basées sur les variations du trait de côte, calculées à partir des deux méthodes EPR et LRR du système DSAS, l’étude de la dynamique côtière a montré d’une part, un recul et un démaigrissement des plages généralisé atteignant à certains endroits une vingtaine de mètres par an dans les secteurs de Cap Falcon et Ain El Turck entre 1985 et 2016 et d’autre part, une nette accrétion dans ce secteur en 2023. Cette étude démontre que l’utilisation combinée de l’imagerie par satellite et de méthodes statistiques telle que la régression pour l’analyse du changement de rivage est utile pour la surveillance de l’érosion et les mesures préventives.

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Index géographique :

Algérie, Ain turk, Cap Falcon, Oran
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Texte intégral

Introduction

1Au cours des dernières décennies, l’occupation de plus en plus dense du littoral par les sociétés humaines a fait de la question de l’étude de la dynamique côtière un élément déterminant en matière de gestion du littoral. L’espace littoral occidental de la corniche oranaise n’échappe pas à cette situation où il connaît une importante fréquentation humaine non seulement en saison estivale, mais aussi le reste de l’année.

2Dans un tel contexte, l’analyse et l’étude de la dynamique côtière et, à travers elle, la connaissance des taux et tendances d’évolution du trait de côte, apparaissent comme un préalable utile à l’aménagement du littoral.

3L’objectif de cette étude est de déterminer les vitesses et tendances d’évolution du trait de côte du secteur du littoral occidental oranais durant la période entre 1985 et 2023. Ce secteur d’étude d’une longueur linéaire de huit kilomètres se compose de la baie d’Ain El Turck et celle de Cap Falcon (cf. figure 1).

4En effet, des études réalisées sur la question ont montré qu’il existe plus d’une douzaine de lignes de références matérialisant la position du trait de côte (Himmelstoss, 2018 ; Thieler, et al., 2003 ; Fletcher et al., 2003 ; Boak et al., 2005). Il s’agit donc de mettre au point une méthode d’extraction et de suivi du marqueur utilisé selon le type de côte, le matériel et les données disponibles. Il existe en effet une diversité de méthodes pour détecter, extraire, et suivre la dynamique du trait de côte (Moore 2000 ; Le Berre et al., 2016)

5La méthode utilisée dans ce travail s’appuie sur les techniques de photo-interprétation et du traitement numérique au sein d’un système d’information géographique (SIG) en se basant sur l’utilisation des méthodes statistiques et le calcul de la marge d’erreur.

1. Présentation du secteur d’étude

6La côte occidentale oranaise se situe au nord-ouest de l’Algérie couvrant un linéaire de 50 kilomètres d’environ. Le rivage étudié est une petite partie de ce littoral couvrant environ 25 kilomètres de ce tronçon qui est limitée au Nord par la mer Méditerranée, au sud par la pleine de Bousfer, à l’Ouest par la Baie des Andalouses et à l’Est par la baie des aiguades. La zone d’étude appelée aussi la baie d’Ain Turk est située entre les latitudes 35º 42 'et 35º 46' Nord et les longitudes 0º 43 'et 0º 55' Ouest (cf. figure 1).

Figure 1. Localisation de la région d’étude

Figure 1. Localisation de la région d’étude

Source : Smahi, Z. (2025).

2. Matériels et méthodes

7Dans cette étude, deux types de données ont été utilisées pour étudier le rivage durant 38 ans (1985 à 2023). Les images satellites ont été téléchargées à partir du site web de l’USGS à partir d’une collection d’images satellites du fournisseur d’images Digital Globe. Ainsi, les images qui ont été disponibles sont fournies en mode combiné (Panchromatique/Multispectral) avec une résolution au sol avoisinant deux mètres prises respectivement en mois de mai. Les années 2003 et 2016 ont été retenues pour être des dates intermédiaires dans la période d’étude (1985 et 2023). Les cartes topographiques à l’échelle du 1/25000 ont été utilisées pour l’année de référence de 1985.

8La méthodologie adoptée pour l’extraction et l’analyse du trait de côte est basée sur le traitement des images satellitaires, la création de la base de données et la mesure de l’évolution par l’utilisation de deux méthodes statistiques en particulier la méthode des points extrêmes (EPR) et la régression linéaire simple (LRR). Cet enchaînement est illustré sur la figure 2. Lors du géoréférencement, la rectification des images satellitaires a été effectuée en deux temps en utilisant le logiciel ENVI 5.1. Les images les plus récentes de chaque site ont été rectifiées pour créer un référentiel de base (correction image – carte). Puis, les images anciennes ont été calées sur les images récentes rectifiées (correction image à image). Les images géoréférencées sont ensuite intégrées dans un système d’information géographique ArcGIS Desktop 10.2. Par la suite, les thèmes d’étude sont extraits selon une méthode manuelle qui consiste à interpréter les images et à numériser les traits de côte. Enfin l’outil DSAS v5, une extension d’ARCGIS, a permis le calcul statistique des vitesses d’érosion (EPR) et des taux d’évolution (LRR) à partir des différents traits de côte extraits des images utilisées.

Figure 2. Méthodologie adoptée

Figure 2. Méthodologie adoptée

Source : Smahi, Z. (2023).

9En effet, l’utilisation des images spatiales et des cartes topographiques ainsi que l’automatisation des traitements entraînent un certain nombre d’erreurs liées essentiellement à la qualité des données utilisées, au géoréférencement des images et aussi au repérage du trait de côte ainsi qu’à l’introduction de l’outil SIG. En conséquence, la totalité de ces erreurs a été évaluée par l’estimation d’une marge d’erreur globale qui a été prise en compte dans l’interprétation des résultats (cf. tableau 1). En effet, l’erreur globale appelée Erreur de Position Globale du Trait de côte est calculée en prenant la racine carrée de la somme des carrées de chaque erreur (Juigner 2012 ; Fletcher et al., 2003).

10Dans cette étude, la limite sec/humide qui se rapproche de la ligne élevée de pleine mer (HWL) a été extraite à l’aide de méthodes semi-automatiques et manuelles. La délimitation automatique des rives est un processus complexe en raison de la présence d’une zone saturée en eau à la limite terre-eau (Maiti & Bhattacharya, 2009). La ligne (HWL) a donc été adoptée car il était relativement facile de la distinguer sur toutes les images sous forme de ligne humide/sèche. Ainsi, dans ArcGis, les rives extraites étaient superposées sur l’image satellite (Smahi, 2019).

Figure 3. Exemple de transects et d’une ligne de base générés par le DSAS

Figure 3. Exemple de transects et d’une ligne de base générés par le DSAS

Source : Smahi, Z. (2023).

11Par la suite, la ligne de base a été créée et servie de point de départ pour générer des transects. Puis, pour chacune des sections d’étude, des transects ont été développés perpendiculairement à cette ligne de base tous les 50 mètres (cf. figure 3). L’analyse a été réalisée par utilisation du logiciel SIG d’ArcGIS et de son système d’analyse de rives numériques (DSAS 5.0). Ce dernier est un logiciel qui calcule les statistiques de taux de changement de plusieurs positions de rivage historiques résidant dans des SIG (Thieler & al., 2009). L’utilisation de ce logiciel nécessite au préalable la préparation des traits de côte au format vecteur au sein d’une géodatabase dans ArcCatalog et la numérisation d’une ligne de base imaginaire à partir de laquelle DSAS crée des transects qui viendront couper les différents traits de côtes.

12L’outil DSAS 5.0 dispose de six approches statistiques pour calculer les changements. Dans cette étude, le taux du point extrême (EPR) et le taux de régression linéaire (LRR) ont été utilisés. L’indice EPR est calculé en divisant la distance parcourue par le littoral par le temps écoulé entre le plus ancien et le plus récent du trait de côte (cf. figure 4). Le LRR utilise toutes les données disponibles pour calculer le taux de changement à long terme en ajustant une droite de régression des moindres carrés à tous les points du rivage pour un transect particulier (Thieler & Danforth, 1994) (cf. figure 5). Ainsi, calculant le taux d’évolution
annuelle de la ligne de référence le long de chaque transect, l’EPR est donc plus pertinent lorsqu’on analyse la cinématique littorale pour plus de deux dates. En effet, la méthode de calcul tient compte de la distance évolutive du trait de côte sur toute la période considérée (Faye et al., 2010).

Tableau 1. Estimation des erreurs inhérentes à la méthode de délimitation du trait de côte

Type d'erreur

Année

Valeur estimée (m)

1

Document de référence (carte topographique et image)

±2,25

2

Calcul du modèle polynominal (Erreur RMS)

±1,00

3

Digitalisation du trait de côte

1985

±4,72

2003

±5,62

2016

±4,46

2023

±0,5

Marge d'erreur globale

1985

±7,97

2003

±8,87

2016

±7,71

2023

±3,75

Source : SMAHI, Z. (2023)

13L’analyse des modifications du trait de côte a été calculée en mesurant la distance entre chaque rivage d’époque différente le long des lignes de profil. Les taux des changements de rivage pour chaque profil, qui ont été rassemblés en utilisant la distance mesurée, ont ensuite été divisés avec le décalage horaire des images. Les zones étaient divisées en plusieurs segments pour expliquer si ces zones sont stables et érodées, ou si un processus d’accrétion a eu lieu dans les zones.

Figure 4. Exemple du calcul de l’indice EPR

Figure 4. Exemple du calcul de l’indice EPR

Source : Smahi, Z. (2023).

Figure 5. Exemple du calcul de l’indice LRR

Figure 5. Exemple du calcul de l’indice LRR

Source : Smahi, Z. (2023).

3. Resultats et interpretation

14L’étude de la dynamique du trait de côte avec l’extension DSAS a montré soit une érosion soit un engraissement en fonction de l’année étudiée.

15D’après l’analyse des différentes cartes réalisées, les résultats ont mis en évidence un recul généralisé entre 1985 et 2016 de la côte du secteur de Cap Falcon soit un recul de 15,51 mètres ce qui donne une vitesse moyenne de ce phénomène d’environ 5,6 m/an (cf. figure 6). La seule évolution positive qui a atteint 13,5 mètres correspond à l’accrétion due à la présence d’épis de la plage EDEN.

16Si on considère l’analyse du secteur d’Ain El Turck entre 1985 et 2003 alors cela a montré l’allure régressive de l’évolution avec 100 % des transects représentant ainsi un recul global de 24,98 mètres et celui annuel de 1,39 m/an (cf. figure 6) à l’exception d’un seul secteur qui a présenté un léger engraissement des plages du essentiellement à la mise en place en 2000 d’épis à Paradis plage (cf. photographie 1). Mais, on constate aussi une nette accrétion du trait de côte le long de la baie d’Ain Turk entre 2016 et 2023 dont les épis et le quai des Dunes plage (cf. photographie 2) ont joué un rôle important (cf. figure 6).

Photographie 1. Vue de la partie ouest de Paradis plage

Photographie 1. Vue de la partie ouest de Paradis plage

Source : Smahi, Z. (2017).

Photographie 2. Vue de la partie sud des Dunes plage

Photographie 2. Vue de la partie sud des Dunes plage

Source : Smahi, Z. (2020).

Figure 6. Évolution du trait de côte de la baie d’Ain Turck entre 1985 et 2023

Figure 6. Évolution du trait de côte de la baie d’Ain Turck entre 1985 et 2023

Source : Smahi, Z. (2023).

Conclusion

17Dans cette étude, l’utilisation de l’imagerie satellitaire multispectrale à haute et moyenne résolution et l’outil SIG « Digital Shoreline Analysis System » ont été utiles pour révéler les tendances des changements de rivage le long de la côte du littoral occidental oranais. Cette approche pourrait également être reproduite sur toute la côte du littoral algérien. Les résultats ont montré d’une part, un recul et un démaigrissement des plages généralisés atteignant à certains endroits une vingtaine de mètres par an dans les secteurs de la baie d’Ain El Turck entre 1985 et 2016 et d’autre part, une accrétion généralisée en 2023 du essentiellement à l’installation des épis et le nouveau quai de port. Alors que d’autres secteurs ont affiché une stabilité du trait de côte ou même une progradation de la ligne de rivage en raison d’activités humaines telle l’apparition des épis perpendiculaires au rivage et aussi de nouveaux épis construits pour la protection des plages (Eden plage, Paradis plage). Ce recul général du littoral peut être expliqué principalement aux facteurs anthropiques majeurs. Ceci est relatif à une baisse avérée des apports sédimentaires due principalement à la pression humaine par l’évolution démographique qui s’est répartie préférentiellement sur la bande côtière où des constructions massives apparaissent tout le long et même au pied des plages profitant ainsi pour certaines des extractions clandestines de granulats de sable à proximité.

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Bibliographie

Boak, E.H., & Turner, I.L. (2005). Shoreline Definition and Detection: A Review. Journal of Coastal Research, 21(4): 688–703. .

Faye I.(2010). Dynamique du trait de côte sur les littoraux sableux de la Mauritanie à la Guinée-Bissau (Afrique de l’Ouest) : approche régionale et locale par photo-interprétation, traitement d’images et analyses de cartes anciennes. Thèse de l’université de Bretagne occidentale, 321p.

Fletcher, C.H., Rooney, J.J., Barbee, M., Lim, S.C., & Richmond, B. (2003). Mapping shoreline change using digital orthophotogrammetry on Maui, Hawaii. Journal of Coastal, Research, Special Issue n ° 38 : 106 – 124.

Himmelstoss, E.A., Henderson, R.E., Kratzmann, M.G., & Farris, A.S. (2018). Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 5.0 user guide: U.S. Geological Survey Open-File Report 2018–1179, 110 p. https://doi.org/10.3133/ ofr20181179.

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Le Berre, I., Henaff, A., Devogele, T., Mascret, A., & Wenzel, F. (2016). SPOT5 : un outil pertinent pour le suivi du trait de côte ? Norois, 196(3) ; DOI : 10.4000/norois.378.

Maiti, S. & Bhattacharya, A. (2009). Shoreline Change Analysis and Its Application to Prediction: A Remote Sensing and Statistics Based Approach. Marine Geology, 257: 11-23 ; http://dx.doi.org/10.1016/j.margeo.2008.10.006.

Moorel, J. (2000). Shoreline mapping techniques. Journal of Coastal Research, 16(1): 111 – 124

Smahi, Z. (2010). Etude de la dynamique côtière de l’ouest algérien par utilisation de la télédétection et des systèmes d’information géographiques, Thèse de Doctorat en Géographie et Aménagement du Territoire, Université d’Oran2, 162 p.

Thieler, E.R., & Danforth, W.W. (1994). Historical shoreline mapping (I) : Improving techniques and reducing positioning errors. Journal of Coastal Research, 10(3): 549-563.

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Thierler, E.R., Himmelstoss, E.A. & Ergul, A. (2003). The Digital Shoreline Analysis System, version 2.0: Shoreline change measurement software extension for ArcView: USGS U.S. Geological Survey Open-File Report 03-076.

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Table des illustrations

Titre Figure 1. Localisation de la région d’étude
Crédits Source : Smahi, Z. (2025).
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Titre Figure 2. Méthodologie adoptée
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Titre Figure 3. Exemple de transects et d’une ligne de base générés par le DSAS
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Titre Figure 4. Exemple du calcul de l’indice EPR
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Titre Photographie 1. Vue de la partie ouest de Paradis plage
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Titre Figure 6. Évolution du trait de côte de la baie d’Ain Turck entre 1985 et 2023
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Pour citer cet article

Référence électronique

Zakaria Smahi, Fatima Achouri, Sihem Benzouai et Nassima Triki, « Analyse Spatiale de l’évolution du trait de côte de la Baie d’Ain el Turk (Oran, Algérie) à l'aide des techniques géospatiales »Études caribéennes [En ligne], 62 | Décembre 2025, mis en ligne le 15 avril 2026, consulté le 18 mai 2026. URL : http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/38815 ; DOI : https://doi.org/10.4000/163wb

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Auteurs

Zakaria Smahi

Département de Génie Physique, Faculté de Physique, USTOMB Oran, Algérie ; Maitre de Conférence A ; zakaria.smahi@univ-usto.dz ; https://www.univ-usto.dz.

Fatima Achouri

Département de Génie Civil, Faculté d’Architecture et de Génie Civil, USTOMB, Oran, Algérie ; Maitre de Conférence A ; fatima.achouri@univ-usto.dz ; https://www.univ-usto.dz.

Sihem Benzouai

ENSSMAL, Campus universitaire, Dely Brahim, Bois des Cars, B.P. 19, 16320, Alger, Algérie ; Maitre de Conférence B ; sihem.benzouai@enssmal.edu.dz ; https://www.enssmal.edu.dz

Nassima Triki

CRASC, B.P. 1955 El-M’Naouer Technopôle de l’USTO ; Bir El Djir 31000 Oran Algérie ; Attachée de recherche ; trikinassima@gmail.com ; https://www.crasc.dz

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