Data mining techniques on satellite images for discovery of risk areas

The high rates of cholera epidemic mortality in less developed countries is a challenge for health fa- cilities to which it is necessary to equip itself with the epidemiological surveillance. To strengthen the capacity of epidemiological surveillance, this paper focuses on remote sensing satellite data processing using data mining methods to discover risk areas of the epidemic disease by connecting the environ- ment, climate and health. These satellite data are combined with field data collected during the same set of periods in order to explain and deduct the causes of the epidemic evolution from one period to another in relation to the environment. The existing technical (algorithms) for processing satellite im- ages are mature and efficient, so the challenge today is to provide the most suitable means allowing the best interpretation of obtained results. For that, we focus on supervised classification algorithm to process a set of satellite images from the same area but on different periods. A novel research method- ology (describing pre-treatment, data mining, and post-treatment) is proposed to ensure suitable means for transforming data, generating information and extracting knowledge. This methodology consists of six phases: (1.A) Acquisition of information from the field about epidemic, (1.B) Satellite data acquisition, (2) Selection and transformation of data (Data derived from images), (3) Remote sensing measurements, (4) Discretization of data, (5) Data treatment, and (6) Interpretation of results. The main contributions of the paper are: to establish the nature of links between the environment and the epidemic, and to highlight those risky environments when the public awareness of the problem and the prevention policies are absolutely necessary for mitigation of the propagation and emergence of the epidemic. This will allow national governments, local authorities and the public health officials to effective management according to risk areas. The case study concerns the knowledge discovery in databases related to risk areas of the cholera epidemic in Mopti region, Mali (West Africa). The results generate from data mining association rules indicate that the level of the Niger River in the wintering periods and some societal factors have an impact on the variation of cholera epidemic rate in Mopti town. More the river level is high, at 66% the rate of contamination is high

L'Office du Niger au Mali : d'une surconsommation des ressources en eau de surface en période d'étiage vers une utilisation agricole des eaux souterraines

Depuis sa création l'Office du Niger a progressivement accru ses prélèvements de la ressource en eau du fleuve Niger sous l'effet conjugué d'une faible efficience et d'une demande croissante due au développement des superficies aménagées et de la double culture en particulier de riz. Cette tendance est renforcée par un accroissement de la demande en eau d'irrigation des cultures du fait d'une baisse notoire des pluies (460 mm/an au cours des vingt dernières années contre 600 mm/an au cours des 20 précédentes, des fortes températures, et d'une forte évapotranspiration (2430 mm/an). Face à des débits du Niger qui ont été très variables au cours des 50 dernières années, les prévisions quant aux disponibilités futures en eau pour l'irrigation restent contradictoires. Il est de ce fait difficile d'évaluer l'impact à attendre de l'effet conjugué du changement climatique et de l'intrinsèque variabilité du climat et des effets anthropiques (futurs barrages entre autres). Dans ce contexte, l'augmentation de la demande en eau, particulièrement en contre saison, pourrait, comme dans tous les grands périmètres irrigués du monde, être en partie satisfaite par l'exploitation de la nappe, faisant de sa remontée un atout. Cet article vise à évaluer l'impact de l'extension des surfaces cultivées et en particulier du développement des cultures de contre-saison sur la dynamique de la nappe dans les périmètres irrigués du Kala inférieur de la zone ON. Il tend à montrer que même si la marge d'amélioration de l'efficience de l'irrigation reste très importante, les pertes structurelles continueront à recharger la nappe de façon non négligeable. Face à une ressource en eau limitée en contre saison, il tend à conclure que l'exploitation de cette ressource en eau pourrait significativement contribuer à sécuriser le développement des cultures de saison sèche. Comment valoriser ce potentiel dans le contexte technologique, socio-économique et institutionnel de l'Office du Niger est d'ailleurs au centre d'une réflexion à laquelle de nombreux projets tentent depuis peu d'apporter les premiers éléments de réponse (PCDA, FODESA, l'IWMI, étude des ressources en eau souterraine en vue de leur exploitation durable à des fins d'irrigation commanditée par le SDD-ZON entre autres). (Résumé d'auteur

Impact de la gestion de l'eau sur le bilan d'alcalinité en riziculture irriguée. Cas de l'Office du Niger (Mali)

L'alcalinisation des sols de l'Office du Niger a été mise en évidence par de nombreuses études (Bertrand, 1985 ; Vallès et al, 1989) sur la base des évolutions constatées par Toujan (1980) et considérée comme ayant des risques importants de compromettre la riziculture à l'Office du Niger (Bertrand et al, 1993). Cette évolution est en relation avec la qualité de l'eau d'irrigation dont l'alcalinité résiduelle calcite est positive (Vallès et al, 1987). Les résultats obtenus plus récemment, montrent une diminution du pH in situ, une variation de l'alcalinité de l'horizon de surface et un impact limité de l'alcalinisation sur les rendements du riz (Marlet et N'diaye, 1998). En effet, depuis le réaménagement du réseau d'irrigation et de drainage à partir de la moitié des années 1980, des quantités d'eau plus importantes sont apportées sur les parcelles permettant ainsi de maintenir une lame d'eau sur la parcelle de riz. Dans ces conditions d'anoxie, l'augmentation de la pression partielle du gaz carbonique (pCO2) influence directement le pH du sol in situ en le diminuant (Ponamperuma, 1972). L'augmentation de la pCO2 provoque également la solubilisation des minéraux alcalins calciques et magnésiens dont le calcium et le magnésium sont ensuite adsorbés partiellement sur le complexe d'échange. Il en résulte une importante libération sodium. Quand l'anoxie persiste, la chaîne des processus de réduction se poursuit et provoque la transformation des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse vers des formes réduites. Ces phénomènes consommateurs de protons produisent de l'alcalinité. L'utilisation d'une eau très peu concentrée crée un gradient d'éléments solubles vers la lame d'eau de surface. Il en résulte une diffusion du sodium et de l'alcalinité susceptibles d'être évacués du milieu. Il apparaît ainsi que dans les conditions de riziculture de l'Office du Niger, des processus biogéochimiques et de transferts d'éléments sources d'alcalinité interviennent. Ces processus sont : l'augmentation du taux du gaz carbonique par l'activité biologique ou le métabolisme de l'azote et la réduction des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse. Pour le court terme, (à l'échelle de la période de croissance du riz) ces processus jouent sans doute un rôle plus important que la concentration de l'eau d'irrigation ou celle de la nappe subaffleurante qui est habituellement invoquée. On distingue par ailleurs, les processus consommateurs d'alcalinité ou "puits d'alcalinité" qui sont la réduction des sulfates ou la variation probable de la Capacité d'Echange Cationique (CEC), le bilan minéral à l'interface entre la racine et la solution du sol et la diffusion vers la lame d'eau des ions bicarbonates et des ions sodium libérés du complexe d'échange. Ce dernier processus permet d'évacuer des quantités importantes de sels vers le système de drainage (Dicko, 1999 ; Condom, 2000 ; N'diaye et al, 2002). Ces processus très spécifiques aux sols submergés jouent un rôle très important dans l'équilibre actuel des phénomènes d'alcalinisation au cours de la saison entière (lorsque le sol est sous submersion et pendant la période d'assèchement entre deux cultures de riz) et pourraient expliquer le faible impact de l'alcalinisation sur le rendement du riz irrigué. Il n'en serait probablement pas ainsi avec d'autres systèmes de culture ne supportant pas les conditions réductrices de la riziculture par submersion. (Rexte intégral

アルカリ処理Cu(In,Ga)Se2太陽電池における光電子特性と開放電圧Voc損失メカニズムの研究

筑波大学University of Tsukuba博士（工学）Doctor of Philosophy in Engineering2022doctoral thesi

Family social structure, farm operation characteristics and the adoption of new technologies for sustainable farming systems in Mali

The purpose of this study was to investigate to what extent the social structure of the family farm production unit and farm operation characteristics are related to the adoption of new farming technologies in the OHV area;This study relates the adoption/diffusion model to the farming system research and extension (FSR/E) approach applied to farming families of the Operation Haute Vallee area in Mali. Adoption is defined as a decision to use fully an innovation, and diffusion can be considered as the spreading of a practice perceived as new from its source of creation to adopters as individuals or institutions. FSR/E addresses the macro-political, socio-economic, and physical and biological issues in their relation to the identification and test of farming technologies which can be adopted by farmers for quick production improvements;The unit of analysis of the study is the farm production unit defined as one or many households whose members farm together and share the resources of their farming activities. This study uses the theoretical argument of the structural perspective which contends that structured systems of social relationships and variations in the structured access to resources determine constraints and opportunities that affect individuals behavior and decisions. From this perspective, 14 empirical hypotheses have been derived and tested by using correlation and stepwise multiple regression analysis methods to explore to what extent, farm social structural and farm operation characteristics affect farmers decisions to adopt new farming technologies;In Conclusion, the results of the research indicate that family social structure and farm operation characteristics have some effect on the adoption of farming innovations. This suggests some specific grounded theories about family interpersonal relationships and resources that affect adoption decisions can be developed and tested to help the transfer of new farming technologies in developing countries

Comment passer d'un modèle hydrologique à un système de prévision des crues? Ecueils liés à la structure des modèles et aux échelles d'espace et de temps

Les modèles hydrologiques Pluie Débit sont des outils très utiles pour la prévision des crues. À l'heure actuelle, il n'est pas possible d'utiliser directement les modèles de simulation pour effectuer une bonne prévision. Nous explorons ici les différences entre modèles de simulation et modèles de prévision. Puis nous examinons l'importance relative des informations apportées au modèle : dans le passé, les forçages climatiques et les dernières observations de débit ; dans le futur, les prévisions de précipitations. La question des échelles spatiales est ensuite abordée et les limites d'une approche globale sont discutées dans une perspective opérationnelle. / Rainfall Runoff models are very useful tools for flood forecasting. As of today, the direct use of simulation models is not possible to get accurate predictions especially when it concerns short-term forecasting. In this paper, we explore the main differences between simulation and forecasting models. Then we assess the relative importance of every information provided to the model: the past climatic forcing and the last observed discharges; the future precipitation scenarios. Spatial scales are also examined and the limits of a global forecasting approach for operational purposes are discussed