Using Drone Technology to Map Village Lands in Protected Areas of the Democratic Republic of Congo

27 Mar Using Drone Technology to Map Village Lands in Protected Areas of the Democratic Republic of Congo

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Abstract

Les aires protégées de la République démocratique du Congo (RDC) sont mena- cées par diverses pressions anthropiques nécessitant un suivi fréquent et précis. Le mini-drone Falcon équipé d’un appareil photo numérique Sony NEX-7 a été utilisé pour cartographier et suivre la dynamique d’un terroir villageois dans le Domaine de chasse de Mondo Missa à l’est du Parc national de la Garamba, au nord-est de la RDC. Un total de 3 143 photos acquises en avril et juillet 2015, avec une résolution au sol de 8 cm/pixel, a été orthorectifié. La cartographie a porté sur une zone de 114 ha. Les ortho-images ont d’abord été segmentées, les segments étant ensuite classés manuellement par photo-interpré- tation. Des changements notables ont été constatés entre les deux dates. Les zones des forêts et savanes ont perdu 6,5 ha (86,6 à 80,1 ha). Les jachères sont pas- sées de 16,9 à 8,2 ha, les défriches de 4,1 à 10,0 ha. Les cultures saisonnières ont connu une variation allant de 3,2 à 11,8 ha. La taille moyenne des parcelles cultivées estde0,2ha(s=0,14ha;n=50).Enfin, la surface occupée par les arbres isolés a peu évolué (de 1,3 à 1,9 ha), celle des implantations humaines étant constante (1,7 ha). Ces résultats traduisent le fait que l’expansion de l’agriculture itinérante sur brûlis induit une conversion des habi- tats naturels et une modification de la composition végétale. Les aéronefs sans pilote à bord permettent de réaliser une cartographie précise et une surveillance rapide des changements d’affectation des terres à petite échelle dans les aires pro- tégées des forêts et savanes tropicales. Ils offrent donc une solution efficace pour évaluer la déforestation et la dégradation au sein des espaces occupés par les com- munautés locales. Cette évaluation repré- sente un enjeu important dans le proces- sus REDD+ qui envisage de quantifier avec précision ces évolutions.

English Abstract

Protected areas of the Democratic Republic of Congo (DRC) are under threat from various human pressures that need to be monitored accurately and on a regular basis. A small Falcon drone mounted with a Sony NEX-7 camera was used for mapping missions to track the dynamics of village lands in the Mondo Missa Game Reserve, which lies along the eastern border of Garamba National Park in north-eastern DRC. The mapping missions collected a total of 3,143 photos taken in April and July 2015, covering an area of 114 ha with a ground resolution of 8 cm/pixel. The images were then ortho-rectified, and the resulting ortho-images segmented. The segments were then classified manually by photo-interpretation. Significant changes had occurred between the two periods: 6.5 ha of natural forest and savannah had been lost (declining from 86.6 to 80.1 ha), fallow areas had increased from 16.9 to 8.2 ha and cleared land from 4.1 to 10.0 ha. The variations in seasonal crop areas ranged from 3.2 to 11.8 ha. The average size of cultivated plots was 0.2 ha (sigma = 0.14 ha, n=50). Finally, the area covered by isolated trees had increased very slightly (from 1.3 to 1.9 ha) while the area occupied by human settlements remained constant (1.7 ha). These results show that the expansion of itinerant slash-and-burn cultivation results in the conversion of natural habitats and modifies plant communities. Unmanned aerial systems can thus help to produce accurate maps and undertake rapid monitoring of small-scale land use changes in protected areas in tropical forests and savannah. They offer an efficient solution for assessments of deforestation and degradation in areas used by local communities. Such assessments are an issue of considerable importance in the REDD+ process, which is aiming to quantify these changes accurately.