[pt] O monitoramento do desmatamento é altamente dependente de especialistas humanos que analisam imagens ópticas livres de nuvens. O desenvolvimento de metodologias que minimizem a dependência de especialistashumanos bem como da disponibilidade de imagens ópticas livres de nuvenspode contribuir para os esforços de conservação ambiental. Apesar do usomais fácil de imagens ópticas para detecção de desmatamento, a presençade nuvens nessas imagens limita a sua utilização, obrigando a seleção deimagens em épocas específicas do ano em que a presença de nuvens é menor. Porém, mesmo no período mais seco do ano, existem certas regiões daFloresta Amazônica Brasileira onde a presença de nuvens ainda é elevada.Por outro lado, as imagens SAR sofrem menos interferência das nuvens, massão mais difíceis de interpretar. Visando aproveitar ambos, investigamos métodos de fusão desses dados, especialmente usando imagens com condiçõesdiversas de nuvens, que é um assunto inexplorado até onde sabemos. Propusemos o uso de uma estratégia de pré-treinamento a partir de modelosópticos e SAR. Investigamos arquiteturas baseadas em Vision Transformers.Nossos melhores alcançaram o mesmo resultado de F1-Score usando a fusãode imagens SAR com imagens ópticas com condições diversas de nuvens eimagens ópticas livres de nuvens. / [en] Deforestation monitoring is highly dependent on human specialists analyzing cloud-free optical images. Developing methodologies that minimize the dependency on human specialists and the availability of cloud-free optical images can contribute to environmental conservation efforts. Despite the more accessible use of optical images for deforestation detection, the presence of clouds in these images limited the operation, forcing the selection of images at specific times of the year when the presence of clouds is lower. However, even in the dryest period of the year, there are certain regions of the Brazilian Amazon Forest where the cloud presence is still high. On the other hand, the SAR images suffer less interference from clouds, but are more challenging to interpret. Aiming to take advantage of both, we investigated Deep Leaning methods of fusion of these data, especially in diverse cloud presence conditions, which is an unexplored subject, as best as we know. We proposed using a pre-training strategy from single-modality optical and SAR models. We investigated ways to combine the SAR images across the analyzed period. We also investigated Vision Transformer-based architectures. Our best results reached the same F1-Score result fusing SAR images with optical images with diverse cloud conditions and with cloud-free optical images.

Landwirtschaftliche Expansion und Intensivierung treiben die Umwandlung natürlicher Ökosysteme weltweit. Bis heute ist unklar, inwieweit politische Maßnahmen negative Folgen für die Umwelt minimieren können. Die Kombination mit Szenarien-Analysen kann ein Rahmen zur Unterstützung von Planungsprozessen schaffen, um potentielle Auswirkungen von politischen Maßnahmen zu erforschen. Das Ziel dieser Dissertation war es, die Triebkräfte der Veränderung von Argentiniens Agrarlandschaften zu verstehen, potentielle zukünftige Landnutzungsveränderungen zu analysieren und den Einfluss ökonomischer und naturschutzbezogener politischer Maßnahmen auf diese zu erfassen. Im ersten Teil der Dissertation wurden die Triebkräfte landwirtschaftlichen Landnutzungswandels mittels eines Nettoertrags-Modells ermittelt. Danach wurde der Einfluss von ökonomischen und naturschutzbezogenen Maßnahmen auf zukünftige Landnutzungsveränderungen sowie auf die Konnektivität von Waldgebieten mit Hilfe von Landnutzungs-Szenarien analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass landwirtschaftliche Intensivierung von ökonomischen Maßnahmen getrieben ist, während landwirtschaftliche Expansion durch naturräumliche Eigenschaften und Zonierungsprogramme jenseits der Profitmaximierung determiniert wird. Politische Maßnahmen mögen einen geringeren Einfluss auf Landnutzungswandel haben als bisher erwartet. Die Entwicklung von Agrarland konzentriert sich auf Gebiete mit hoher Priorität für den Umweltschutz. Zonierungsprogramme wie das Argentinische Waldgesetz stellen wirkungsvolle Maßnahmen dar, um umweltschädigenden Entwicklungen vorzubeugen. Die Erkenntnisse zeigen, dass Naturschutz nicht zwingend im Konflikt mit ökonomischer Entwicklung steht, denn mittels Landschaftsplanung kann die Konnektivität von Waldgebieten auch unter gleichbleibenden Abholzungsraten bewahrt werden. Die Dissertation zeigt den Mehrwert von a-priori Evaluierungen der potentiellen Einflüsse von Maßnahmen auf Landnutzungswandel. / Agricultural expansion and intensification drive the conversion of natural areas worldwide. Yet, it is not clear where and how much production would need to expand and intensify to meet future demands and how policies may help minimizing environmental trade-offs. Particularly the latter requires an understanding of the underlying forces that drive agricultural land-use changes. This offers a framework for planners and decision makers to explore potential impacts from policies, especially in very dynamic regions. Argentina, where agricultural expansion and intensification result in dramatic conversions of natural areas, is a good example of a dynamic human-environment system. The goal of this thesis was to understand the drivers of agricultural land-use change and to explore future trajectories of land-use change, and how economic and conservation policies may impact them. This thesis examines drivers of agricultural land-use changes using a net returns model of agricultural production. Then, it evaluates the effects of economic and conservation policies on future land-use changes and on the connectivity of forests by developing scenarios of future land-use change. Results highlight that agricultural intensification in Argentina is driven by economic interventions, whereas agricultural expansion primarily responds to environmental characteristics and zonation programs. Economic policies may have less power in governing land use changes than previously thought, as results suggest that there are other factors, than profit maximization, influencing land conversions. Future agricultural development would occur in priority areas for conservation in Argentina, but zonation policies, such as the Forest Law, appear to be powerful in limiting potential environmental trade-offs. Conservation planning does not necessarily need to conflict with economic development, since under similar deforestation rates; landscape planning can preserve forest connectivity in the Chaco.

This research was conducted in one of the districts in the Oromia region located in the Central Rift Valley to assess the problem of soil erosion and deforestation and to determine how these drivers of land degradation affect the livelihoods of farmers. The research was a case study undertaken in an identified micro-watershed making use of the questionnaire interview method. A household sample was obtained using a simple random sampling technique; Information interviews were conducted with community representatives, district level experts and development agents who worked in the community. The objective of the research was to assess the levels of soil erosion and deforestation and the impact on the livelihoods of the community. Research methods were questionnaire and direct observation. The results of the study indicated that the effects of soil erosion and deforestation on land productively, agriculture and livestock production at large, had a negative effect on livelihoods of the community members. Recommendations based on the research affirm the necessity to undertake large-scale natural resource management starting with community-based watershed management thereby reducing the impact of land degradation on livelihoods of farmers and ensuring food security and sustainable land management. / Agriculture, Animal Health & Human Ecology / M.A. (Human Ecology)

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This research was conducted in one of the districts in the Oromia region located in the Central Rift Valley to assess the problem of soil erosion and deforestation and to determine how these drivers of land degradation affect the livelihoods of farmers. The research was a case study undertaken in an identified micro-watershed making use of the questionnaire interview method. A household sample was obtained using a simple random sampling technique; Information interviews were conducted with community representatives, district level experts and development agents who worked in the community. The objective of the research was to assess the levels of soil erosion and deforestation and the impact on the livelihoods of the community. Research methods were questionnaire and direct observation. The results of the study indicated that the effects of soil erosion and deforestation on land productively, agriculture and livestock production at large, had a negative effect on livelihoods of the community members. Recommendations based on the research affirm the necessity to undertake large-scale natural resource management starting with community-based watershed management thereby reducing the impact of land degradation on livelihoods of farmers and ensuring food security and sustainable land management. / Agriculture, Animal Health and Human Ecology / M.A. (Human Ecology)

En dépit de ses ressources naturelles, le Katanga connaît une déforestation inquiétante durant ces dernières années. Avec 157.525 km², la forêt au Katanga ne recouvre plus que moins de 4% environ du territoire. Les forêts sont considérablement en régression, soit un taux de déforestation annuelle d’environ -0,20%. Ce processus s’est récemment accéléré, tout particulièrement dans les zones minières et dans les hinterlands de tous les grands centres urbains, suite à une forte pression démographique et aux activités minières qui en résultent. Le paysage forestier est donc dynamique et change, en composition et en configuration spatiale au cours du temps. L’objectif principal de cette étude était d’évaluer l’état de la fragmentation de la forêt au Katanga, en utilisant les techniques et méthodes de l‘écologie du paysage. Un accent particulier a été mis sur l’impact des activités minières sur les paysages forestiers et sur l’exploitation artisanale de bois énergie. Cette quantification de l’état de la fragmentation peut être utile d’une part aux services publics de l'État congolais pour évaluer de manière différenciée les processus de déforestation et la vulnérabilité du paysage, et d’en tirer les conséquences opérationnelles. D’autre part elle est utile aux services de recherche et de conservation pour prendre en considération les facteurs de risque de la déforestation au côté des autres (vent, pluie, érosion, crues, ruissellement, etc.). Dans la présente étude, nous nous sommes basés sur l’hypothèse selon laquelle les actions anthropiques sont les principales causes de la fragmentation de l’habitat. <p><p>Les résultats ont montré que l’exploitation minière et la croissance démographique sont deux facteurs de la déforestation, considérés comme les paramètres principaux du processus de changement du paysage au Katanga. L’analyse spatiale, faite grâce à la cartographie et aux systèmes d’information géographique, a permis de faire le calcul d’indices de composition et de configuration du paysage afin d’analyser la structure spatiale des forêts. La structure a été ensuite modélisée pour évaluer les impacts de concessions, des routes et des sites miniers sur la forêt. En fonction de résultats obtenus, on constate que les forêts du Katanga subissent une pression anthropique assez forte et la tendance générale de la fragmentation des forêts est inquiétante. Les habitats forestiers sont entrain d’être transformés en formations savanicoles. Les activités minières ont un impact défavorable sur les forêts de la province. La présence des plusieurs compagnies minières a favorisé l'augmentation des sites miniers et la densification du réseau routier. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

MENVM / Department of Geography and Geo-Information Sciences / Fuel wood is regarded as a major source of energy around the world, particularly in developing nations. Most rural communities around the world, consider forests as the repository of stored energy. The high dependence on forests as a source of fuel wood has a major impact on vegetation because trees take a long time to regenerate to maturity, hence high dependence leads to deforestation. Fuel wood is used for household needs, such as cooking and heating and its uses contribute to the emissions of Green House Gases (GHG) such as CO2, CH4, and Black Carbon amongst others. The study assesses household energy use, the amount of carbon dioxide emitted from the combustion of fuel wood, the extent of de-vegetation and strategies to ensure sustainable energy provisions in the case study areas. Primary and secondary methods were used to collect data. The data were analysed using Statistical Package for the Social Sciences (SPSS 21.0), showing the frequency distribution, measures of central tendency and chi-square to determine the extent of fuel wood used in relation to electricity. The primary data were collected through personal observations, field surveys, interviews and questionnaires, while secondary data included the 2011 South Africa Census data and remote sensing images, which with the aid of GIS, were used in mapping the vegetation change.

Réduire la déforestation dans les pays tropicaux est un des principaux défis pour la communauté internationale dans le cadre du processus de négociations de la Convention Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique (CCNUCC). En effet, la déforestation est la seconde source d'émissions de gaz à effets de serre, juste derrière les émissions industrielles. Depuis 2005, un nouvel instrument international pour réduire les émissions de carbone liées à la déforestation tropicale est en négociation à la CCNUCC. Ce mécanisme, appelé REDD+ (Réduction des Emissions liées à la Déforestation et Dégradation des forêts) repose sur un système de compensation financière des pays en développement pour leurs efforts en termes de déforestation évitée. Cependant, la mise en œuvre du mécanisme REDD+ à l'échelle nationale et internationale soulève de nombreux problèmes méthodologiques et rencontre de nombreux obstacles. Le but de la thèse est double. Dans une première partie, une description et une analyse du mécanisme REDD+ est réalisée. Dans une deuxième partie, de nouvelles perspectives concernant le design du mécanisme REDD+ et sur sa mise en œuvre sont offertes, en se basant sur trois essais rédigés en format article. Le premier essai propose un modèle de théorie des jeux reflétant le processus de négociation Nord-Sud du mécanisme REDD. Il étudie les conditions régissant le partage de fonds entre les pays en développement et leurs impacts sur l'efficacité du système d'incitations. Le deuxième essai utilise un modèle en économétrie de panel pour différencier des comportements nationaux de déforestation selon la dotation relative en forêts de chaque pays. Le troisième essai s'intéresse à la mise en œuvre du mécanisme REDD+, en comparant les résultats de deux programmes de paiement pour services environnementaux pour deux types de gouvernements. Le modèle développé dans cet essai est ensuite testé dans le contexte de la déforestation en Indonésie, grâce à une base de données fournie par l'ONG Conservation International. / Curbing deforestation in tropical countries is one of the main current challenges for international community in the United Nations Framework Convention on Climate Change. Indeed, deforestation is the second leading cause of greenhouse gas emissions just behind industrial emissions. Since 2005, a new instrument to slow down CO2 emissions from tropical deforestation is under negotiations at the UNFCCC. This mechanism, called REDD+ (for Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) is supported by a simple principle: it consists to reward developing countries for their efforts to avoid deforestation. However, the national and international implementations of REDD+ raise lot of methodological questions and meet several hurdles. The aims of the thesis are twofold. First, it proposes a description and an analysis of the REDD+ mechanism. Second, it is composed by three essays, which raise some questions about REDD+ design and implementation, in order to offer new perspectives on this mechanism. The first essay develops a game-theoretic bargaining model, simulating the on-going negotiation process over the REDD+ mechanism. It shows that the conditions under which developing countries are left to bargain over the allocation of the global forest fund may lead to an ineffective system of incentives. The second essay used a panel data analysis to reveal contrasted deforestation behaviors of tropical countries according to their relative endowment in forest cover. The aim of the third essay offered an illustration of REDD+ implementation, comparing the outcomes in terms of avoided deforestation and utility of two payments for environmental services designs for two types of governments. The model developed in this article is applied in the Indonesian context of deforestation, thanks to a database supplied by the NGO Conservation International.

La situation de la forêt tropicale dans les pays en développement en général, et en République Démocratique du Congo (RDC) en particulier, est inquiétante. Les émissions de dioxyde de carbone dues au déboisement sont de l’ordre de 1,6 GtCO2e/an, soit 17% des émissions mondiales de « gaz à effet de serre ». Sous l’égide de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, le REDD+ a été institué pour lutter contre cette déforestation et la dégradation des forêts. Cette étude examine les différentes opportunités qu’offre ce programme pour l’aménagement écosystémique du couvert forestier de la RDC et les obstacles contextuels à sa mise en oeuvre. Pour la RDC, le REDD+ présente un certain nombre d’opportunités : réduction des émissions liées au déboisement et à la dégradation des forêts; amorce des travaux d’afforestation et de reforestation par une gestion durable des ressources conduisant à la création des emplois et favorisant la croissance des PIB et des exports; accroissement du rendement et maintien d’une plus grande couverture des besoins alimentaires. Le REDD+ peut favoriser la croissance du Produit intérieur brut agricole. Il peut contribuer à l’électrification des ménages et réduire de moitié les dépenses des ménages dépendant de l’exploitation minière et des hydrocarbures et, ainsi, générer des milliers d’emplois en infrastructures. Pour les populations locales et autochtones, il peut contribuer aussi à protéger et à valoriser les cultures liées à la forêt. Mais, face aux pesanteurs d’ordre juridique, politique, social, économique, technologique et culturel caractéristiques de ce pays, ces opportunités risquent d’être amenuisées, sinon annihilées. Étant donné que l’essentiel du déploiement du dispositif du REDD+ se réalisera dans les zones rurales congolaises, l’obstacle majeur reste le droit coutumier. La solution serait d’harmoniser les exigences et finalités du REDD+ non seulement avec le Code forestier de 2002 et ses mesures d’exécution mais aussi avec le droit coutumier auquel les communautés locales et autochtones s’identifient. / The situation of the rainforest in developing countries in general and the Democratic Republic of Congo (DRC) in particular is worrying. Emissions of carbon dioxide from deforestation are about 1.6 GtCO2e/an, or 17% of global emissions of "greenhouse gases". Under the auspices of the UN Framework Convention on Climate Change, REDD+ has been established to fight against the deforestation and degradation of forests. This study examines the different opportunities offered by the program for ecosystem-based management of forest cover in the DRC and contextual barriers to its implementation. For the DRC, REDD+ has a number of opportunities: reducing emissions from deforestation and forest degradation; work begins afforestation and reforestation for sustainable management of resources leading to job creation and promoting the growth of GDP and exports, increased yield and maintaining greater food needs. The REDD+ can promote the growth of the agricultural gross domestic product. It can contribute to the electrification of households and halve spending dependent on mining and oil and thus generate thousands of jobs in infrastructure. For local and indigenous communities, it can also help to protect and promote the cultures associated with the forest. But, faced with the burdens of legal, political, social, economic, technological and cultural characteristics of the country, these opportunities may be diminished, if not annihilated. Given that most of the deployment of the REDD+ will happen in Congolese rural areas, the major obstacle is the customary law. The solution would be to harmonize the requirements and objectives of REDD+ not only with the Forest Code of 2002 and its implementing rules but also with the customary law which local and indigenous communities identify.

Cette thèse traite de la situation actuelle de la forêt marocaine. Dans le cadre de ce travail, deux études ont été réalisées à l’échelle nationale, au Maroc. La première a concerné le pâturage des troupeaux en forêt, et la seconde a porté sur la quantification du volume de bois de feu directement prélevé en forêt, et consommé en zone rurale et en zone urbaine. Les résultats trouvés ont été très préoccupants. Dans les deux situations, les prélèvements réels de fourrage et de bois de feu, dépassent de 3 à 4 fois la possibilité biologique de la forêt. Les populations rurales exercent une énorme pression sur la forêt marocaine, ce qui conduit à sa dégradation et menace sa pérennité.Ce travail de thèse a également estimé la valeur économique des différents biens et services de la forêt marocaine, en vue d’en déterminer la valeur économique totale (VET). Cela a démontré que la valeur économique de la forêt marocaine reste très sous estimée, ce qui encourage son défrichement et son remplacement par d’autres usages.Ce travail a aussi mis en évidence le faible taux de réussite des opérations de reboisement qui sont menées au Maroc, depuis plus d’un demi-siècle. Une nouvelle stratégie de gestion durable de la forêt est proposée dans le cadre du Plan Forestier National. Pour atteindre cette gestion durable, le PNF devra résoudre les principaux problèmes urgents qui menacent la pérennité de la forêt, et donner un rôle primordial aux acteurs de la société civile et aux populations rurales pour la supervision de cette nouvelle stratégie forestière, avec la participation du service forestier, pour faire de la forêt marocaine un modèle de gestion forestière durable, à l’échelle de la région Méditerranéenne. / This thesis deals with the actual situation of the Moroccan forests. Within the framework of this work, two studies were carried out at national level, in Morocco. The first concerned grazing in forest and the second the quantification of fuel wood directly collected from forest and consumed in both rural and urban areas. The results found were very disquieting. In both cases, the total volume of fodder and fuel wood, effectively collected from forest, are 3 to 4 times the biological possibility of the forest.The rural populations exert a huge pressure on the Moroccan forest, which causes its degradation and puts in jeopardy its perenniality.This thesis work also estimated the monetary value of the various goods and services of the Moroccan forest, towards the valuation of the total economic value (TEV). This showed that the economic value of the Moroccan forest is very underestimated, which encourages its degradation and clearing.This research work also demonstrated the weak success rate of the reforestation activities, which were carried out in Morocco, during the last half century. A new strategy towards a sustainable forest management in Morocco is proposed, within the framework of the National Forest Plan.To reach this sustainable forest management, the NFP should resolve the major urgent problems which threaten the Moroccan forest, and should give a role of prime importance to the civil society actors, and to the rural populations for the supervision of this new strategy, with the participation of the forest service, in order to make of the Moroccan forest a model of sustainably managed forest, at the level of the Mediterranean region.