Einen großräumigen Überblick über ein Gebiet von Interesse können Satellitenbilddaten ermöglichen. Dabei werden räumliche Beziehungen erkennbar und lassen sich untersuchen. Die Bestimmung der räumlichen Verteilung und des zeitlichen Ausmaßes eines großräumigen Ereignisses, wie einer Überflutung, ist oftmals nur mit Unterstützung von fernerkundlichen Daten möglich. Es besteht der Bedarf an kontinuierlichen Informationen über den Zustand eines Systems über einen längeren Zeitraum, wenn Zusammenhänge zwischen den natürlichen Schwankungen und unterschiedlichen anthropogenen sowie natürlichen Einflüssen untersucht werden sollen. Das Nigerbinnendelta in der Republik Mali nimmt in der semi-ariden Region eine besondere Stellung ein, da es sich um einen Gunststandort handelt, der wesentlich zur wirtschaftlichen Entwicklung der Region beiträgt. Die im Rahmen dieser Arbeit zu erstellende Datenbasis beruht auf SAR-Daten, deren größter Vorteil in der Wetter- und Tageszeitunabhängigkeit liegt. Eine Herausforderung bei der Nutzung von Radaraufnahmen sind die spezielle Bildgeometrie, der auftretende Speckle-Effekt sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Strahlung. Die Datenbasis bilden ERS- und Envisat-Aufnahmen, deren Auswertung zunächst die Datenaufbereitung bzw. die Vorverarbeitung, u. a. in Form einer radiometrischen Kalibrierung und einer Speckle-Filterung, vorangestellt ist. Die Anwendung von pixelbasierten Auswertemethoden ist aufgrund der radiometrischen Eigenschaften der Daten weniger geeignet, weshalb die in der Fernerkundung neuere objektorientierte und wissensbasierte Klassifikation zur Anwendung kam. Das Fehlen von zeitnah erhobenen Geländebeobachtungen sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Mikrowellen erfordern eine ausführliche Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet sowie mit dem Verhalten der C-Band SAR-Daten in Feuchtgebieten. Innerhalb der SAR-Daten treten vermehrt Überschneidungen in der Rückstreuung unterschiedlicher Landbedeckungen auf. Deren Trennung erfordert Vorkenntnisse über die Ausbreitung der Landbedeckungen zu unterschiedlichen hydrologischen Stadien. Die zum Aufbau der wissensbasierten Auswertung erfolgte Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet beinhaltete neben der geographischen Aufbereitung die Erstellung einer Vergleichsbasis, basierend auf multispektralen Aufnahmen. Auf Grundlage je einer Aufnahme während sowie nach der Überschwemmung wurden für die objektorientierte Klassifikation zwei Regelwerke, in die neben der auszuwertenden SAR-Aufnahme zusätzliche Informationen wie z. B. der Texturparameter Entropie eingingen, erstellt. Das Ergebnis ist eine Datenbasis der Überschwemmungsflächen zu verschiedenen Aufnahmezeitpunkten. Die Evaluierung von zwei Klassifikationsergebnissen ergab eine sehr gute Trennung der überschwemmten und nicht überschwemmten Bereiche. Die aufbereiteten SAR-Daten geben einen Überblick über die Ressource Wasser für bereits vergangene Zeitschnitte. Zusammen mit aktuellen Informationen können diese einen Beitrag für ein nachhaltiges Management dieser Lebensgrundlage im Nigerbinnendelta leisten.

Wetlands are dynamic ecosystems and important sources of natural resources that provide a large array of ecosystem services. Unfortunately, most wetlands are threatened by human and natural stressors, such as damming, irrigation, water abstraction, climate change and variability that compromise the sustainability of the whole system. The Inner Niger Delta (IND), Mali, West Africa, is one of the biggest floodplains in the world, has a vast natural resource that attracts many people to live in and around the delta. The IND is considered a hub of human activities that include agriculture, fishing, transport, and tourism and plays an important role in promoting sustainable development for food security, water management, and the environment. As for most wetlands in the world, the very existence of the IND is at stake with the ever-increasing number of dams and irrigation schemes that are built to feed the growing population in the region. Given the fragility of the system and the multiplicity of water uses in the IND, the current knowledge of the flood dynamics and its relation to ecosystem services and the productivity of economic activity is insufficient. There is no operational hydrodynamic model of the IND, and the Malian authorities rely on simplified models and empirical relations for water resources management in the area. This thesis contributes to a better water resources management of the IND by a) developing the first 2D hydrodynamic model based on a triangular adaptative mesh of the IND that performs well despite the poor quality of available topographic/bathymetric data b) developing an innovative way of accounting for the strong hysteresis phenomenon in the IND in the hydrodynamic modeling that allowed a better reproduction of the hydraulic connectivity between important lakes and the main river and c) developing the first non-stationary relationship between the water levels at a reference station and the flooded area in the IND. The first part of the thesis deals with the challenge of developing a hydrodynamic model using only two low-resolution satellite-derived Digital Elevation Models: the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), which has a 30m horizontal resolution, and the Multi-Error-Removed Improved-Terrain (MERIT). Given the low vertical accuracy of global DEMs, another DEM was derived using the waterline method, by combining water extent map from satellite images and local water level information. Channel depths were approximated using the hydraulic geometric relationship methods, while the friction coefficient was derived from the global land-use class classification (GLCC) data. The river network was extracted from the water extent map corresponding to the lowest water level. Six different hydrodynamic models were created by varying the DEM and downstream boundary conditions. Each of the models was calibrated for discharge and water levels. Bayesian Model Averaging (BMA) was finally used to combine the outputs of all six hydrodynamic models into one robust simulation. In the second part, the effect of hysteresis at the downstream boundary condition of the hydrodynamic model was examined. Existing hydrodynamic models of the IND use a static stage-discharge relationship as a downstream boundary condition during both the rise and recession of the flood, leading to potential inaccuracies in the simulation of the flood extent. This paper explores the improvement in the simulation of the flood and connectivity dynamics resulting from the use of a looped rating curve at the downstream boundary of a hydrodynamic model of the IND. The hysteresis effect is integrated into the rating curve using two methods, one based on dimensionless discharges and levels (DLRC) and the other based on the modified Jones formula (MJRC). Results show that the hysteresis effect is better represented using DLRC and that simulations using any of the modified rating curves improves the accuracy of floodplain extent simulations in the areas close to the downstream station, as well as the timing of the connectivity of the river system to one important lake in the IND. The improvement in water level simulation decreases steadily with distance from the downstream boundary of the modeled area. The third part of the thesis deals with the development of an improved relation between inundation extent and water levels in the IND. Accurate knowledge of the flooded extent considered crucial for the proper management of natural resources in the IND. Several authors have developed empirical relationships between water levels at key stations in the IND and the flooded extent in an attempt to provide simple tools to link hydraulic parameters to the performance socio-economic activities in the IND. However, simulations from a hydrodynamic model of the IND showed that the relationship between water levels and the inundation extents varies greatly from year to year, and cannot be adequately captured by static formulas. First, it is demonstrated in this paper that if the maximum water level area is known in advance, accurate relationships between water levels and inundation extents can be derived. In the second part of the paper, stepwise regression is used to develop a function that can forecast maximum water levels at Akka using observed streamflow and precipitation upstream of the Delta. The combination of the two results allows a realtime estimation of the inundated area in the IND using observed water levels, precipitation, and streamflow.

Einen großräumigen Überblick über ein Gebiet von Interesse können Satellitenbilddaten ermöglichen. Dabei werden räumliche Beziehungen erkennbar und lassen sich untersuchen. Die Bestimmung der räumlichen Verteilung und des zeitlichen Ausmaßes eines großräumigen Ereignisses, wie einer Überflutung, ist oftmals nur mit Unterstützung von fernerkundlichen Daten möglich. Es besteht der Bedarf an kontinuierlichen Informationen über den Zustand eines Systems über einen längeren Zeitraum, wenn Zusammenhänge zwischen den natürlichen Schwankungen und unterschiedlichen anthropogenen sowie natürlichen Einflüssen untersucht werden sollen. Das Nigerbinnendelta in der Republik Mali nimmt in der semi-ariden Region eine besondere Stellung ein, da es sich um einen Gunststandort handelt, der wesentlich zur wirtschaftlichen Entwicklung der Region beiträgt. Die im Rahmen dieser Arbeit zu erstellende Datenbasis beruht auf SAR-Daten, deren größter Vorteil in der Wetter- und Tageszeitunabhängigkeit liegt. Eine Herausforderung bei der Nutzung von Radaraufnahmen sind die spezielle Bildgeometrie, der auftretende Speckle-Effekt sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Strahlung. Die Datenbasis bilden ERS- und Envisat-Aufnahmen, deren Auswertung zunächst die Datenaufbereitung bzw. die Vorverarbeitung, u. a. in Form einer radiometrischen Kalibrierung und einer Speckle-Filterung, vorangestellt ist. Die Anwendung von pixelbasierten Auswertemethoden ist aufgrund der radiometrischen Eigenschaften der Daten weniger geeignet, weshalb die in der Fernerkundung neuere objektorientierte und wissensbasierte Klassifikation zur Anwendung kam. Das Fehlen von zeitnah erhobenen Geländebeobachtungen sowie das komplexe Rückstreuverhalten der Mikrowellen erfordern eine ausführliche Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet sowie mit dem Verhalten der C-Band SAR-Daten in Feuchtgebieten. Innerhalb der SAR-Daten treten vermehrt Überschneidungen in der Rückstreuung unterschiedlicher Landbedeckungen auf. Deren Trennung erfordert Vorkenntnisse über die Ausbreitung der Landbedeckungen zu unterschiedlichen hydrologischen Stadien. Die zum Aufbau der wissensbasierten Auswertung erfolgte Auseinandersetzung mit dem Untersuchungsgebiet beinhaltete neben der geographischen Aufbereitung die Erstellung einer Vergleichsbasis, basierend auf multispektralen Aufnahmen. Auf Grundlage je einer Aufnahme während sowie nach der Überschwemmung wurden für die objektorientierte Klassifikation zwei Regelwerke, in die neben der auszuwertenden SAR-Aufnahme zusätzliche Informationen wie z. B. der Texturparameter Entropie eingingen, erstellt. Das Ergebnis ist eine Datenbasis der Überschwemmungsflächen zu verschiedenen Aufnahmezeitpunkten. Die Evaluierung von zwei Klassifikationsergebnissen ergab eine sehr gute Trennung der überschwemmten und nicht überschwemmten Bereiche. Die aufbereiteten SAR-Daten geben einen Überblick über die Ressource Wasser für bereits vergangene Zeitschnitte. Zusammen mit aktuellen Informationen können diese einen Beitrag für ein nachhaltiges Management dieser Lebensgrundlage im Nigerbinnendelta leisten.

Le classement des institutions pastorales peules du yaaral et du degal (Delta intérieur du Niger) à la liste des chefs-d’œuvre du patrimoine oral et immatériel de l’humanité de l’UNESCO est au fondement d’une interrogation sur les modalités de l’appropriation et de l’application des politiques internationales du patrimoine culturel immatériel. Dans un contexte de décentralisation politique et de transformations des sociétés agro-pastorales, le croisement des enjeux contemporains du pastoralisme transhumant à l’application du programme de sauvegarde conçu selon les nouvelles normes patrimoniales de la protection de la diversité culturelle, de l’implication des populations et du développement durable, alimente une réflexion sur les pratiques politiques de la tradition et de l’appartenance. Les interactions entre ce système politique et symbolique d’usage du passé et les représentations et pratiques ordinaires, parfois conflictuelles, du bien classé, révèlent les relations de pouvoir relatives à la gestion des identités et à l’exploitation du foncier entre l’État malien et divers acteurs. Le croisement et le recyclage mutuel de stéréotypes sur le pastoralisme peul mobilisés dans des stratégies contradictoires à des échelles locales, nationales et globales produisent une scène originale des fêtes de transhumance. Une lecture continuiste entre tradition et patrimoine dans laquelle celui-ci serait une forme extravertie et institutionnalisée de la tradition rend compte du caractère historique des processus de patrimonialisation et de leur inscription dans une histoire longue marquée par des usages et des reformulations dynamiques des symboles culturels. / The proclamation of the yaaral and degal pastoral institutions (Inner Niger Delta) on the UNESCO’s list of “masterpieces of the oral and intangible heritage of humanity” is the basis for the study of the forms of appropriation and implementation of international intangible heritage policies. In a context of political decentralization and transformation of agro-pastoral societies, the intersection of contemporary challenges of transhumant pastoralism with the application of a safeguarding program developed according to the new patrimonial standards for the protection of cultural diversity, the involvement of populations and sustainable development, fuels consideration of political practices of tradition and belonging. The interactions between this political and symbolic system of use of the past and ordinary representations and practices of the listed item, sometimes conflicting, reveal power relationships relative to the management of identities and land exploitation, between the Malian State and miscellaneous actors. The intersection and mutual recycling of stereotypes about fulɓe pastoralism mobilized in contradictory strategies at local, national and global scales, produce an original stage for transhumance festivals. Considering the continuum between tradition and heritage, in which heritage would be an extroverted and institutionalized form of tradition, highlights the historical nature of heritagization processes and their inclusion in a long history marked by uses and dynamic reformulations of cultural symbols.