Landsat 8 Oli Satellite Imagery Mapping and Analysis of Bedrock Fracture Networks in the Departments of Yamoussoukro and Toumodi (Central Cote d’Ivoire)

  • Atte Atte Guillaume Jean Lorougnon Guede University of Daloa, Cote d‘Ivoire
  • Konan-Waidhet Arthur Brice Jean Lorougnon Guede University of Daloa, Cote d‘Ivoire
  • Sombe Abé Parfait Jean Lorougnon Guede University of Daloa, Cote d‘Ivoire
  • Kokobou Kouassi Hervé Jacques Jean Lorougnon Guede University of Daloa, Cote d‘Ivoire
  • Biemi Jean Felix Houphouet Boigny University, Abidjan, Cote d‘Ivoire
Keywords: Remote sensing, lineament, groundwater, the density of fracturation, Cote d’Ivoire

Abstract

This study focuses on the departments of Yamoussoukro and Toumodi located in central Côte d'Ivoire where the problem of drinking water supply is a growing reality. Its objective is to map and analyze the fracturing likely to develop underground aquifers from Landsat 8 OLI data. The set of techniques (color composition, directional and gradient filters) used resulted in the enhancement of linear structures present on satellite images, allowing a better mapping of geological features. The linear map obtained, after the different treatments, is very dense and includes 2063 lineaments. The validation of these different linear structures was made on the basis of the drillings already carried out, from the data of the geophysics. The analysis of the fracture networks has highlighted two dominant directions which are N0°-10° (N-S) and N90°-100° (E-W) highlighting the heterogeneity of the geological formations.  These results constitute an essential contribution to the exploitation of groundwater resources in the departments of Yamoussoukro and Toumodi.

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References

1. Abdou Boko B., Konaté M., Adamou R. et Abdoulaye A. (2017). Contribution du système de fracturation à la recharge des aquifères du bassin de Tim Mersoï (Nord Niger). Science de la vie, de la terre et agronomie, REV. CAMES - 05 (01) : 64-72.
2. Akokponhoue B. H., Yalo N., Glodji L. A., Alassane A., Agbahungba G., and Lasm T. (2018). Cartographie structurale des accidents géologiques majeurs du socle cristallin du département de la Donga (Nord-Ouest du Benin) : Apport des images landsat-8 Oli et des données de terrain. International Journal of Innovation and Applied Studies, 24 (3): 1266-1283.
3. Akokponhoué B.H., Yalo N., Lasm T., Youan Ta M., Alassane A., Kouamé J.K., Akokponhoué N.Y., Hounton C. C., Suanon F. (2017). Contribution of Remote Sensing to the Structural Mapping of Aquifers with Large Water Flows in the Crystalline Hard-Rock in the Department of Donga (North-West of Benin). International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 7 (7) : 392- 403.
4. Alfonsi P., Fouché O., Savajol A. (2003). Extrapolation statistique de la fracturation des massifs rocheux : application aux tunnels et fondations. Journées des Sciences de l’Ingénieur – Dourdan 9-11/12/03.
5. Biemi J. (1992). Contribution à l’étude géologique, hydrogéologique et par télédétection des bassins versants sub-saheliens du socle précambrien de l’Afrique de l’Ouest : Hydrostructurale, hydrodynamique, hydrochimie et isotopie des aquifères discontinus de sillons et aires granitiques de la haute Marahoué (Côte d’Ivoire). Thèse de Doctorat d’Etat ès-Sciences Naturelles, Université d’Abidjan, Côte d’Ivoire, 493p.
6. Dubois J. (1999). Identification des linéaments dans les images satellitaires par ajustement et suivi de segment. Mémoire de Maîtrise, Université de Sherbrooke (Québec, Canada), 123 p.
7. Ehoussou K. M., Kouassi A. M et Kamagaté B. (2019). Caractérisation hydrogéochimique des aquifères fissurés de la région du bélier, centre de la Côte d’Ivoire. Rev. Ivoir. Sci. Technol., (33) : 137 – 160.
8. El Hadani D. (1997). Télédétection et système d’information géographique pour la gestion et la recherche de l’eau. Remote Sensing and Geographic information Systems for Design and Operation of Water Resources Systems. IAHS Publication, 242 : 197-204.
9. Habib A., Labbassi K., Akdim N., Tajdi A. (2013). Contribution des données alos et landsat dans la cartographie et l’analyse des linéaments dans le sahel central (maroc occidental). Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n ◦ 203 : 33-41.
10. Jie P., Li W., Ni H., Jing G., Jianhua C. and Zheng N. (2018). Analysis of Landsat-8 OLI Imagery for Estimating Exposed Bedrock Fractions in Typical Karst Regions of Southwest China Using a Karst Bare-Rock Index. Remote Sens., 10 (1321) : 1-19. doi:10.3390/rs10091321
11. Jourda J.P.R. (2005). Méthodologie d’application des techniques de télédétection et des systèmes d’information géographique à l’étude des aquifères fissurés d’Afrique de l’ouest. Concept de l’hydrotechnique spatiale : cas des zones tests de la Côte d’Ivoire. Thèse de Doctorat d’Etat ès sciences Naturelles, Université de Cocody-Abidjan, Côte d’Ivoire, 429p.
12. Koffi A. S., Kouakou K. É. G., Tuo Y.O. (2021). Extraction par la télédétection du réseau de fractures majeures pour la prospection de l’eau souterraine dans la commune de niakaramandougou. Am. J. innov. res. appl. sci. 12(1) : 1-12.
13. Koita M. (2010). Caractérisation et modélisation du fonctionnement hydrodynamique d’un aquifère fracturé en zone de socle. Région de Dimbokro-Bongouanou (Centre-est de la Côte d’Ivoire). Thèse de Doctorat, Université de Montpellier II (Montpellier, France), 220p.
14. Kone A., Bouare M. L, Daou I. et Maiga H. B. (2019) Caractérisation structurale et litho structurale des linéaments par différents traitements d’image satellitaire : cas de Bamako et ses environs, sud – ouest du Mali. Rev. Ivoir. Sci. Technol., (33) : 19 – 35.
15. Kouadio J.O.K., Dibi B., Mangoua M.J., Konan-Waidhet A. B. and Kamagaté B. (2020). Contribution of Sentinel Radar Images 1Ato the Extraction of Lineaments from the Lobo Watershed (Center-West of the Ivory Coast). Journal of Geography, Environment and Earth Science International, 24(8): 11-25.
16. Kouame A. K., Youan Ta M., De Lasme O. Z., Baka D., Njeugeut C. A. M. and Kouame F. K. (2019). Analysis of Fracture Networks of the Black Volta Catchment in Côte D’ivoire. Journal of Geography, Environment and Earth Science International, 19(2) : 1-14.
17. Kouassi A. M., Okaingni J. C., Kouakou K. E., and Biemi J. (2013). Evaluation des propriétés hydrauliques des aquifères de socle cristallin et cristallophyllien : Cas de la région du N’zi-Comoé (Centre-Est de la Côte d’Ivoire). International Journal of Innovation and Applied Studies, 2 (1): 61-71.
18. Kouassi W.F., Kouassi K.A., Mangoua M.J., Kamenan Y.M. & Kouadio Z.A. (2019). Evaluation des potentialités en eau souterraine de la portion Ivoirienne du bassin versant du Niger. International Journal of Innovation and Applied Studies, 25(2): 774-784.
19. Koudou A., Assoma T.V., Adiaffi B., Youan Ta M., Kouame K.F., Lasm T. (2014). Analyses statistique et geostatistique de la fracturation extraite de l’imagerie asar envisat du sud-est de la Côte d’Ivoire. Larhyss Journal, 20 : 147-166.
20. Lasm T. (2000). Hydrogéologie des réservoirs fracturés de socle : Analyse statistique de la fracturation et des propriétés hydrodynamiques. Application à la région des montagnes de Côte d’Ivoire. Thèse de doctorat, Université de Poitiers, 272p.
21. Lasm T., Kouamé K.F., Soro N., Jourda J.P.R., Biémi J. (2004). Analyse géostatistique de la fracturation extraite de l’imagerie spatiale aéroportée et satellitaire. Application à la région de Man-Danané (ouest de la Côte d’Ivoire), Revue Ivoirienne des Sciences et Technologiques, n°5 : 135- 154.
22. Magesh N. S., Chandrasekar N. & Soundranayagam J. P. (2012). Delineation of groundwater potential zones in Theni district, Tamil Nadu, using remote sensing, GIS and MIF techniques. Geoscience Frontiers 3(2) :189-196. doi:10.1016/j.gsf.2011.10.007
23. Mangoua M.J. (2013). Evaluation des potentialités et de la vulnérabilité des ressources en eau souterraine des aquifères fissurés du bassin versant de la Baya (Est de la Côte d’Ivoire). Thèse Unique de Doctorat, Université d’Abobo-Adjamé (Abidjan, Côte d’Ivoire), 171p.
24. Miyouna T., Bazebizonza Tchiguina N.C., Essouli F.O., Kempena A., Nkodia H.M.D.-V. et Boudzoumou F. (2020). Cartographie par traitement d’image satellitaire des linéaments du groupe de l’Inkisi en République du Congo : implications hydrogéologique et minière, Afrique SCIENCE 16(4) : 68 – 84.
25. N’guessan K.A., Kouassi A.M., Gnaboa R., Traoré K.S., Houenou P.V. (2014). Analyse de phénomènes hydrologiques dans un bassin versant urbanisé : cas de la ville de Yamoussoukro (Centre de la Côte d’Ivoire). Larhyss Journal, 17: 135-154.
26. Ndatuwong L. G. & Yadav G. S. (2014). Integration of Hydrogeological Factors for Identification of Groundwater Potential Zones Using Remote Sensing and GIS Techniques. Journal of Geosciences and Geomatics, 2 (1): 11-16. doi:10.12691/jgg-2-1-2
27. Oikonomidis D., Dimogianni S., Kazakis N. & Voudouris K. (2015). A GIS/Remote Sensing-based methodology for groundwater potentiality assessment in Tirnavos area, Greece. Journal of Hydrology, 525: 197–208.
28. Onetie O. Z., Kouadio A.K. S., Coulibaly A., Orou K.R., Fossou M. R., Baka D. (2020). Cartographie des reseaux de fractures de la région de Gagnoa (Centre-Ouest De La Cote D’ivoire). Global Journal of Science Frontier Research: H Environment & Earth Science, Vol. 20, 6 (1):53-67.
29. Ouattara G.S., Dibi B., and Mangou O.M.J. (2021). Contribution of RADARSAT-1 Images to Structural Geological Mapping and Lineament Density Assessment in the Lobo River Watershed at Nibéhibé (Centre-West, Côte d'Ivoire). European Journal of Environment and Earth Sciences, 2(4) : 15-20. DOI: http://dx.doi.org/10.24018/ejgeo.2021.2.4.147
30. Oularé S., Kouamé, A. K., Saley, M. B., Ake, G. E., Kouassi, M. A., Adon, G. C., Kouamé, F. K. & Therrien, R. (2016). Estimation de la conductivité hydraulique des zones discrètes de réseaux de fractures à partir des charges hydrauliques : application au bassin versant du N’zo (ouest de la Côte d’Ivoire). Revue des sciences de l’eau, 29(3) : 279–301. https://doi.org/10.7202/1038928a
31. Oussou F. E., Oloukoi J., Awolowo O., Yalo N., Boukari M. (2019). Analyse Spatiale du Potentiel en eau Souterraine dans le Bassin du Zou au Sud du Benin (Afrique de L'ouest). European Scientific Journal September 2019 edition ,15(27) : 402-425
32. PRICI (2016). Projet de Renaissance des Infrastructures de Côte d’Ivoire. Rapport final du cadre de gestion environnementale et sociale, Côte d’Ivoire, 203p.
33. Razack M. (1984). Application des méthodes numériques et statistiques à l’identification des réservoirs fissurés carbonatés en hydrogéologie. Thèse de doctorat d’état ès Sciences Naturelles, Université Languedoc, Montpellier, France, 384p.
34. Savane I. (1997). Contribution à l’étude géologique et hydrogéologique des aquifères discontinus du socle cristallin d’Odienné (Nord-Ouest de la Côte d’Ivoire). Apport de la télédétection et d’un système d’information hydrogéologique à référence spatiale. Thèse Doctorat d’Etat ès-sciences naturelles, Université de Cocody, 322p.
35. Soro G. (2010) : Evaluation quantitative et qualitative des ressources en eaux souterraines dans la region des lacs (centre de la côte d’ivoire) : hydrogeologie et hydrochimie des aquifères discontinus du district de yamoussoukro et du departement de Tiébissou. Thèse de doctorat, Université Félix Houphouët Boigny (Côte d’Ivoire), 254p.
36. Soro G., Soro N., Ahoussi K.E., Lasm T., Kouamé F.K., Soro T.D. & Biémi J. (2010). Evaluation des propriétés hydrauliques des aquifères fracturés des formations cristallines et métamorphique dans la région des Lacs (Centre de la Côte d’Ivoire). Estudios Geológicos, 66(2) : 227-242.
37. Yacé I. (1976). Le volcanisme éburnéen dans les parties centrales et méridionales de la chaîne précambrienne de Fétékro en Côte d’Ivoire. Thèse de Doctorat, Université de Cocody (d’Abidjan, Côte d’Ivoire), 373p.
38. Yao (2015). Evaluation des potentialités en eau du bassin versant de la Lobo en vue d'une gestion rationnelle (Centre-ouest de la Côte d'Ivoire). Thèse unique de Doctorat, Université Nangui Abrogoua, (Abidjan, Côte d'Ivoire), 225p.
39. Yao K. A., Kouassi A. M., Koffi Y. B., Biemi J. (2010). Caractérisation hydrodynamique et hydrogéochimique des aquifères fissurés de la région de Toumodi (centre de la Côte d’Ivoire). Journal of Environmental Hydrology, 18 (26): 1-15.
40. Yao K. T., Oga M.-S., Kouadio K. E., Fouché O., Ferriere G. et Pernelle C. (2014). Rôle hydrogéologique des linéaments structuraux en milieu cristallin et cristallophyllien : cas du bassin versant du Sassandra, Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire. Afrique SCIENCE 10(4) : 78 - 92
41. Yao T. K., Fouché-Grobla O., Oga M-S.Y., Assoma V.T. (2012). Extraction de linéaments structuraux à partir d’images satellitaires, et estimation des biais induits, en milieu de socle précambrien métamorphisé. Revue Télédétection, 10 (4) : 161-178.
Published
2022-09-01
How to Cite
Guillaume, A. A., Arthur Brice, K.-W., Parfait, S. A., Hervé Jacques, K. K., & Jean, B. (2022). Landsat 8 Oli Satellite Imagery Mapping and Analysis of Bedrock Fracture Networks in the Departments of Yamoussoukro and Toumodi (Central Cote d’Ivoire). European Scientific Journal, ESJ, 8, 391. Retrieved from https://eujournal.org/index.php/esj/article/view/15771
Section
ESI Preprints