Suivi du couvert végétal en milieu agricole.

Id du groupe: suivi_veg_agri

Apport des séries temporelles d’images de télédétection pour le suivi du couvert végétal en milieu agricole

J. DENIZE, Doctorant – UMR IETR/LETG propos recueillis par T. HOUET, Juillet 2017

Quelle thématique travaillez-vous ?

Le projet de thèse porte sur l’exploitation de nouvelles séries d’images satellites radar et optiques pour la cartographie du couvert végétal en milieu agricole.

Plus précisément, sur le plan thématique, il est focalisé sur l’amélioration de l’identification et de la caractérisation des couverts végétaux qui influent sur les transferts de flux d’eau, l’objectif étant d’étudier certaines pratiques agricoles dans une perspective de développement de l’agro-écologie. Nous avons choisi de focaliser sur des couverts végétaux dont la distribution spatiale est encore mal connue, les prairies, les intercultures et les bandes enherbées.

Sur quel site d'étude travaillez-vous (type de milieu, localisation, historique) ? 

J’étudie le paysage agricole à deux échelles : A l’échelle régionale, mes travaux portent sur l’ensemble de la Bretagne, où l’agriculture occupe une place importante, tant en matière d’utilisation du territoire, que de production agricole ou agroalimentaire ; A l’échelle locale, ils sont concentrés sur le site de Pleine-Fougères qui fait l’objet d’un suivi scientifique sur les interactions entre paysage et environnement depuis de nombreuses années. Labellisé par le CNRS en tant que Zone Atelier « Armorique », référencé dans les réseaux LTER Europe (http://lter-europe.net) et  ILTER (http://www.ilternet.edu), il présente un gradient de paysages diversifiés allant d'un paysage bocager très dense de polyculture élevage, à un paysage beaucoup plus ouvert où les cultures dominent.

Quel objectif cherchez vous à atteindre et avec quelles données?

A l’échelle régionale, il s’agit d’effectuer un suivi intra-annuel des états de surface des sols afin d’identifier les sols nus hivernaux et les couverts prairiaux à une échelle parcellaire. Pour cela, des séries temporelles d’images récentes optiques et radar à haute résolution spatiale Sentinel 1&2 seront utilisées. Sur le site de Pleine-Fougères, l’objectif est d’identifier et de caractériser les intercultures et les bandes enherbées qui ont été semées à partir de l’analyse de séries temporelles d’images satellites optiques et radar à très haute résolution spatiale (RADARSAT-2, TerraSAR-X, ALOS-2, SPOT 6&7, Pléiades).

Images Sentinel-1 (radar, à gauche) et Sentinel-2 (optique, à droite) sur le site de Pleine-Fougères. Nous pouvons observer que la végétation apparaît en vert sur les deux images et les sols nus en bleu sur l’image Sentinel-1 et en beige sur l’image Sentinel-2. Des informations sur la structure interne de la végétation sont visibles sur l’image radar.

Quelles sont les particularités / enjeux de gestion liés à ces sites ?

La présence et la durée d’un couvert végétal sur les sols agricoles influent sur les transferts de flux d’eau de surface et sub-surface. Selon les pratiques de fertilisation passées et actuelles, Les types de couverts hivernaux présents, qu’ils s’agissent de prairies, d’intercultures ou de bandes enherbées, peuvent jouer un rôle sensible dans la limitation, voire la réduction de la dégradation de la qualité de l’eau.

Dans le contexte actuel de développement et de diffusion des concepts et principes de l’agro-écologie, il apparait fondamental de développer des méthodes d'observation et de suivi de l’utilisation des sols et des pratiques agricoles afin de produire des diagnostics environnementaux. Ces derniers sont essentiels à l'évaluation du risque de transfert des intrants vers les cours d’eau.

Quelles données de terrain allez-vous récolter et pour quoi faire ?

Pendant la période d’intercultures, nous effectuons tous les mois sur le site de Pleine-Fougères, des relevés sur la végétation afin d’identifier les types d’intercultures mises en place et leurs stades de croissance. Nous observons aussi la présence des bandes enherbées et l’état des prairies.

En outre, nous réalisons une fois par an des enquêtes auprès des agriculteurs afin de répertorier leurs pratiques agricoles.

En quoi KALIDEOS Bretagne constitue une opportunité pour vos travaux ?

Le programme KALIDEOS Bretagne est un dispositif qui nous facilite l’obtention d’images satellitaires radar et optiques, telles que les données à très haute résolution spatiale Pléiades ou Alos-2.

Le CNES nous livre ces données avec un niveau de prétraitements géométriques et radiométriques avancé, ce qui nous permet de gagner du temps et de nous concentrer sur l’extraction et l’interprétation des informations utiles pour la compréhension du rôle du couvert hivernal sur le transfert de flux. 

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