OSR - Observatoire Spatial Régional

PATS - Pôle d’Application des Techniques Satellitaires

gerard.dedieu@cesbio.cnes.fr

jean-francois.dejoux@cesbio.cnes.fr

G. Dedieu

J.-C. Menaut

J.-F. Dejoux

B. Thumerel

R. Sanchez-Albor

R. Vall

O. Boucherie

L. Trinqué

H. Schwartz

B. Lapeyrade

Service d’observation (label INSU) - Suivi long terme (10 à 30 ans) de territoires ruraux.

Collecte : observations et données terrain, depuis 2004… icos => 2030

3 parcelles lourdement instrumentées : flux C GES eau

+ réseau de parcelles (LAI, biomasse…), campagnes intensives (rugosités/humidité sols…)

occupation des sols, pratiques agricoles, rendements…

caractérisation fine du milieu (cartes des sols, topographie…)

Produits de la télédétection

Label et soutien CNES Kalideos

Multi-temporel – Haute résolution (2 à 32 mètres) = échelle parcelle - Multi-spectral

– Optique depuis 2002 : 10 à 20 images par an => dynamique végétation, résidus… dates levées

– Micro-onde : bandes C, X, L… => humidité de surface, rugosité… (travail du sol…)

Nouvelles missions spatiales, validation produits GMES (2013…)

Analyses, modélisation

de l’intraparcellaire (modélisation des processus) aux bassins versants et régions

cartes des pratiques agricoles et états de surface

modèles diagnostic (bilan eau…) et pronostic

OSR : un observatoire terrain - télédétection

Plate-forme d’accueil pour la Recherche et les Applications

=> capitalisation + mutualisation + SIE (système d’information Environnemental)

Le Pôle d’Application des Techniques Satellitaires (PATS)

Mise en place d’un territoire d’expérimentation – innovation dans les territoires

ruraux

Organisation, mutualisation et partenariat entre collectivités, acteurs du territoire, PMEs et

laboratoires

Co-construction de l’évaluation des besoins et des démonstrations d’usage du spatial:

réseaux d’utilisateurs, applications pilotes, projets

Conditions de l’innovation et de la pérennisation (living lab, projet européen RITA)

Thèmes : agriculture, aménagement (PLU…), gestion de l’eau, environnement (TV-TB..),

santé…

Vers un TERRITOIRE DE DEMONSTRATION de services

=> tester et valider de nouveaux services (yc service aval GMES…)

=> soutien en cours du CNES, du pôle aese (et agrimip ? )

Valorisation scientifique et appliquée :

une démarche conjointe PATS et OSR

Le territoire. Recherche, expérimentation - démonstration

Le Fauga

St André

Fleurance

Vallée Save

Lamasquère

Lectoure

Auradé

Auch

Toulouse

Le Pays Portes de Gascogne (159 communes)

AGRICULTURE. Thématiques, actions

Secteur agricole => enquête CESBIO 2007-2008 Gers et Haute-

Garonne + 1ères actions pilotes 2008-2010

Association des agriculteurs d’Auradé hétérogénéité intra-parcellaire, conseil fertilisation azotée (blé, colza…), …

aménagement agro-environnemental, travail du sol et érosion…

Chambres d’agriculture agronomie et territoire: couverts végétaux érosion…,

irrigation du maïs

Coopérative agricole conseil fertilisation azotée (colza…), irrigation tournesol…

organisation et prévision collecte (surfaces, rendements, qualités…)

durabilité filière tournesol (qualité, rendements…) < diagnostic régional des facteurs

limitants

Groupes techniques d’agriculteurs (CETA) agronomie de pointe : couverts végétaux azote, érosion…, irrigation du maïs,

agriculture de précision…

Observatoire (OSR) TOURNESOL => approche

diagnostic, modélisation, domaine de validité…

Forte variabilité de croissance du Tournesol :interannuelle (2006/2007/2008) et intra-annuelle

Indices de végétation Formosat Moyenne de plus de 200 parcelles / an

Rotations du Tournesol 2002-2003

Biomasse produite (kg m-2)< modèle SAFYE

2002 2002 + 20030

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

2

fév.

19

juin

7

juil.

31

juil.

21

août

25

s ept

6

oct.

10

oct.

26

oct.

tournes ol (85% )

Tournes ol tardif (12% )

Tournes ol partic ulier(3% )

Année 2008

Thèse en cours (Claverie)

OSR. Recherche méthodo

Télédétection : choix des meilleures dates, spectres, résolutions…

Et des meilleures données terrain associées

=> quid échantillonnage ?

=> comment intégrer l’ensemble des mesures ? en produire de la connaissance, du

conseil… ?

=> analyse parcelle versus analyse de groupe ?

OSR. Calibration, validation des produits de télédétection

=> ouvrir la ‘’boîte noire’’ des hétérogénéités observées (intra ou inter-parcellaire). A

partir des dynamiques végétations, météo, modèles de cultures… :

ex 1 : corréler avec carte des sols ou carte de rendements

ex 2 : inverser les propriétés des sols (réserve utile…)

=> Importance de l’analyse comparative. La validation n’est pas que dans

l’étalonnage des valeurs absolues , mais aussi dans la cohérence spatiale de

l’analyse ; cf enjeu du conseil

=> d’où complémentarité capteurs in situ et télédétection

Qq verrous, questions clés

Opposition (1) ? Télédétection versus capteurs in situ (versus modèles)

Limites télédétection : besoin de données terrain (pratiques agricoles +)

=> vérification, initialisation modèles, apprentissage, validation…

mais un échantillon de parcelles bien choisi et bien mesuré suffit !!!

pratiques agricoles : l’enregistrement automatique (capteurs…) est une très

grande opportunité (machinisme GPS : travail du sol, pulvé, rendement…) et la

tracabilité informatisée

l’enregistrement temps réel est un peu plus pour application opérationnelle

télédétection

état du milieu/peuplement : bien sûr

Limites capteurs in situ (cf exposé B Tisseyre) : grande difficulté à réaliser

des mesures comparables entre parcelles

=> ok pour tracabité, conseil temps réel à la parcelle…

=> difficulté pour analyse de groupe, d’un territoire

Limites des modèles…

Cf enjeu : ingéniérie de calage continu et ‘régional’ des modèles

ANNEXE - Opposition (2) ?

Temps réel versus diagnostic-bilan a posteriori

Diagnostic a posteriori – capitalisation pluri-annuelle (cf boîte noire des

hétérogénéités)…

Versus

Conseil opérationnel, pilotage, outil d’aide à la décision…

Des approches ‘’Observatoire – diagnostic… conseil temps réel’’

Calibrer et valider (chaque année) les modèles… (diagnostic..)

=> capitaliser en pluri-annuel pour améliorer la validité de prédiction des

modèles

= robustesse pluri-annuelle , cf variabilités météos…

Suppose des mesures satellites et terrain + observations ,

similaires (et riches si possibles) sur les 3 ou 4 1ères années (cf notion d’observatoire…)

ANNEXEIngéniérie de calage continu et ‘régional’ des modèles

Calibrer, valider (chaque année), améliorer : les modèles, les outils de

conseils et de prévisions…

Intra-parcellaire, parcelle, exploitation bassin versant, bassin de collecte…

quel échantillonnage de parcelles prendre ?

besoin d’une diversité de situations (sols, (météo ?), pratiques agricoles…

Pour les différents approches, outils…=> quelles informations minimales,

individuelles ou collectives ? Précision ?

Statique : caractérisation du milieu (sols, topographie locale (cf stock eau…))…

Dynamique : observations, capteurs, satellites

– Assimilation des données dans les modèles/outils…

– Contrôle a postériori ( d’autres variables, donc capteurs, peuvent avoir ce rôle)