L’imagerie satellitaire au service de Vintel

Agronomie
18 octobre 2017 par Serge Zaka
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Lorraine Godon a choisi de faire son stage de fin d’étude d’ingénieur à ITK. Son sujet portait sur l’utilisation de l’imagerie satellitaire pour accélérer l’ajustement des paramètres d’entrées de l’outil d’aide à la décision « Vintel », actuellement développé chez ITK.

 

Son parcours

Après avoir été 2 ans en classes préparatoires BCPST à Metz et appréciant particulièrement la biologie végétale, je suis allée en école d’ingénieur en agronomie à Bordeaux Sciences Agro. Après 3 semestres de tronc commun et un semestre de pré-spécialisation, j’ai intégré la spécialisation AgroTIC commune avec l’école de Montpellier. Cela m’a permis d’acquérir des connaissances dans le domaine des nouvelles technologies au service de l’agronomie (télédétection, capteurs, programmation, gestion de base de données, gestion de projet).  J’ai choisi cette orientation car elle permettait de développer des compétences diversifiées qui pouvaient notamment être mises au service d’une agriculture raisonnée.

C’est pourquoi j’ai choisi ITK pour effectuer mon stage de fin d’étude car les OAD qui y sont développés répondent à ces grandes problématiques auxquelles le monde agricole fait face. De plus le sujet du stage était en totale adéquation avec mes compétences.

 

Problématique du stage

Durant ces six mois, j’ai travaillé sur une problématique liée à la mise en place de la solution Vintel sur une nouvelle parcelle. Vintel a pour objectif d’aider les viticulteurs à définir et suivre un itinéraire hydrique en cohérence avec leurs objectifs de production. Un modèle agronomique permet de simuler, au pas de temps journalier, le potentiel hydrique foliaire et d’estimer les besoins en eau à l’échelle de la parcelle. Actuellement, pour utiliser l’outil, il est nécessaire d’effectuer des mesures de chambres à pression à plusieurs reprises lors de la première saison afin d’ajuster les paramètres d’entrée du modèle sur une nouvelle parcelle. Cela est très contraignant : déplacements chronophages sur le terrain, travail de nuit.

 

Ses activités et résultats

Mon objectif était de voir s’il était possible d’utiliser l’imagerie satellitaire pour accélérer l’ajustement des paramètres d’entrée de l’OAD Vintel. A l’heure où la recherche fondamentale sur la télédétection dans le domaine agronomique est en pleine expansion, cette étude est d’autant plus intéressante qu’elle s’intéresse à la faisabilité d’une telle solution dans un contexte commercial. J’ai donc été amenée à créer des algorithmes de traitement d’images afin d’extraire  différents indices de végétation à partir d’images Sentinel-2. Ces indices de végétation ont ensuite été comparés à des variables du modèle Vintel pour mettre en évidence d’éventuelles améliorations à apporter dans le modèle agronomique et pour trouver les indices les plus adéquats dans le but de suivre la statut hydrique de la vigne. Afin de mener l’étude, une vingtaine de parcelles disposant de la solution Vintel ont été utilisées. Ces dernières étaient situées dans l’Hérault (France) mais aussi en Californie (Etats-Unis).

Le NDVI a été utilisé pour apporter un regard critique sur la manière dont est modélisée la croissance de la canopée dans l’outil. Il s’avère que des améliorations peuvent être envisagées concernant la manière dont évolue la taille de la canopée entre le débourrement et la fin de croissance. Par ailleurs, la fin de croissance sur les parcelles situées aux Etats-Unis semble être atteinte plus tôt que ce que le modèle prévoit.

Je me suis aussi intéressée à trouver des indices de végétation en lien avec le statut hydrique du vignoble pour limiter les mesures à effectuer sur le terrain. Plusieurs indices se sont révélés pertinents : le PRI, le PRI normalisé et le Simple ratio. Des relations entre potentiel hydrique à midi et indices de végétation ont pu être mises en évidence sur les parcelles pour lesquelles la contrainte hydrique atteignait un niveau suffisamment important (potentiel hydrique à midi allant jusqu’à -15bars) (Figure ci-dessous, cas 1). En revanche, aucun résultat satisfaisant n’a été trouvé sur les parcelles peu stressées et présentant une faible variabilité de contrainte hydrique au cours de l’année (Figure ci-dessous, cas 2).

Régressions linéaires entre PRI et potentiel hydrique à midi sur deux parcelles situées aux Etats-Unis

Les relations de régressions mis en évidence sur certaines des parcelles d’étude sont différentes. Il est donc nécessaire d’investiguer davantage pour trouver une relation qui soit valable quel que soit le contexte parcellaire et ainsi utiliser l’imagerie satellitaire comme une alternative aux mesures de chambres à pression.

 

Sa vision d’ITK

Durant ces 6 mois de stage j’ai pu découvrir le fonctionnement d’ITK. J’ai beaucoup apprécié la manière dont sont mises en œuvre les méthodes agiles à toutes les échelles de l’entreprise. Les moments d’échanges sont nombreux. Cela m’a permis de faire des points réguliers sur mon avancée et de voir quelles étaient les évolutions des autres projets. Cela m’a également permis d’être facilement intégrée dans la vie de l’entreprise. J’ai aussi pu bénéficier d’un bon encadrement tant du point de vue technique que scientifique. L’équipe m’a également apporté son soutien lors de la rédaction de mon mémoire et de la préparation de ma soutenance.

ITK accorde beaucoup d’importance au suivi des stagiaires. Cela permet à chacun d’y trouver son compte : les résultats des travaux permettent à l’entreprise d’avancer et les stagiaires bénéficient d’un suivi leur permettant d’acquérir de nouvelles compétences/connaissances valorisables professionnellement. Ces six mois de stage m’ont permis d’apprendre beaucoup.

ITK est une entreprise idéale pour réaliser son stage de fin d’études dans le domaine de la R&D. Suite à mon stage une thèse CIFRE m’a notamment été proposée.

 

Serge Zaka Serge Zaka
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