Jean-François Dejoux (CESBIO) présente la télédetection et des verrous associés.

1. G. Dedieu B. Thumerel R. Vall H. Schwartz
J.-C. Menaut R. Sanchez-Albor O. Boucherie B. Lapeyrade
J.-F. Dejoux L. Trinqué
OSR - Observatoire Spatial Régional
PATS - Pôle d’Application
des Techniques Satellitaires
gerard.dedieu@cesbio.cnes.fr
jean-francois.dejoux@cesbio.cnes.fr

2. OSR : un observatoire terrain - télédétection
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

3. Valorisation scientifique et appliquée :
une démarche conjointe PATS et OSR
 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 ? )

4. Le territoire. Recherche, expérimentation - démonstration
Lectoure
Fleurance
Vallée Save
Auch
Toulouse
Auradé
Lamasquère
Le Fauga
St André
Le Pays Portes de Gascogne (159 communes)

5. 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…

6. Observatoire (OSR) TOURNESOL => approche
diagnostic, modélisation, domaine de validité…
Forte variabilité de croissance du Tournesol :
interannuelle (2006/2007/2008) et intra-annuelle
Biomasse produite (kg m-2)
Indices de végétation Formosat < modèle SAFYE
Moyenne de plus de 200 parcelles / an
Thèse en cours (Claverie)
0,9 Année 2008
0,8
0,7
0,6 tournes ol (85% )
0,5
0,4 Tournes ol tardif (12% )
0,3
0,2 Tournes ol partic ulier
(3% )
0,1
0 2002 2002 + 2003
2 19 7 31 21 25 6 10 26
fév. juin juil. juil. août s ept oc t. oc t. oc t. Rotations du Tournesol 2002-2003

7. Qq verrous, questions clés
 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

8. 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

9. 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…)

10. ANNEXE
Ingéniérie 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)