La modulation du travail du sol en agriculture de précision : une option peu étudiée

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Il s’agit d’un article de synthèse rédigé par deux chercheurs (université Kemal-Turquie et université de Pensylvany-Etats Unis). L’article est issu d’une conférence, il n’est pas récent mais il vient d’être mis en ligne sur le site research gate. Son intérêt est de faire le point sur une pratique qui est peu abordée dans le domaine de l’agriculture de précision : celle de la modulation du travail du sol. A l’heure où beaucoup d’agronomes remettent en cause le travail du sol traditionnel et où les techniques sans labour sont présentées comme une alternative intéressante pour lutter contre l’érosion ou pour favoriser la vie dans les sols. La modulation du travail du sol pourrait constituer une alternative intéressante là où les techniques sans labour s’appliquent mal ou donnent de mauvais résultats (sols compacts, argileux, etc.). En effet, dans bien des situations, les techniques simplifiées ne présentent pas que des avantages, on pourra citer entre autres des problèmes sanitaires plus importants, une utilisation plus importante d’herbicides, une variabilité importante de la matiére organique dans le sol, etc. Dans ces situations, il est nécessaire d’offrir des solutions aux agriculteurs pour limiter l’impact des techniques de travail du sol classiques. Pour répondre à ce problème, la modulation du travail du sol a beaucoup été étudiée au début des années 2000. Le concept est simple, il consiste à moduler la profondeur de travail ou l’action de l’outil en fonction des propriétés du sol (compaction, force de rupture, texture, etc.). D’après les auteurs cette technique offrirait des avantages tels que : moins d’intrants énergétique fossile consommé et des perturbations du sol moins importantes qui contribueraient à limiter l’érosion, la dilution de la matière organique, etc. L’article fait le point sur les prototypes qui ont été conçus pour mettre en oeuvre cette pratique. Il fait également le point sur les systèmes de mesure qui ont été proposés pour capter en ligne (ou avant le passage de l’outil) les caractéristiques physiques du sol permettant d’adapter le travail de l’outil aux conditions particulières rencontrées. Malheureusement, l’article ne précise pas si des essais à moyen terme ont été réalisés pour effectivement valider l’intérêt de ces approches sur l’érosion des sols, les aspects sanitaires, le contrôle des adventices ou la vie dans les sols.

On pourra télécharger l’article ici ; 2010-Gorucu-Keskin-Advance-tillage-son

Le dernier numéro d’ISO focus est consacré aux normes ISO pour l’agriculture

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Des articles qui restent très généraux pour les professionnels de l’information dans le domaine agricole, mais l’intérêt est d’avoir une synthése (à travers divers exemples) des différents champs couverts par les normes ISO (eau, sol, machine, mesure, etc.).

A télécharger à l’adresse suivante : https://www.iso.org/files/live/sites/isoorg/files/news/magazine/ISOfocus%20(2013-NOW)/fr/2017/ISOfocus_122/ISOfocus_122_FR.pdf

Un appel à projets « Robotique et capteurs au service de la réduction des pesticides »

Comment concilier la nécessaire réduction des intrants en agriculture et les contraintes et besoins des agriculteurs et des filières ? Dans l’optique d’une réduction de 50% de l’usage de pesticides pour 2025, les ministères chargés de l’Agriculture et de l’Ecologie lanceront, en partenariat avec l’ANR, un appel à projets destiné à susciter la mise au point de solutions technologiques innovantes en agriculture. Baptisé ROSE – Robotique et Capteurs au Service d’Ecophyto – cet appel à projets devrait ouvrir en juin.

Toutes les informations : http://www.agence-nationale-recherche.fr/informations/actualites/detail/agriculture-un-appel-a-projets-prochainement-lance-sur-le-theme-robotique-et-capteurs-au-service-de-la-reduction-des-pesticides/

Eugenius : plusieurs PME s’unissent au niveau Européen pour offrir un bouquet de services

Alors que le programme Copernicus met à disposition des données d’observation de la terre pour le développement de nouveaux services. Ce programme doit s’appuyer sur des acteurs à même de comprendre les besoins des utilisateurs finaux et leur permettre d’accéder à des données « élaborées » pour proposer des services appropriés. Cela nécessite de maîtriser une large gamme d’outils et d’expertise qu’il est souvent difficile de réunir dans une seule entreprise. Afin de palier ce problème, un groupe de PME européennes a fondé le Groupe européen des entreprises pour un réseau d’informations à l’aide de données spatiales (European Group of Enterprises for a Network of Information using Space : EUGENIUS) en 2016. Ce réseau de fournisseurs de services a l’ambition de concevoir, créer et fournir des services et des applications liés à la gestion de l’espace et des ressources naturelles pour des clients régionaux et locaux, principalement les autorités publiques. Les applications seront basées sur la très grande quantité d’informations géospatiales mises à disposition par le programme Copernicus, ainsi que par de nombreuses initiatives locales et régionales. EUGENIUS constitue un modèle intéressant permettant à des entreprises de  partager des données et des méthodes complémentaires afin de répondre collectivement ou individuellement à une plus grande variété de demandes ; en effet, l’adaptabilité à des besoins ou conditions spécifiques est rendue possible par le réseau d’experts ainsi constitué au niveau européen.
EUGENIUS est constitué des entreprises suivantes : Terranis (Toulouse), Planetek (Bari), Spacebel (Liège), Capital Hightech (Bordeaux), Conectus (Strasbourg), Terraspatium (Athens), I-Sea (Bordeaux), Geomer (Heidelberg) and Geoville (Vienna).

EUGENIUS reste ouvert à de nouveaux membres, il est à la fois bénéficiaire du programme Copernicus et contributeur à l’évolution de son écosystème.

Toutes les informations : http://copernicus.eu/news/eugenius-new-association-eo-service-providers-europe-using-copernicus-data

L’ISA Lille (Yncrea) recrute un enseignant chercheur en agriculture numérique

Missions :
Pédagogie
– Enseignements, en anglais, dans le domaine pédagogique de l’agriculture connectée. Les enseignements porteront en particulier sur :
o L’agronomie et la production végétale (focus sur l’impact des changements climatiques sur les plantes cultivées) o Les technologies de l’agriculture numérique : développement d’outils d’aide à la décision (OAD), analyse de grands jeux de données, analyse d’images, géostatistiques, modélisation
o L’utilisation de nouvelles technologies en agriculture dans un contexte de changements de pratiques / agroécologie
– Encadrement d’étudiants en stages et en projets.
– Contribution à l’enrichissement et à l’évolution de la formation existante en appui de la personne en charge du cursus.

Recherche

Dans le cadre du développement du projet Smart and Urban Farming au sein d’Yncréa Hauts-deFrance, la personne recrutée sera amenée à
o Travailler sur les projets en cours dans les domaines de l’agriculture connectée et des nouvelles technologies
o Encadrer des étudiants stagiaires et étudiants en thèse dans ce domaine
o Participer au développement de la thématique en participant au montage de nouveaux projets.

Profil : Doctorat dans les domaines liés à la fonction (agriculture, analyse de données, nouvelles technologies), dynamique, avec une expérience à l’international souhaitée.

Pour tout complément contactez : bertrand.vandoorne@yncrea.fr

Merci d’adresser CV + lettre de motivation à recrutement.hautsdefrance@yncrea.fr

Influence du vent sur les mesures de végétation (3D) par proxi-détection

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Source : Andújar et al., 2017

Un article scientifique publié par des chercheurs de l’Institutdes sciences agronomiques de Madrid (Espagne) dans le journal Sensors. Cet article reste anecdotique dans le vaste domaine de l’agriculture de précision. Toutefois il met en évidence la maturité de ces technologies en agriculture. En effet la « premiére génération » d’articles dans ce domaine s’est focalisée (et se focalise encore) sur le lien entre les observations fournies par ce type de capteur avec des variables agronomiques d’intérêt. Cet article marque une « deuxiéme génération » d’études dans ce domaine puisqu’il s’intéresse à la robustesse de la mesure dans les conditions parfois difficiles du monde de l’agriculture. Notons que l’incidence de la lumiére fait partie des premiers travaux dans ce domaine, mais cet article adresse un nouveau type de question qui, à ma connaissance, n’avait jamais été explorée jusqu’à aujourd’hui et qui est assez pertinent : le vent et les déformations de la canopée qu’il provoque, a-t-il une incidence sur la mesure effectuée avec un capteur de végétation ?

Pour répondre à cette question, les chercheurs se sont intéressés à un capteur de proxi détection assez évolué qui permet d’estimer les caractéristiques 3D de la végétation. Ils se sont intéressés à deux types d’espèces avec des architectures différentes : les peupliers et les pruniers. l’analogie à des cultures pérennes (olive, vigne, fruitier, etc.) est donc possible.  Ils ont effectué des répétitions de mesures dans des conditions de vents différentes. Les résultats montrent des réponses différentes selon les espèces et la vitesse du vent. Les estimations de surface et de volume de canopée restent généralement plus cohérentes pour les pruniers que pour les peupliers pour des vitesses de vent élevées. Les mesures sur peupliers sont particulièrement affectées par des vitesses de vent supérieures à 5 m · s-1. Ces résultats montrent que l’utilisation de capteurs de proxi-détection (images 3D) pour la caractérisation des plantes pérennes doit considérer la vitesse du vent dans certains cas. En général, les auteurs préconisent un seuil de vitesse de vent de 5 m · s-1 (18 km · h-1) comme une limite prudente pour maximiser la qualité des estimations.

résumé : Weather conditions can affect sensors’ readings when sampling outdoors. Although sensors are usually set up covering a wide range of conditions, their operational range must be established. In recent years, depth cameras have been shown as a promising tool for plant phenotyping and other related uses. However, the use of these devices is still challenged by prevailing field conditions. Although the influence of lighting conditions on the performance of these cameras has already been established, the effect of wind is still unknown. This study establishes the associated errors when modeling some tree characteristics at different wind speeds. A system using a Kinect v2 sensor and a custom software was tested from null wind speed up to 10 m·s−1. Two tree species with contrasting architecture, poplars and plums, were used as model plants. The results showed different responses depending on tree species and wind speed. Estimations of Leaf Area (LA) and tree volume were generally more consistent at high wind speeds in plum trees. Poplars were particularly affected by wind speeds higher than 5 m·s−1. On the contrary, height measurements were more consistent for poplars than for plum trees. These results show that the use of depth cameras for tree characterization must take into consideration wind conditions in the field. In general, 5 m·s−1 (18 km·h−1) could be established as a conservative limit for good estimations.

référence : Andújar, D., Dorado, J., Bengochea-Guevara, J. M., Conesa-Muñoz, J., Fernández-Quintanilla, C., & Ribeiro, Á. (2017). Influence of Wind Speed on RGB-D Images in Tree Plantations. Sensors, 17(4), 914.

Dossier sur l’intelligence artificielle dans les Techniques de l’Ingénieur

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Source : les techniques de l’ingénieur

Les techniques de l’ingénieur publient un dossier trés pédagogique sur l’intelligence articifielle. Que ce soit pour un usage personnel, un usage professionnel individuel ou un usage professionnel, l’intelligence artificielle (IA) est entrain de changer la donne. Ce dossier est l’occasion de faire un point sur l’IA et les grands enjeux actuels.

Le dossier est consultable à l’adresse suivante : http://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/dossier/intelligence-artificielle-particuliers-entreprises/

La détection de la Flavescence dorée par drone : premiers résultats scientifiques

Rappelons que la détection de la flavescence dorée (FD) constitue un enjeu important pour une grande partie du vignoble français. Il y a une forte attente de la filière en outils permettant de rationaliser le suivi et l’inventaire des foyers de cette maladie. Le drone est souvent cité dans les revues techniques comme un outil avec une forte potentialité, toutefois, il existe peu (voire pas) d’articles scientifiques présentant une méthode et des résultats rigoureux de détection de la flavescence dorée par drone. C’est la raison pour laquelle ce travail publié par des collègues de l’école de Purpan mérite d’être mentionné. Il est (à notre connaissance) le premier article scientifique dans ce domaine.

L’expérimentation a été réalisée dans le vignoble gaillacois. Son objectif est d’évaluer la faisabilité de discriminer les symptômes de Flavescence dorée de vignes saines sur des cépages rouges et blancs à partir d’images multispectrales à très haute résolution. L’intérêt de l’étude réside dans une base de données exhaustives de vérité terrain acquises en septembre 2015 sur quatre parcelles (avec une mesure des symptômes et un gradation de ces derniers trés précises). Simultanément, des images multispectrales de drone ont été acquises et les signatures spectrales de plantes saines et symptomatiques ont été étudiées en considérant un ensemble de 20 variables (bandes spectrales, indices de végétation et paramètres biophysiques) calculées à partir des bandes spectrales. L’étude a été réalisée en utilisant des approches de classification univariée et multivariée. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les cépages rouges (que ce soit en utilisant des approches univariées et multivariées). Pour les cépages blancs, les résultats sont moins évidents quelle que soit la variable considérée et l’approche de classification testée. Néanmoins, l’évaluation de l’erreur montre que, malgré les problèmes de confusion entre les pixels correspondant à de la Flavescence dorée et les pixels de plante saine, il semble possible de proposer une technique opérationnelle de détection et de cartographie de symptômes susceptibles de correspondre à de  la Flavescence dorée sur la base d’images multispectrales de drones. En fin d’article, les auteurs discutent de la nécessité de conduire des expérimentations incluant d’autres désordres (biotiques et/ou abiotiques) que ceux de la flavescence dorée afin de vérifier la spécificité des variables pertinentes identifiées.

Flavescence dorée is a grapevine disease affecting European vineyards which has severe economic consequences and containing its spread is therefore considered as a major challenge for viticulture. Flavescence dorée is subject to mandatory pest control including removal of the infected vines and, in this context, automatic detection of Flavescence dorée symptomatic vines by unmanned aerial vehicle (UAV) remote sensing could constitute a key diagnosis instrument for growers. The objective of this paper is to evaluate the feasibility of discriminating the Flavescence dorée symptoms in red and white cultivars from healthy vine vegetation using UAV multispectral imagery. Exhaustive ground truth data and UAV multispectral imagery (visible and near-infrared domain) have been acquired in September 2015 over four selected vineyards in Southwest France. Spectral signatures of healthy and symptomatic plants were studied with a set of 20 variables computed from the UAV images (spectral bands, vegetation indices and biophysical parameters) using univariate and multivariate classification approaches. Best results were achieved with red cultivars (both using univariate and multivariate approaches). For white cultivars, results were not satisfactory either for the univariate or the multivariate. Nevertheless, external accuracy assessment show that despite problems of Flavescence dorée and healthy pixel misclassification, an operational Flavescence dorée mapping technique using UAV-based imagery can still be proposed.

Références : Albetis, J., Duthoit, S., Guttler, F., Jacquin, A., Goulard, M., Poilvé, H., … & Dedieu, G. (2017). Detection of Flavescence dorée Grapevine Disease Using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Multispectral Imagery. Remote Sensing, 9(4), 308.

Utilisation des smartphones pour caractériser la production de café

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Sources : Giraldo et al., 2017

Un travail de recherche appliqué publié dans la revue scientifique « sensors » par des chercheurs Colombiens du Centro Nacional de Investigaciones de Café. Ce travail est intéressant à plusieurs titres :
– il propose l’utilisation d’un dispositif de mesure « Low Cost » ou frugal adapté aux conditions particuliéres de la Colombie,
– il propose une approche originale basée sur l’utilisation des accéléromètres du smartphone pour détecter les déplacements de l’opérateur et améliorer la précision de localisation (au moins en relatif) des points de mesures. L’originalité est basée sur une « fusion » des informations apportées par le récepteur GPS et les accéléromètres du smartphone avec une précision relative annoncée par les auteurs de plus ou moins 15 cm. Attention, la précision de la localisation en absolue reste fortement impactée par l’imprécision liées au positionnement en mode naturel (env plus ou moins 5 m.),
– il propose à partir d’images vidéo acquises, de sélectionner et stocker les images qui sont le plus informatives (netteté, contraste, etc.).

A noter que le dispositif ne permet pas d’extraire automatiquement des paramètres pertinents à partir des images. L’objectif est de géo référencer des informations brutes de qualité qui pourront faire l’objet d’une expertise ou d’un traitement particulier dans un deuxième temps. La mise en place d’un traitement d’images embarqué n’est pas mentionné dans les perspectives de l’article. Peut-être est-ce lié à des aspects sociaux et organisationnels de la production du café en Colombie qui ne nécessitent pas cette étape.

Résumé de l’artice : Smartphones show potential for controlling and monitoring variables in agriculture. Their processing capacity, instrumentation, connectivity, low cost, and accessibility allow farmers (among other users in rural areas) to operate them easily with applications adjusted to their specific needs. In this investigation, the integration of inertial sensors, a GPS, and a camera are presented for the monitoring of a coffee crop. An Android-based application was developed with two operating modes: (i) Navigation: for georeferencing trees, which can be as close as 0.5 m from each other; and (ii) Acquisition: control of video acquisition, based on the movement of the mobile device over a branch, and measurement of image quality, using clarity indexes to select the most appropriate frames for application in future processes. The integration of inertial sensors in navigation mode, shows a mean relative error of ±0.15 m, and total error ±5.15 m. In acquisition mode, the system correctly identifies the beginning and end of mobile phone movement in 99% of cases, and image quality is determined by means of a sharpness factor which measures blurriness. With the developed system, it will be possible to obtain georeferenced information about coffee trees, such as their production, nutritional state, and presence of plagues or diseases.

références : Giraldo, P. J. R., Aguirre, Á. G., Muñoz, C. M., Prieto, F. A., & Oliveros, C. E. (2017). Sensor Fusion of a Mobile Device to Control and Acquire Videos or Images of Coffee Branches and for Georeferencing Trees. Sensors, 17(4), 786.

Pour tout savoir sur le projet Copernicus

Une vidéo pédagogique d’une présentation de Mauro Facchini qui permet d’avoir une vision synthétique du projet Européen Copernicus. La présentation permet en particulier d’avoir un aperçu de l’ensemble des projets satellitaires  (Sentinel 1, 2, 3, 4, 5, 5p, 6) jusqu’en 2020.