Les nano satellites et leur impact sur les études en hydrologie pour l’agriculture

Cet article scientifique rédigé par des chercheurs de l’université King Abdullah d’Arabie Saoudite associés à des membres du projet planet, fait le point sur les enjeux associés aux nano satellites (cubsat) pour mesurer des paramètres culturaux permettant d’estimer l’évapotranspiration et les besoins en eau des cultures à différentes échelles. Nous avons déjà publié des articles de ce type dans ce blog. Toutefois, cet article est intéressant car il prend un peu de hauteur en analysant les potentialités de ces nouveaux projets, mais aussi les limites et les risques qui leur sont associés. Plusieurs limites ou points de vigilance sont ainsi mis en évidence par les auteurs :
– la qualité radiométrique des images qui ne fait pas l’objet d’une procédure de contrôle et de correction telle que proposée dans les grands projets « publics » (Landsat, sentinel, etc.),
– l’agilité du système qui prévoit une évolution continue des satellites (et de leur spécification technique telle que résolution spectrale, résolution spatiale, etc.) qui entraîne une nécessaire adaptation des chaînes de traitement en continu et la nécessité d’avoir plusieurs chaînes de traitement opérationnelles en parallèle, adaptées à la diversité des satellites qui composent les constellations,
– la pérennité du système puisque pour le moment, le modéle économique associé aux constellations de nano-satellites n’est pas figé et pourrait évoluer dans les prochains mois/années en fonction des besoins identifiés. Planet propose par exemple un accès recherche et enseignement permettant de mener des études scientifiques et/ou pédagogique sur des portions de territoire, mais les conditions d’accés aux données pourraient évoluer dans les prochaines années.

L’article fait un point sur les principaux fournisseurs de données de nano-satellites :
https://www.planet.com/
https://www.nasa.gov/directorates/heo/home/CubeSats_initiative
http://space.skyrocket.de/doc_sat/cubesat.htm

références : McCabe, M. F., Aragon, B., Houborg, R., & Mascaro, J. (2017). CubeSats in Hydrology: Ultra‐High Resolution Insights into Vegetation Dynamics and Terrestrial Evaporation. Water Resources Research.

4 satellites de plus pour Galiléo

Depuis hier (12 Décembre 2017), la constellation Galileo, le système de positionnement par satellite européen, compte 4 satellites supplémentaires. Le prochain (et dernier) lancement mi-août permettra d’ajouter quatre satellites supplémentaires pour avoir une constellation opérationnelle à 24 satellites et 2 unités de secours. Les quatre satellites déployés cette nuit ne devraient pas connaître les problèmes d’horloge atomique rencontrés par les premières unités mises en orbite, les défaillances ayant été identifiées et des correctifs apportés.
Galileo sera pleinement opérationnel en 2020 avec 30 satellites, il permet à l’Europe de s’affranchir du GPS si nécessaire, la combinaison des deux signaux peut apporter une précision de positionnement supplémentaire de l’ordre de 30 cm. La plupart des smartphones de demain exploiteront d’ailleurs un signal combiné entre plusieurs systèmes de positionnement : GPS d’abord, mais aussi Glonass russe ou Beidou chinois.

on pourra consulter :

https://galileo-mission.cnes.fr/fr

https://ariane.cnes.fr/fr/direct-lancement-dariane5-galileo-le-12-12-17

https://www.generation-nt.com/galileo-gnss-satellite-positionnement-kourou-actualite-1949052.html

https://www.usinenouvelle.com/article/video-ariane-5-envoie-en-orbite-quatre-nouveaux-satellites-de-galileo.N626518

L’Agrirouter de DKE : pour faciliter l’échange de données sur l’exploitation agricole

DKE est une entreprise allemande créée par Agco, Amazone, Deutz-Fahr, Grimme, Horsch, Krone, Kuhn, Lemken, Pöttinger et Rauch. Cette vidéo de 3 min. présente, de maniére trés pédagogique, le concept d’Agrirouter que DKE propose pour faciliter l’échange de données en agriculture. L’agrirouter une plaque tournante de données qui permet à l’agriculteur de définir les données qu’il souhaite échanger entre quel type d’équipements, d’applications, de services, etc. L’agrirouter a été distingué au cours du salon agritechnica qui s’est tenu en Novembre à Hannovre.

Parrot lance le Bluegrass, un drone pensé pour l’agriculture

L’entreprise française Parrot étoffe sa gamme de drones, avec un quadricoptère spécifiquement développé pour l’agriculture. Parrot Bluegrass est un nouvel outil d’aide à la décision au service de l’agriculture de précision.

http://www.ac-mag.fr/drones-et-capteurs-agricoles/110-parrot-lance-le-bluegrass-un-drone-pense-pour-l-agriculture

Comment la topographie d’une parcelle affecte la qualité de l’épandage des engrais ?

variabilité_épandeur

Sources : Abbou-ou-Cherif et al., 2017

C’est la question que s’est posée l’équipe de chercheurs de l’Irstea de Montoldre. Cette question est importante car à l’heure où les dispositifs d’épandage deviennent de plus en plus  précis (entre autre avec le contrôle du débit et la gestion des sections), des sources d’erreurs induites par les conditions d’épandage ne peuvent plus être négligées. C’est en particulier le cas de la topographie qui, à travers les dévers et les changements de pentes, affecte le comportement du tracteur, l’épandeur qu’il porte, et donc la qualité de l’épandage. Bien que connu de manière intuitive, l’effet de la topographie d’une parcelle sur la qualité de l’épandage des engrais n’avait jamais été étudié de manière rigoureuse. L’importance de ce facteur, tant en terme de surface affectée que de variabilité dans les doses apportées, n’était donc pas connu et il était difficile d’émettre des préconisations et des spécifications sur la nécessité de corriger ce phénomène ou sur les systèmes à embarquer pour apporter des corrections (et encore moins sur la manière de corriger ce phénomène).

C’était l’objectif de la thèse de E-M Abbou-ou-Cherif qui a été soutenue le 15 Novembre dernier et qui a portée sur l’épandage centrifuge des engrais (largeur d’épandage de l’ordre de 30-40 m). Grâce à une approche hybride, combinant données expérimentales et modélisation rigoureuse des phénomènes impliqués, la thèse a pu simuler l’effet de différentes conditions (ruptures de pentes positives ou négatives, dévers, etc.) sur la nappe d’épandage du distributeur. Cette approche permet de reconstituer le passage du tracteur sur une parcelle et de caractériser l’hétérogénéité de la dose d’engrais apportée qui en résulte (cf. illustration). Ces travaux ont permis de quantifier objectivement l’impact de la topographie sur la qualité de la répartition des engrais épandus. Ils montrent que l’impact peut être important spatialement, puisque la répartition peut être affectée sur des surfaces de plusieurs dizaines de m², mais aussi en terme de variabilité, des écarts de +/- 70 % de la dose souhaitée pouvant être observés. Compte tenu de ces résultats, la thèse propose une approche permettant de corriger ces effets en temps réel. Cette approche a été validée sur des données simulées .

Une partie des résultats de la thèse ont été récemment publiés : Abbou-ou-cherif, E. M., Piron, E., Chateauneuf, A., Miclet, D., Lenain, R., & Koko, J. (2017). On-the-field simulation of fertilizer spreading. Computers and Electronics in Agriculture141(C), 118-130.

Vous pouvez contacter le référent scientifique de ce travail si vous souhaitez plus d’information : emmanuel.piron@irstea.fr / 04-70-47-74-32

Esaconnect : les start-ups montrent les tendances

Esaconnect a été l’opportunité pour des jeunes pousses de se faire connaitre mais également de montrer quelles sont les tendances à souligner. Cette édition a permis de mettre en lumière : le partage des savoirs, la surveillance des ravageurs, et l’analyse du potentiel des sols au travers des activités de différentes start-up :

  • Agrifind
  • Plateforme Web sur laquelle les agriculteurs partagent leur expérience et pourront signaler une attaque de ravageurs ou de maladie

  • Agrimagine
  • Plateforme pour échanger savoirs, expertise et expériences qui profiteraient à tous

  • Advansee
  • Piège à insectes sous vidéo-surveillance

  • Projet Data4Soil
  • Plateforme pour suivre la fertilité des sols et identifier les itinéraires techniques à la fois productifs et respectueux de l’environnement.

  • Soyl France
  • Cartographie du potentiel réel des sols à partir de la mesure de la conductivité électrique

  • EchoGreen
  • Capteur de signaux électro-physiologiques émis par les plantes en cas de stress pour détecter les maladies avant l’apparition des symptômes

Pour plus de détails lisez l’article ici !

Un capteur frugal et open source pour mesurer la hauteur et la température des couverts végétaux

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Un article scientifique publié par deux chercheurs de l’USDA Agricultural Research Service (Crop Production Systems Research Unit, Stoneville, USA). Cet article mérite d’être souligné à plusieurs égards :
a) il montre le potentiel des projets comme arduino pour développer des systèmes de mesures sophistiqués embarqués avec un faible coût (260 €),
b) il démontre l’impact que peut avoir le monde de l’open source pour diffuser des innovations de pointe en proposant un ensemble de ressources, de liens, etc. permettant de reconstruire ce système,
c) il démontre qu’il est possible d’accéder à des informations évoluées (hauteur de la végétation, température de la végétation) et de les cartographier avec des solutions à faible coût,
d) il met en évidence la nécessité de développer de nouvelles compétences, de nouvelles organisations pour accompagner les agriculteurs dans la découverte, la fabrication et la co-conception de solutions évoluées de ce type,
e) il montre enfin que les outils d’agriculture de précision sont aussi accessibles pour des petites exploitations (à condition de mettre à disposition les compétences pour les accompagner dans la conception, la fabrication et la mise en oeuvre de cette démarche)
L’article propose une description complète des capteurs, de leur montage, des ressources utilisées, etc. pour reproduire le systéme de mesure présenté.

résumé : Many agricultural applications, including improved crop production, precision agriculture, and phenotyping, rely on detailed field and crop information to detect and react to spatial variabilities. Mobile farm vehicles, such as tractors and sprayers, have the potential to operate as mobile sensing platforms, enabling the collection of large amounts of data while working. Open-source hardware and software components were integrated to develop a mobile plant-canopy sensing and monitoring system. The microcontroller-based system, which incorporated a Bluetooth radio, GPS receiver, infrared temperature and ultrasonic distance sensors, micro SD card storage, and voltage regulation components, was developed at a cost of US$292. The system was installed on an agricultural vehicle and tested in a soybean field. The monitoring system demonstrates an application of open-source hardware to agricultural research and provides a framework for similar or additional sensing applications.

référence : Fisher, D. K., & Huang, Y. (2017). Mobile Open-Source Plant-Canopy Monitoring System. Modern Instrumentation6(01), 1.

Notiphy : un objet connecté pour les délais de ré-entrée dans les parcelles

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Sources : http://www.tracesecritesnews.fr/actualite/quatre-start-up-a-la-pointe-des-usages-numeriques-dans-les-process-et-la-consommation-alimentaire-s-exposent-a-la-food-use-tech-106727#.WfrYGO9V1uI.linkedin

« Mario Rega n’est pas informaticien mais ingénieur en biologie. La préoccupation de l’environnement et de la santé l’ont conduit à imaginer un témoin de la présence de pesticides dans le milieu agricole. L’exploitant agricole renseigne un logiciel (baptisé Notiphy) sur la nature du traitement par identification des molécules, la date de l’opération et la localisation de la parcelle. Ces informations sont communiquées par bluetooth à une boîte bourrée d’électronique, implantée au sein de la parcelle qui émet un signal lumineux tant que le traitement est actif. Pour ne pas nuire au paysage, la balise – autonome pendant au moins une saison grâce à des piles classiques rechargeables – , prend la forme d’une petite maison en bois dont le design s’identifie au lieu où elle est implantée : un toit qui imitent les tuiles vernissées par exemple dans le vignoble bourguignon. »

Un système d’abonnement par mail ou SMS avertit le voisinage des dates de pulvérisation. L’outil participe aussi à la sécurité au travail des employés agricoles. Trois témoins tests ont été installés dans des vignobles de Bourgogne, du Bordelais et de Champagne pour argumenter la commercialisation qui démarre.

Planet propose un service de télédétection agricole avec une fréquence quotidienne

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Sources : http://www.farmindustrynews.com/technology/satellite-imagery-your-fingertips

Nous avions déjà évoqué le nom de la société Planet sur ce blog à plusieurs reprise. Un article de Farmindustry montre que le service est maintenant pratiquement opérationnel avec 54 nano satellites de plus que l’année dernière (la constellation est passée à 190 nano-satellites en 2017). Planet propose dés à présent des services aux agriculteurs en revendiquant une image quotidienne (lorsque les conditions météorologiques le permettent) avec une résolution de 3 m. en multispectral. L’article met en évidence l’émergence de nouveaux services dans ce domaine.

Un capteur portable pour estimer la teneur en protéine du blé

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GrainSense est un capteur portable (vraisemblablement basé sur la spéctrométrie) qui permet de déterminer la teneur en protéine du blé. Destiné à des acteurs de terrain (agriculteurs, conseillers), il permet d’effectuer des mesures rapidement et de maniére non destructive. Son intérêt est de pouvoir apporter des éléments de réponse de maniére immédiate pour répondre à des questions pratiques du type :

- est-ce la meilleure date pour récolter ?

- est-ce que le concentré que je donne à mes animaux à la teneur en protéine requise ?

- puis-je mélanger ces deux récoltes dans le même silo de stockage ?

On pourra consulter : http://www.grainsense.com/services