La 3D en viticulture : une technologie qui arrive à maturité selon les derniéres recherches

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Images 3D d’un vignoble réalisé à partir d’images de drones (sources Montpellier SupAgro)

Deux articles publiés à quelques semaines d’écart font état de recherches où des mesures 3D issues de drone sont mises en avant dans le domaine de la viticulture.

Le premier article (Pichon et al, 2016) publié dans la revue Oeno-one montre qu’il est tout à fait possible de produire un modéle numérique de terrain de qualité (erreur de l’ordre de 8 cm) avec des produits commerciaux fournis par trois sociétés (Airinov, Aerotec solution, Geofalco). L’article discute la qualité de cette information au regard des applications possibles pour caractériser les parcelles viticoles ou tout un bassin versant. En effet, les drones permettent d’acquérir des informations d’altitudes de qualité avec une très haute résolution spatiale (à condition de bénéficier de points de référence au sol). Cette information permet de répondre à des problématiques que les données ou les chaînes d’acquisition actuelles peuvent difficilement satisfaire que ce soit pour des raisons de précision, de résolution ou de prix. La 3D par drone ouvre ainsi la voie à une meilleure caractérisation du potentiel qualitatif des parcelles grâce à la possibilité de calculer des variables de caractérisation parcellaires telles que la pente, l’altitude, l’exposition, etc.. ). Elle ouvre aussi la voie à une meilleure caractérisation agro-environnementale des bassins viticoles grâce à la possibilité d’identifier l’écoulement de l’eau, la présence de fossés, etc.

Le deuxiéme article (Weiss et Baret, 2017) montre que la 3D permet d’accéder à des informations de caractérisation des parcelles telles que l’orientation des rangs, l’écartement entre les rangs et même la hauteur du palissage avec une erreur de l’ordre de 8 cm. Cette information a été extraite d’informations 3D fournies par la société Airinov. Cet article ouvre là encore des perspectives intéressantes permettant d’envisager des outils pour caractériser les parcelles de vigne à l’échelle d’un bassin de production et même une mesure de la hauteur de la canopée pour des applications en viticulture de précision.

Références :

Pichon, L., Ducanchez, A., Fonta, H., & Tisseyre, B. (2016). Quality of Digital Elevation Models obtained from Unmanned Aerial Vehicles for Precision Viticulture. OENO One, 50(3).
Weiss, M., & Baret, F. (2017). Using 3D Point Clouds Derived from UAV RGB Imagery to Describe Vineyard 3D Macro-Structure. Remote Sensing, 9(2), 111.

 

 

 

Les présentations du symposium Innovine en ligne

InnoVine est un projet collaboratif européen lancé en février 2013 et financé dans le cadre du programme KBBE (Knowledge Based Bio-Economy). Pendant une durée de 4 ans, il a associé 27 partenaires en provenance de 7 pays différents de la communauté européenne (France, Espagne, Italie, Allemagne, Portugal, Hongrie et Bulgarie) sur des aspects relatifs à la vigne.  Les 27 partenaires d’Innovine ont présenté les résultats acquis pendant le projet au cours d’un colloque final.

Les ressources du symposium sont en ligne à l’adresses suivante : https://www.vignevin-sudouest.com/publications/itv-colloque/2ndes-assises-vins-sud-ouest/colloqueinnovine.php

On pourra également visualiser les vidéos différentes présentations, celle sur l’ Etat de l’art sur les capteurs et les outils de monitorage en viticulture. Christophe Guizard (IRSTEA) et les Nouveaux capteurs et nouvelles technologies développés dans Innovine. Force A, Noveltis, ICVV, Agri Ciencia, intéressera particuliérement les lecteurs de ce blog.

 

VitiCanopy, l’application qui estime le LAI des vignes maintenant disponible sur Android !

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Une information communiquée par Lucie Chapurlat, une étudiante de SupAgro actuellement en stage à l’université d’Adélaide en Australie.

Le LAI (Leaf Area Index) est un paramètre qui rend compte de la surface végétale d’une culture, et donc, dans le cas de la vigne, de la vigueur et de l’ombrage, données essentielles à une conduite précise de la vigne. L’application VitiCanopy a été développée par des chercheurs des universités d’Adelaide et de Melbourne (Australie) dans le but de créer une alternative simple d’utilisation et accessible (elle est gratuite !) aux outils déjà existants, tel que le LAI-2000 ou des méthodes manuelles d’effeuillage/comptage. Il suffit d’utiliser la camera frontale de votre smartphone ou tablette posé au sol sous la canopée, et l’application se charge de calculer différents paramètres, dont notamment le LAI, la porosité, et un indice de compacité du feuillage. L’application peut se révéler très utile pour les viticulteurs désireux de gérer leurs vignes avec plus de précision, mais aussi pour faciliter le travail des chercheurs en viticulture.

Les résultats obtenus avec VitiCanopy ont été comparés avec plusieurs méthodes de référence pour s’assurer de leur fiabilité. Par exemple, les résultats sont estimés comparables avec ceux obtenus avec le LAI-2000 (R²=0.95). Pour en savoir lisez l’article entier ici (http://www.mdpi.com/1424-8220/16/4/585/htm).

Attention cependant, VitiCanopy a été paramétré sur des vignes en espalier palissé. Des tests sur les autres systèmes de conduite sont en cours.

Prévimat une plateforme de suivi de la maturité du raisin récompensée par le SIVAL d’or

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Prévimat a obtenu le SIVAL d’or dans la catégorie « Services, logiciels ». Prévimat préfigure les futurs services d’aide à la décision mixant données participatives à l’échelle territoriale et fusion de données par le biais de modéles pour produire de l’aide à la décision. Prévimat est une application web qui prévoit l’évolution de la maturité des baies de cabernet franc à 7 et 14 jours en s’appuyant sur des données météo prédites, observées et des données physico-chimiques initiales (teneur en sucres, acidité totale et teneur en anthocyanes). Prévimat permet aussi la comparaison des cinétiques de maturation entre parcelles et entre millésimes. Cet outil aide les vignerons à acquérir une connaissance plus fine du comportement de leurs parcelles, à anticiper la planification de leurs vendanges et à réfléchir l’itinéraire de vinification en fonction des différences de comportement observées. La particularité de Prévimat est aussi d’être un outil de partage d’informations entre les utilisateurs participatifs.
Prévimat est issu de cinq ans de travaux de recherche menés par l’INRA de Grignon en collaboration avec l’UMT Vinitera (ESA d’Angers, IFV pôle Valde Loire centre, INRA, Cellule Terroirs Viticoles) et cofinancés par InterLoire (l’Interprofession des vins du Val de Loire).

Toutes les informations : https://www.sival-innovation.com/previmat/

iTK recherche un stagiaire en analyse d’images satellitaires et modélisation agro (vigne)

iTK développe et commercialise l’OAD Vintel, qui permet le suivi en continu du potentiel foliaire grâce au couplage de différents modèles sol-vigne-atmosphère. Dans ce cadre, l’entreprise recherche un stagiaire afin de confronter aux variables simulées par le modèle Vintel un ou plusieurs indicateurs alternatifs de l’état hydrique. L’accent sera mis en priorité sur l’utilisation d’images satellitaires.

Entreprise
itk est une entreprise de recherche et développement qui élabore et commercialise des outils d’aide à la décision (OAD) pour l’agriculture. Parmi ses nombreux outils, Vintel s’adresse aux professionnels du secteur viticole désirant suivre le statut hydrique de la vigne et d’optimiser des apports en eau à l’échelle de parcelles irriguées.

Sujet
Recherche d’alternatives aux mesures de chambre à pression pour l’évaluation d’un OAD destiné au pilotage du statut hydrique de la vigne

Contexte
La connaissance de l’état hydrique de la vigne est une donnée essentielle à la gestion du vignoble tant sur le plan quantitatif (rendement) que qualitatif (type de vin produit, saveur, profil organoleptique). Les viticulteurs disposent de plusieurs leviers leur permettant de gérer l’état hydrique de leurs parcelles, parmi lesquels le choix du matériel végétal (porte-greffe, cépage) et du mode de conduite (enherbement, charge en fruits, mode de palissage, opérations en vert). Selon les contextes législatifs et climatiques, l’irrigation peut représenter un levier supplémentaire (ex : Languedoc), voire indispensable (ex : Californie).

Le potentiel hydrique foliaire est l’un des indicateurs de référence du statut hydrique, mais sa mesure sur le terrain à l’aide d’une chambre à pression pose plusieurs problèmes. Fastidieuse et difficile à mettre en œuvre sur de grandes surfaces, elle est également sujette au biais introduit par l’utilisateur et les conditions atmosphériques lors de l’observation. Dans la pratique, seul un nombre limité de mesures peuvent être réalisées au cours de la saison. Ces contraintes nourrissent une demande croissante d’outils de précision destinés au pilotage hydrique de la vigne.

itk développe et commercialise depuis plusieurs années l’OAD Vintel, qui permet le suivi en continu du potentiel foliaire grâce au couplage de différents modèles sol-vigne-atmosphère. Ces modèles fonctionnent à partir d’un certain nombre de variables d’entrée définies à l’échelle de la parcelle (texture de sol, profondeur racinaire…). Compte-tenu des incertitudes liées à l’estimation de ces variables, des mesures de chambre à pression restent néanmoins nécessaires lors de la première année d’utilisation du logiciel afin de contrôler le bon fonctionnement du modèle et d’ajuster si besoin les valeurs de certaines variables difficiles à estimer sur le terrain.

Dans une optique de commercialisation à plus grande échelle, il apparaît nécessaire de simplifier et accélérer cette phase de contrôle/ajustement du modèle. Plusieurs alternatives à la chambre à pression sont actuellement envisagées telles que l’utilisation d’indices de végétation (ex : NDVI) et/ou de température du couvert (ex : CWSI). Des données de conductance stomatique (mesurée par poromètre), d’humidité du sol (mesurée par sondes capacitives) ou encore de croissance des rameaux (estimée visuellement) pourraient fournir une autre base d’indicateurs. Un travail approfondi est nécessaire pour déterminer dans quelle mesure ces indicateurs alternatifs peuvent ou non être comparés aux variables de sortie du modèle (potentiels foliaires de base et à midi, disponibilité en eau du sol) au cours de la saison.

Objectif général

L’objectif principal est d’élaborer une méthode permettant de confronter aux variables simulées par le modèle (potentiels foliaires, disponibilité en eau du sol, croissance végétative) un ou plusieurs indicateurs alternatifs de l’état hydrique. En fonction des données disponibles, l’accent sera mis en priorité sur l’utilisation d’images satellitaires et l’analyse d’indices de végétation.

Il est précisé que l’objectif de ce stage n’est pas la commercialisation d’une nouvelle fonctionnalité mais bien un travail de prospection sur la possibilité d’intégrer de nouvelles sources d’information à l’OAD Vintel.

Objectifs spécifiques

Elaboration d’un ou plusieurs indicateurs de suivi de l’état hydrique (autres que le potentiel foliaire) pouvant être confrontés aux variables du modèle. Pour l’élaboration de ces indicateurs, plusieurs technologies ou sources d’information pourront être combinées ou mobilisées simultanément.
Traitement des données disponibles et application de l’indicateur retenu sur des parcelles commerciales en Europe (France, Italie) et aux Etats-Unis (Californie).
Conclusions sur les possibilités de simplification et d’accélération du processus de contrôle/ajustement du modèle lors d’une première année d’utilisation.
Conclusions sur les possibilités de spatialisation des informations fournies par l’OAD (passage à une échelle intra-parcellaire).

Conditions
Date : à partir de Janvier 2017

Localisation : Locaux d’iTK près de Montpellier, à Clapiers (proche bus et tramway)

Rémunération : Gratification légale

Dans le cadre de sa politique de diversité et dans le respect de la loi, l’entreprise est ouverte aux candidatures de personnes en situation de handicap.

Profil du candidat recherché : Vous avez un niveau Bac+5 (Master 2 ou école d’ingénieur 3ème année) et montrez un intérêt pour l’agronomie et les nouvelles technologies.

Vous savez être force de proposition et faites preuve d’autonomie sur le plan technique. Vous avez des notions de programmation (Matlab ou autres) et de statistiques, et êtes familier des outils associés aux SIG et au traitement d’images. Idéalement, vous possédez aussi de bonnes connaissances en agronomie et/ou viticulture.

Intégré au sein de l’équipe de modélisation, vous serez en contact régulier avec nos équipes terrain en Europe et aux Etats-Unis. Un goût pour le travail en équipe et un bon niveau d’anglais sont donc demandés.

Toutes les information pour postuler : http://www.itk.fr/poste/master-2-agronomie-modelisation-scientifique/

Les robots viticoles français

XXI e siècle oblige, la révolution des nouvelles technologies est en marche, elle s’applique à tous les secteurs agricoles et plus particulièrement dans nos vignobles français. Depuis quelques années nous pouvons observer dans le ciel de drôles d’oiseaux survolant nos vignes : les drones. Plus haut encore les satellites se mettent également au service de la viticulture, le tout pour analyser et optimiser l’évolution des parcelles viticoles dans le temps et dans l’espace. Et oui on n’arrête pas le progrès !

Cependant, revenons les pieds sur terre car depuis peu, des robots viennent côtoyer d’un peu plus près Vitis vinifera. En effet, des robots « vignerons » voient le jour afin d’automatiser certaines pratiques viticoles comme le désherbage mécanique ou encore la taille des bois d’hiver…Démonstration !

Un robot enjambeur

Créée en 2011, l’entreprise toulousaine naïo Technologies experte en robotique agricole a très récemment développé un robot enjambeur nommé … Ted ! Du haut de ses 2 m pour une largeur de 1,80 m, la principale fonction de Ted est de désherber mécaniquement sous le rang, c’est-à-dire entre les ceps.

Ted est guidé par GPS, caméra et laser ce qui lui permet de détecter les rangs de vigne, les piquets et autres obstacles. Ted fonctionne à l’énergie électrique pour une autonomie de 8 à 10 h. La vitesse maximale est de 4 km/h et il aura la capacité d’entretenir une surface de 25 ha selon ses créateurs. La commercialisation de Ted est imminente puisqu’elle est prévue au cours de l’année 2017.

D’autres pratiques comme l’épamprage, la tonte et le rognage devraient venir compléter les fonctionnalités de Ted.

Oui mais quels sont les avantages pour l’utilisateur ?

Le désherbage mécanique motorisé n’est pas une nouveauté mais permet de ne pas utiliser d’intrants phytosanitaires. En revanche, c’est un travail peu technique et chronophage pour l’utilisateur d’un enjambeur dit « classique » et nécessite un pilote qui doit être attentif pour diriger sa machine. Ici, l’avantage que présente Ted est l’autonomie, ce qui libère de la main d’œuvre pour d’autres tâches viticoles. De plus, par son faible poids (environ 800 kg) il diminue l’effet tassement du sol ce qui a pour conséquence de moins affecter la portance. On peut également souligner son faible impact sur le bilan carbone car Ted est un robot électrique.

Enfin, on imagine aisément que Ted pourra être équipé à l’avenir de divers capteurs de proxydétection de type GreenSeeker® ou encore Multiplex®, pour analyser en parallèle le feuillage de la vigne.

En revanche, sa faible vitesse ne permet pas encore de parcourir de longue distance dans le cas où un propriétaire possède des parcelles sur un périmètre de plusieurs kilomètres. D’autant plus que le code de la route actuelle n’autorise pas la circulation sur la voie publique des machines agricoles autonomes. Il est donc nécessaire d’utiliser un moyen de transport capable de remorquer Ted.

Pour le moment Ted est adapté aux vignobles du sud-ouest conduits en vignes hautes et larges. Néanmoins, naïo Technologies va proposer des modèles adaptés aux vignobles septentrionaux (Bourgogne et Champagne) pour des vignes basses et étroites.

Au final, Ted a un avenir très prometteur dans nos vignobles de France et du monde, car il possède de nombreux atouts pour devenir un robot multifonctionnel et ultra connecté dans un futur proche.

Pour voir Ted en action : http://www.naio-technologies.com/machines-agricoles/robot-enjambeur-viticole/

Le robot tondeur

Beaucoup plus petit que son grand cousin toulousain Ted, le robot VITIROVER n’a qu’une seule fonction, c’est tondre ! Haut de 28 cm, long de 75 cm et large de 38 cm VITIROVER est né à Saint-Emilion dans le bordelais. Ce robot tondeur a la particularité de se guider par GPS. Pour cela, il suffit de lui programmer un périmètre de travail défini par les coordonnées GPS de la parcelle.

Ensuite, VITIROVER se déplace dans les rangs, dans les zones inter-ceps et vient même tondre jusqu’aux pieds des vignes sans toutefois les abîmer. Il est aussi capable de travailler dans des zones en pente pouvant atteindre 15 %, grâce à ses 4 roues motrices. Poids plume de 20 kg il travaille entre 300 et 500m/h et puise son énergie grâce à ses panneaux photovoltaïques. Ces concepteurs préconisent un ensoleillement moyen pour que les panneaux solaires alimentent les moteurs. Intelligemment, VITIROVER réoriente son surplus d’énergie vers des batteries au Lithium.

VITIROVER peut également être piloté par un smartphone d’où on peut régler la hauteur de tonte de 3 à 10 cm.

Ce robot s’inscrit ici dans une gestion durable de l’enherbement. C’est un moyen alternatif de l’utilisation des intrants phytosanitaires et l’emploi de gyrobroyeurs équipés sur enjambeur classique ou encore de tondeuses thermiques. Il a l’avantage d’être autonome et très léger donc facilement transportable.

En revanche, peu d’informations concernant l’autonomie de sa batterie au Lithium qui est active lorsque l’ensoleillement s’affaiblie. On notera aussi que pour 2 hectares de vigne VITIROVER doit travailler une centaine d’heures.

Pour voir VITIROVER à l’œuvre : https://www.youtube.com/watch?v=TigC3-SUegM

Pour en savoir plus : http://www.vitirover.com/fr/le-produit.html

 Un robot tailleur

Plus ambitieux encore, le robot MYCE développé par l’entreprise WALL-YE, basée dans le sud de la Bourgogne, propose un robot très prometteur capable de tailler les bois de taille de la de vigne.

Rappelons que la taille est une pratique viticole primordiale pour la production de biomasse de l’année suivante. En effet, c’est la taille d’hiver qui va déterminer la charge en bourgeon par cep. C’est une activité essentiellement manuelle qui doit être réfléchie et appliquée rigoureusement. Il existe plusieurs types de tailles ce qui demande une très bonne connaissance technique du personnel pratiquant.

C’est en ayant eu vent d’un manque de main d’œuvre dans le secteur du sud bourguignon que l’un des concepteurs de MYCE, Christophe Millot, a eu l’idée de développer un robot tailleur. Un premier prototype prénommé V.I.N avait vu le jour en 2012 mais ce dernier rencontrait des problèmes techniques pour réaliser différents types de taille.

Depuis V.I.N a été remplacé par MYCE. Capable de tailler 50 pieds par heure pour une autonomie de 12-14 heures, ce robot est équipé d’un ordinateur avec le logiciel GisMapRobot (géographique SIG + reconnaissance IA). Une carte GPS d’une précision métrique (1 à 2m) est également intégrée ainsi que 3 caméras connectées à l’ordinateur pour une navigation autonome complète. Une application GisMapPhone permet également de contrôler le robot à distance depuis un smartphone.

Pour un poids de 160 kg une hauteur de 80 cm, une largeur de 76 cm et une longueur de 150 cm, MYCE est équipé d’un bras au bout duquel se trouve un sécateur. Il fonctionne lui aussi à l’énergie solaire grâce à ses panneaux photovoltaïques.

Est-ce que MYCE est performant ?

Selon les presses spécialisées, l’entreprise WALL-YE a déjà commercialisé une trentaine d’exemplaire à 25 000 € l’unité. Le principe de taille de MYCE se base sur un programme de reconnaissance de forme associé à un algorithme en fonction du type de taille. Pour le moment il est difficile de dire si MYCE tient toute ses promesses car il n’a été que très récemment commercialisé.

Néanmoins les caractéristiques techniques de MYCE font de lui un nouvel outil révolutionnaire concernant la taille de la vigne, qui a cherché pendant de nombreuses années à se mécaniser de façon autonome.

Pour voir V.I.N en action : https://www.youtube.com/watch?v=1mxA0R3TQ2E&t=8s

Pour en savoir plus sur MYCE : http://www.wall-ye.com/MYCE_taille/

Atelier de réflexion autour de la télédétection et la vigne

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Programme prévisionnel de l’atelier
9h00 – 9h30 : Accueil
9h30 – 11h00 : présentations
- N. Baghdadi (Irstea) : présentation du pole Theia et la disponibilité en images
- B. Tisseyre (Montpellier Supagro) et JB Féret (Irstea) : utilisation des images pour la mesure de paramètres biophysiques en viticulture
- S. Payen (Fruition Sciences) : Cas pratique d’utilisation d’images aériennes et combinaison avec des données de terrain
- L. Cohen (TerraNIS) : Détection de maladies de la vigne grâce aux images satellitaires
11h00 – 12h00 : Discussion / échange  
12h00 – 12h30 : Visite de la plateforme de réception d’image
Inscription obligatoire : cliquez ICI
Tarif : gratuit pour les adhérents / 60 € TTC pour les non adhérents

L’IFV propose un outil de suivi des maladies cartographié.

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L’IFV met en ligne les résultats cartographiés des des modèles potentiels systèmes à l’échelle régionale. L’outil, simple d’utilisation permet de visualiser, pour les différentes régions viticoles, des cartes actualisée quotidiennement. Il est ainsi possible de visualiser la répartition spatiale des cartes du risque (potentiel) et de fréquences d’attaques pour le midiou, l’oïdium et le black Rot.

A consulter à l’adresse suivante : http://www.vignevin.com/outils-en-ligne/releves-meteo.html

 

PMapp : une application mobile pour aider à mieux estimer l’intensité d’attaque de l’oïdium en viticulture

PMapp est une application mobile conçue pour aider les professionnels de la viticulture à évaluer l’intensité d’attaque d’oïdium à la surface des grappes de raisins. L’oïdium affecte la qualité du vin et de nombreux domaines (australiens) ont défini des seuils de tolérance, fonction de la gravité de l’attaque basé sur la proportion de la surface de grappe présentant des symptômes.

PMapp comprend une fonction d’évaluation, qui permet à l’utilisateur d’entrer des niveaux de gravité pour l’oïdium lorsqu’il évalue chaque baie. L’écran affiche un total cumulé de comptage de baie, et la gravité cumulée de la maladie (à savoir le pourcentage de grappes présentant des symptômes) et de sa gravité. Les résultats d’évaluation peuvent être envoyés par email à une messagerie pour une analyse ultérieure.

Pour aider l’évaluation de la gravité de l’oïdium, l’utilisateur peut accéder à une banque d’images contenant 139 images de grappes de raisin avec des zones affectées présentant des niveaux de 0 à 100%.

Lien pour télécharger l’application : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lemursoftware.pmapp&hl=fr

La vendange sélective : une vidéo de présentation des expérimentations menées par l’IFV

Le 19 septembre 2015, l’IFV Sud-Ouest a organisé une matinée technique pour échanger sur les intérêts de la récolte sélective à partir des résultats des essais menés par l’IFV sur la variabilité intra-parcellaire de teneur en rotundone, le composé responsable des arômes poivrés des vins rouges. Une démonstration du prototype développé par Pellenc en collaboration avec TEAM Group a été proposée sur une parcelle de Syrah.