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avril 3, 2017Landsat ou images aériennes multispectrales pour suivre et cartographier la vigueur de la vigne ?
C’est une question à laquelle se sont intéressés des chercheurs italiens (entre autre de l’université de Turin) dans un article scientifique qui vient d’être publié. L’idée est de savoir si des images Landsat 8 OLI avec une résolution de 30 m, présentent un avantage (outre le fait qu’elles sont gratuites) sur les images multispectrales aériennes pour cartographier la vigueur (on devrait parler d’expression végétative) de la vigne. L’intérêt de cet article est triple :
– il considère l’utilisation d’une source d’information gratuite (Landsat 8 OLI) avec un historique, ce qui permet de tester l’approche sur plusieurs années et deux dates chaque année. L’étude a débuté en 2013, c’est la raison pour laquelle elle considère des images Landsat 8, mais elle permet d’imaginer les potentialités maintenant offertes par le couple de satellites européens Sentinel,
– il propose de comparer la qualité radiométrique des images, l’effet de la résolution (important sur des cultures en rang comme la vigne) et l’effet des pixels mixtes qui en résulte,
– il envisage une comparaison multi-date des images obtenues, ce qui permet de tester la pertinence des deux plateformes d’acquisition testées pour un suivi de la végétation (même si le nombre de dates étudiées ne le permet pas dans l’article),
Les conclusions montrent que les deux sources d’information sont cohérentes en relatif et permettent de cartographier la variabilité intra-parcellaire de l’expression végétative de la vigne. L’étude met toutefois en évidence des limites à l’utilisation des images Landsat 8 pour envisager un suivi rigoureux de la végétation, ces limites étant dues à la qualité des corrections apportées aux images (corrections radiométriques et atmosphériques principalement).
Résumé de l’article : In this work we tested consistency and reliability of satellite-derived Prescription Maps (PMs) respect to those that can be obtained by aerial imagery. Test design considered a vineyard of Moscato Reale sited in Apulia (South-Eastern Italy) and two growing seasons (2013 and 2014). Comparisons concerned Landsat 8 OLI images and aerial datasets from airborne RedLake MS4100 multispectral camera. We firstly investigated the role of spatial resolution in radiometric features of data and, in particular, of NDVI maps and consequently of vigour maps. We first measured the maximum expected correlation between satellite- and aerial-derived maps. We found that, without any pixel selection and spatial interpolation, correlation ranges between 0.35 and 0.60 depending on the degree of heterogeneity of the vineyard. We also found that this result can be improved by operating a selection of those pixels representing vines canopy in aerial imagery and spatially interpolating them. In this way correlation coefficient can be improved up to 0.85 (minimum 0.60) suggesting an excellent capability of satellite data to approximate aerial ones at vineyard level. Prescription maps derived from vigour one demonstrated to be spatially consistent; but we also found that the quantitative interpretation of mapped vigour was changing in strength according to datasets and time of acquisition. Therefore, in spite of a satisfying consistency of spatial distribution, results showed that vigour strength at vineyard level from aerial and satellite datasets is generally not consistent, partially for the presence of a bias (that we modelled).
références : Borgogno-Mondino, E., Lessio, A., Tarricone, L., Novello, V., & de Palma, L. A comparison between multispectral aerial and satellite imagery in precision viticulture. Precision Agriculture, 1-23.