Un dossier du CESBIO
 

 

  

 La végétation...

Les capteurs optiques comme SPOT mesurent les rayonnement visible et proche infrarouge renvoyés par la végétation. Ces rayonnements sont très sensibles à la santé, au stress et aux dommages subis par les cultures.

Les images de télédétection permettent d'obtenir une vue d'ensemble de la région étudiée, il est ainsi possible de visualiser et de calculer des paramètres pertinents qui synthétisent l'information comme l'indice de végétation NDVI. La télédétection peut aider dans l'identification des zones de cultures touchées par différents stress (conditions trop humides ou trop sèches, maladies...), dans ce but, les images sont acquises durant toute la saison de croissance de la végétation.
en savoir davantage sur le comportement spectral de la végétation : indice de végétation NDVI
  • La végétation en bonne santé contient une grande quantité de chlorophylle, elle réfléchit donc peu le rayonnement rouge : la chlorophylle de couleur verte l'absorbe., mais elle réfléchit beaucoup le vert et le proche infrarouge. Des récoltes endommagées ou soumises à des stress ne contiennent pas autant de chlorophylle et subissent des changements de leur structure interne.
  • La réduction en chlorophylle réduit la quantité de rayonnement vert réfléchi, tandis que les changements de la structure interne des plantes réduisent la quantité de rayonnement proche infrarouge réfléchi. Ces réductions permettent donc une détection rapide du stress dans les cultures.
Différence du comportement spectral de la végétation en bonne santé et du sol nu dans les canaux vert, rouge et proche infrarouge du satellite SPOT.
  • L'analyse de la proportion de rayonnement proche-'infrarouge réfléchi par rapport au rouge donne une excellente mesure de la santé de la végétation. Ce rapport sert de principe de base pour le calcul de l'indice de végétation NDVI (Normalized Differential Vegetation Index).
    A partir de cet indice, il est ensuite possible de dériver la quantité de biomasse verte sur la parcelle étudiée.

 

 

 

Un observatoire ..... déja 10 années d'observation :

Dans le cadre du projet Sud-Ouest et de l'Observatoire Spatial Régional (OSR) du CESBIO, nous disposons d'un historique de 10 années de données images (2002 à 2011 inclus). Il s'agit du suivi par télédétection à la fois en haute et en basse résolution spatiale.

 

Pendant cette décennie, en matière de climat, les années ont été exceptionnellement variées dans le sud-ouest de la France. Nous avons donc ressenti l'intérêt d'étudier la réaction des écosystèmes à ces conditions climatiques contrastées.
Ces conditions peuvent être résumées ainsi pour les 6/8 mois de période de végétation (février/mars à octobre/novembre) pour le site-atelier du chantier Sud-Ouest :

  • Années normales, voire fraiches et humides en été : 2002, 2007 et 2008.
  • Printemps chauds et secs : 2003, 2005, 2006, 2011.
  • Etés et début d'automne chauds et secs : 2003, 2004, 2005, 2006, 2009, 2010.
  • Automne chauds et secs : 2009, 2010.

Notre démarche consiste à analyser les éventuelles corrélations entre dynamiques de NDVI et conditions météorologiques. Pour plusieurs types de végétation et cultures, nous comparons 2 niveaux de résolutions spatiales : la haute résolution (8-20 m) et la basse résolution (463 m).

 

en savoir davantage sur les données utilisées
  • la haute résolution spatiale pour le carré formosat de l'OSR. Sur une zone de 25 x 25 km, toutes les images FORMOSAT-2 (8 mètres de résolution) et SPOT (10 et 20 mètres de résolution) de l'archive KALIDEOS OSR MIPY ont été utilisées, soit 146 dates d'avril 2002 au 21 mai 2011.

  • la basse résolution spatiale pour l'ensemble de la région Midi-Pyrénées. Il s'agit de synthèse MODIS à 16 jours et à 463 mètres de résolution. Des pixels MODIS avec un seul type d'occupation du sol ont été sélectionnés à partir des cartes d'occupation du sol de la base de données géographique "Corine Land Cover 2006" (CLC) afin d'obtenir un signal homogène.
  L'analyse des images et le calcul des indicateurs par occupation du sol a été réalisé par M. Kadiri, S. Gascoin et J.F. Dejoux du CESBIO.

 

Les milieux naturels et pérennes ont une réaction spécifique aux conditions climatiques :

LES PRAIRIES  
  • les prairies, en particulier les prairies naturelles et permanentes, réagissent rapidement et fortement aux conditions météorologiques, par un démarrage plus précoce en cas de printemps chauds (cf 2003, 2006, 2011) mais aussi par une chute de végétation en fin de printemps et en été si les conditions sont sèches (2003, 2005, 2006).
    • voir ici les courbes commentées de l'indice de végétation sur 10 ans


    • voir ici un exemple "image" avec traitement commenté

   
LES FORETS  
  • les forêts, semblent réagir par un démarrage plus précoce lors des printemps chauds (2003, 2011), mais peuvent garder un niveau de végétation élevé malgré des sécheresses estivales. C’est cet aspect qu’il faut analyser en détail, en particulier en haute résolution spatiale.
    • voir ici les courbes commentées de l'indice de végétation sur 10 ans

Les zones de grandes cultures se situents dans la Haute-Garonne et le Gers.

LES CULTURES  
  • Il s’agit principalement de cultures d’hiver : céréales (blé dur, blé tendre, orges) et du colza, et de cultures d’été (maïs, tournesols, sorghos et sojas).
    Pour chaque groupe de culture ou végétation, le comportement des parcelles au premier semestre 2011 est présenté au regard des 10 ou 12 dernières années, en haute et en basse résolution.

    • voir ici les courbes commentées de l'indice de végétation sur 10 ans