Multispectral Crop Monitoring Experiment (MCM)

 

L'expérimentation MCM se situe dans le cadre des projets SudOuest et OSR du CESBIO.

Objectifs de l' experimentation MCM’10:

Compte tenu de l'intérêt croissant de combiner différentes bandes spectrales, cette approche vise à:

  • Développer de nouvelles approches et algorithmes pour l'analyse du paysage (paramètres du sol, type et dynamique de la végétation, ressources en eau ...) à haute résolution spatiale en utilisant des données optiques, thermiques et radar.
  • Évaluer des approches "upscaling" pour l'analyse des produits "basse résolution" (SMOS, AMSR-E, ASCAT…).
  • Développer des approches multi-temporelles pour la préparation de futures missions spatiales (Pléiades, Sentinel ...)
  • Améliorer l'estimation des paramètres biophysiques des principales cultures de la région étudiée (blé, colza, maïs, tournesol, ...).
  • Mieux surveiller les pratiques culturales (labour, semis, ...)
  • Travailler avec une échelle compatible avec des le recueil des mesures au sol.

Ce travail accompagne les travaux de préparation des missions spatiales actuelles et futures (Sentinel, Radarsat-2, TamdemX, CosmoSky-Med, ENVISAT, RADARSAT, TERRAS'AR, ALOS...).

 

Approche

L'approche consiste à combiner des images multicapteurs fournies par huit satellites en orbite polaire. L'objectif est de construire un jeu complet de données sur les surfaces agricoles du sud-ouest de la France sur lequel pourront s'appuyer nos approches multispectrales. De nouveaux algorithmes seront développés sur toute la gamme des résolutions spatiales (du mètres à l'échelle kilométrique), ils seront compatibles avec les caractéristiques des prochains satellites (Sentinel 1/2, RADARSAT constellation, TERRASAR-X, Cosmoskymed….).

Source des données "satellite" :

  • données optiques et thermiques fournies par : FORMOSAT-2, SPOT 4/5, ASTER and LANDSAT 5/7.
  • données radar acquises par : TERRASAR-X, RADARSAT2, ENVISAT and ALOS.
  • produits "humidité du sol" à faible résolution fournis par SMOS, AMSR-E and ASCAT.

Ce travail a eu lieu au cours de l'année 2010, pendant l'ensemble du cycle des cultures d'hiver et d'été, y compris la préparation du sol des parcellles (semis, travail du sol ...). Comme le montre la figure suivante, une approche empirique et une approche physique seront développées en parallèle pour le suivi du territoire. Les résultats de ces deux approches seront comparées afin de déterminer la meilleure méthode à utiliser pour améliorer les estimations des flux d'eau et de carbone à des échelles spatiales différentes.

 

Zone d'étude et couverture satellite Acquisitions Satellite en 2010 :
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Mesures "Terrain" :

Les mesures au sol sont effectuées à proximité du moment de l'acquisition par satellite (avec décalage moyen de 1 jour). Ils peuvent être classés en 3 niveaux d'information.

Parcelles rouge (37) :

  • mesures "sol" :

- Humidité ( transects)
- Rugosité
- Texture ( transects)

  • mesures "végétation"

- Hauteur (ponctuel)
- Biomasse
-Contenu en eau

Parcelles jaunes (350) :

Les observations portent sur les types de cultures, les orientations des champs et des sillons, les hauteurs de la végétation, les états de rugosité ... 

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+ des informations sur l'occupation du sol sur plus de 10 000 parcelless (avec RADARSAT 2)

Applications

Pour lancer le diaporama "click"

Contacts :

Coordination scientifique: Frédéric Baup (enseignant-chercheur)


Collaborations scientifiques (mi-temps ou plein temps) :

  • Rémy Fieuzal (étudiant en thèse)
  • Claire Marais-Sicre (Ingénieur)

étudiants: Benoit Mingam (2010), Sophie Flanquart (2011), Lucio Villa (2011)

Projets CESBIO impliqués :

  • Sud Ouest
  • OSR

Support Images :

L'équipe remercie tout spécialement les agences spatiales pour leur soutien et la confiance portée à cette expérimentation :

  • Agence Spatiale Européenne (ESA)
  • Agence Spatiale Canadienne (CSA)
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt ( DLR)
  • Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
  • Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)

 

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