La lettre d'information n° 21 - 7 Juin 2016


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Sommaire  
  1/ Quelques résultats scientifiques et techniques
 

Vers un suivi de l’humidité en zone racinaire par satellite pour la gestion de l’irrigation

Les agences irrigantes Aigües del Segarra Garrigues en Espagne et l'Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz au Maroc ont exprimé le besoin d'une information spatialisée sur le contenu en eau du sol dans la zone racinaire pour optimiser les tours d'eau. Le projet H2020 REC (2015-2019) propose une solution à cet enjeu...

 

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Changement climatique et Groenland

La calotte de glace du Groenland, tout en jouant un rôle crucial sur le climat, est un important traceur des changements climatiques. Alors que chaque année le Groenland subit une phase de fonte pendant l'été, en 2016, dès début Avril, ...

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Simulation plant canopy chlorophyll fluorescence in DART

Chlorophyll fluorescence is a photon flux re-emitted by green plants following absorption of photosynthetically active radiation. It provides an indirect measure of their photosynthetic efficiency in response to environmental stress, especially water shortage and heat stress...

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Nouvelle version (v310) des Températures de Brillance SMOS de niveau 3

Les Températures de Brillance SMOS de niveau 3 (produits L3TB) sont en cours de retraitement au CATDS (Centre Aval de Traitement des Données SMOS) et seront bientôt disponibles (mai-juin 2016).

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Le CESBIO derrière un nouveau produit opérationnel de l’Agence Spatiale Européenne

Le CESBIO a optimisé les algorithmes par réseaux de neurones développés dans le projet SMOS+NN, en tenant compte de contraintes opérationnelles, pour créer un produit humidité du sol en “temps-quasi-réel” avec des observations du satellite SMOS...

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Suivi de l'impact d'El Niño sur la riziculture du Delta du Mékong avec Sentinel-1

Dans le cadre du projet ESA Innovators III "Georice", qui a débuté il y a un an, le CESBIO et Capgemini ont fourni leurs premiers résultats. Les séries temporelles de Sentinel-1 sont utilisées pour produire des cartes des rizières dans le delta du Mékong

 
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Cartes annuelles de déforestation et de repousses au Vietnam, Cambodge et Laos entre 2007 et 2010 basées sur des données SAR

Nous avons développé une nouvelle méthode de détection de déforestation, de dégradation et de repousses des forêts à grande échelle, basée sur l'utilisation des mosaïques globales et gratuites ALOS-PALSAR et ALOS2-PALSAR2 à 25 mètres de résolution...

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Suivi du tournesol sur la base d'images acquises dans les domaines optiques et micro-ondes

Suite à l’arrivée de nouveaux capteurs en orbite, un même site d’étude peut être observé simultanément par différents instruments spatiaux dans les domaines spectraux complémentaires (optique et micro-ondes)....

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Assimilation de données optiques et radar dans un modèle agro-météorologique (SAFY-WB) pour estimer les rendements du soja

Le CESBIO valide une expérience d'estimation de rendement agricole à l'aide d'images radar, s'affranchissant ainsi des problématiques liées à la couverture nuageuse. Les données radar ont permis de dériver la biomasse sèche de la culture...

 
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Seconde partie de la campagne AfriSAR au Gabon

Suite aux acquisitions SAR (radar imageur à synthèse d'ouverture) opérées par l'ONERA en juillet dernier au Gabon, les équipes du DLR (agence spatiale allemande) ont survolé les mêmes zones début février...

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Ça tourne toujours pour AfriScat

Dans le cadre de la campagne AfriScat (démarrée en juillet dernier, voir précédentes newsletters), les équipes du CESBIO et de l'ONERA se sont rendues sur site (tour à flux de la réserve d'Ankasa au Ghana) afin de vérifier le bon fonctionnement de l'instrument...

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Des sécheresses en 2015 ? Qu’en est-il de 2016 ?

L’année 2015 a été une année sèche, très sèche. Au CESBIO nous combinons les données d’humidité de surface du sol (0-5cm) observées à large échelle avec le satellite SMOS et la modélisation hydrologique ...

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  2/ La vie du CESBIO
 

Second workshop du projet ANR AMETHYST à Marrakech

Ces dernières années, les organisations internationales et une riche activité scientifique ont pointé la problématique de l’eau comme une question stratégique dans la région méditerranéenne. Dans ce contexte, le projet AMETHYST (ANR- 12-TMED-0006-01) ...

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Soutenance de thèse : Apport des méthodes de télédétection à très haute-résolution spatiale dans l’étude des variations de la cryosphère des Pyrénées

Le 9 Mai dernier, Renaud Marti (doctorant GEODE/CESBIO) a soutenu sa thèse sur l'apport des méthodes de télédétection à très haute-résolution spatiale dans l’étude des variations de la cryosphère des Pyrénées à la Maison de la Recherche à l'Université Toulouse Jean Jaurès ...

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Soutenance de thèse : Développement et validation de méthodologies pour le suivi des états de surface des sols agricoles nus par télédétection radar (bande X)

Le 8 Juin 2016 à 9h, Azza Gorrab (doctorante IRD Tunis / INAT / CESBIO) soutiendra sa thèse au Cesbio sur le développement et validation de méthodologies pour le suivi des états de surface des sols agricoles nus par télédétection radar (bande X)...

 
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Le CESBIO à la conférence annuelle 2016 de l'EGU

Le CESBIO était bien représenté à la conférence annuelle de l'European Geophysical Union (EGU) qui s'est tenu à Vienne du 17 au 22 avril 2016.  Huit membres du laboratoire dont deux doctorantes...

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Nouvelle HDR au CESBIO

Le 5 Avril 2006 Olivier Merlin a soutenu au Cesbio son Habilitation à Diriger des Recherches sur le suivi des ressources en eau par télédétection multi-capteur...

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Atelier "Soil Moisture User workshop" à l'ESA ESTEC, Noordwijk

Un atelier "Soil Moisture User workshop" s'est tenu les 28 et 29 avril à l'ESA ESTEC, Noordwijk, Pays-Bas, à la suite d'une réunion de deux jours du CCI Soil Moisture team. Y participaient du CESBIO ...

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Renouvellement du LMI TREMA

Le Laboratoire Mixte International (LMI) TREMA basé à Marrakech étudie le fonctionnement hydrologique des bassins versants semi-arides, avec comme site principal le bassin du Tensift qui permet d'étudier une large gamme de processus...

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Financement européen pour un projet sur la climatologie des Pyrénées

Le projet de l'Observatoire Pyrénéen du Changement Climatique et quatre autres projets associés à l'Observatoire (CLIM'PY, REPLIM, CANOPEE et FLORAPYR) ont été programmés avec un financement de plus de trois millions d'euros provenant de fonds FEDER...

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Forte participation du CESBIO au Living Planet Symposium

La représentation du CESBIO au Living Planet Symposium, qui s'est déroulé à Prague du 9 au 13 Mai, était forte, avec plus de 70 contributions sur un total de l'ordre de 2000. Toutes les thématiques du CESBIO (forêt, agriculture, humidité des sols, physique de la mesure, traitement d'images, modélisation) et tous les modes d'observation (Biomass, Sentinel 1 et 2, SMOS, Take5, GNSS, données in-situ...) étaient représentés....

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6ème "International Symposium on Soil Water Measurement using Capacitance, Impedance and TDT" au CESBIO, en Septembre 2018

La 6ème édition du symposium “ International Symposium on Soil Water Measurement using Capacitance, Impedance and TDT” sera organisée au CESBIO en septembre 2018...

 
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Projection du film "Les berbères des cimes"

Le film "Les berbères des cimes" auquel ont participé Olivier Merlin et Lionel Jarlan du Cesbio sera projeté le 11 Juillet à 14h à la salle Coriolis de l'Observatoire Midi-Pyrénées

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  3/ Applications et formation
   
 

MEDI (MEditerranean Drought Index): un démonstrateur Web pour l'exploration des indices de sécheresse

Le climat méditerranéen est caractérisé par une forte variabilité, associée à de fréquents évènements extrêmes, en particulier des périodes de sécheresse, plus ou moins longues. Avec une forte baisse des précipitations, la sécheresse entraine des pénuries d'eau pour la végétation naturelle, et d'approvisionnement en eau pour l'agriculture...

 

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Premier workshop sur le modèle de transfert radiatif 3D DART

Le premier workshop sur le modèle de transfert radiatif 3D DART se tiendra à Pékin du 4 au 8 juillet 2016, en avant première des IGARSS (10-15 Juillet 2016)...

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Les agences irrigantes Aigües del Segarra Garrigues en Espagne et l'Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz au Maroc ont exprimé le besoin d'une information spatialisée sur le contenu en eau du sol dans la zone racinaire pour optimiser les tours d'eau.

Le projet H2020 REC (2015-2019) propose une solution à cet enjeu en s’appuyant sur la télédétection multi-capteur (Sentinel-1 et 2, Landsat, MODIS, SMOS) couplée à la modélisation des échanges sol-végétation-atmosphère.

Le projet associe le CESBIO (via l’UPS et l’IRD) et l'Université Cadi Ayyad de Marrakech au sein du LMI TREMA, et deux entreprises espagnoles isardSAT (PI du projet) et LabFerrer. Dans la perspective de tester les approches REC de télédétection et de modélisation une expérience est en cours sur plusieurs parcelles de blé. Des systèmes in situ à la pointe de la technologie :

  • méthode des fluctuations turbulentes
  • lysimètres contrôlés en tension
  • capteurs flux de sève
  • mesures isotopiques et de concentration de vapeur d’eau

permettent de mesurer séparément les différents composants du bilan d’eau et de suivre le statut hydrique des cultures via :

  • la conductance stomatique
  • la fluorescence
  • la température de surface
  • d’autres indices de stress basés sur la proxi-détection tels que le Photochemical Reflectance Index

 

Photos : Equipement d’une parcelle de blé irriguée en goutte-à-goutte dans la région de Marrakech.
Crédits : LMI TREMA, projet H2020 REC

 

Contact : Olivier Merlin

 
 

 

La calotte de glace du Groenland, tout en jouant un rôle crucial sur le climat, est un important traceur des changements climatiques. Alors que chaque année le Groenland subit une phase de fonte pendant l'été, en 2016, dès début Avril, une première fonte très importante a eu lieu, exceptionnelle à la fois en termes de précocité et d'ampleur.


Grâce à  sa grande longueur d'onde et sa haute répétitivité temporelle, le satellite SMOS permet de suivre de façon nouvelle l'évolution de cette calotte glaciaire, et a donné, en temps quasi-réel, une information sur l'ampleur inhabituelle du phénomène de fonte printanière.

 

01/04/2016

Conditions normales sur le SW du Groenland avec une température de brillance relativement chaude (glace)

11/04/2016

La même zone est très froide indiquant de l'eau en surface (faible emissivité)


Contact :Simone Bircher et Arnaud Mialon

 
MEDI (MEditerranean Drought Index): un démonstrateur Web pour l'exploration des indices de sécheresse
 

 

Le climat méditerranéen est caractérisé par une forte variabilité, associée à de fréquents évènements extrêmes, en particulier des périodes de sécheresse, plus ou moins longues. Avec une forte baisse des précipitations, la sécheresse entraine des pénuries d'eau pour la végétation naturelle, et d'approvisionnement en eau pour l'agriculture et les autres besoins domestiques.

En région semi-aride où les précipitations sont déjà habituellement faibles, l'impact des sécheresses est très important en termes économiques et environnementaux. C'est dans ce contexte que les décideurs et les gestionnaires sont demandeurs d'indicateurs pour l'évaluation et la prévision de ces évènements. Plusieurs indicateurs de sécheresse, principalement basés sur des réseaux de mesures de précipitations, existent depuis longtemps : des indices simples comme le pourcentage de précipitations normales et le nombre de jours sans précipitations, des indices spécifiques comme l'indice de sécheresse de Palmer ou l'indice normalisé des précipitations.

Ces dernières années, des indicateurs complémentaires, basés sur les séries temporelles de mesures spatiales liées à la dynamique du couvert végétal ou le contenu en eau du sol, ont été développés. Dans ce cadre, nous avons conçu une application Web pour explorer les séries chronologiques d'indicateurs de sécheresse dérivés de la télédétection spatiale. Nous avons utilisé l'indice normalisé de différence de végétation (NDVI) dérivé du satellite MODIS TERRA depuis 2000 jusqu'à présent et implémenté deux indicateurs: l'indice d'anomalie de végétation (VAI) (Amri et al., 2011) et l'indice de l'état de la végétation (VCI). Ces indicateurs permettent d'effectuer une identification précoce de situations potentiellement critiques.

L'interface a été imaginée pour une visualisation et navigation synoptiques dans le temps et dans l'espace. L'utilisateur peut ainsi naviguer sur les différentes entités administratives du Maghreb, comparer la situation actuelle par rapport à des situations passées, observer dans le détail l'évolution de l'année en cours. Les indices sont actualisés deux fois par mois. Cette application est particulièrement destinée aux gestionnaires et aux services opérationnels régionaux ou nationaux en Afrique du Nord.

 
 

Copie d'écran de l'interface de MEDI

 

Site web du projet : http://osr-cesbio.ups-tlse.fr/medi/

Contact :Michel Le Page et Mehrez Zribi

 
  Simulating plant canopy chlorophyll fluorescence in DART  
 

 

Chlorophyll fluorescence is a photon flux re-emitted by green plants following absorption of photosynthetically active radiation. It provides an indirect measure of their photosynthetic efficiency in response to environmental stress, especially water shortage and heat stress. Although chlorophyll fluorescence retrieved from various global satellite datasets (such as GOME-2 or SCIAMACHY) has been used to improve, for instance, estimation of vegetation primary production, most of these applications were conducted for spatially uniform monocultures. Fluorescence of these horizontally homogeneous plant canopies can be modelled and interpreted using one-dimensional (1D) radiative transfer models, but modelling of naturally heterogeneous canopies with a complex architecture composed by several plant species requires a three-dimensional (3D) radiative transfer model like DART. For this reason, scientists from the NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt (Maryland, USA) initiated implementation of chlorophyll fluorescence modelling into DART. It is expected to be a major scientific breakthrough in modelling fluorescence signals of complex canopies, including multi-layered stands of boreal and tropical forests.

Zbyněk Malenovský visited CESBIO in March and April 2016 with a mission to support the implementation of plant chlorophyll fluorescence in the DART model, developed and maintained by DART research group (N. Lauret, J. Guilleux, E. Chavanon, T. Yin, L. Landier, A. Al Bitar, C. Jan, G. Medjdoub, B. Robert, J. Gilleron, S. Benhmida), led by Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry. His visit was part of the scientific cooperation between NASA GSFC and CESBIO. After the DART research group finishes the implementation, they will test and validate with Zbyněk this new functionality on the NASA’s research crop of maize, observed for canopy fluorescence from a tower (Figure below). Once properly validated, this new DART feature will allow researchers to investigate influence of different plant canopy structures and also landscape spatial heterogeneity on top of the canopy fluorescence, as measured by a remote sensing sensor (airborne or satellite), which might be of a high relevance to the future fluorescence Earth Explorer mission FLEX of the European Space Agency. 

 

Maize research field of NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt (Maryland, U.S.) with fluorescence measuring instrument on tower

 

Representation of a maize canopy in DART

Contacts : Zbyněk Malenovský and Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry

 
  Nouvelle version (v310) des Températures de Brillance SMOS de niveau 3  
 

 

Les Températures de Brillance SMOS de niveau 3 (produits L3TB) sont en cours de retraitement au CATDS (Centre Aval de Traitement des Données SMOS) et seront bientôt disponibles (mai-juin 2016).

La version précédente, disponible depuis peu, était filtrée de manière légèrement abusive et présentait de nombreuses régions sans données. En effet, un filtrage est appliqué pour ne conserver que les données ayant une perturbation acceptable, ce qui permet d'éliminer, entre autres, les RFI. Cependant, le filtrage dans ce dernier cas était un peu trop sévère à cause d'un petit bug!!
Ceci a été identifié et corrigé par François Cabot et les nouvelles cartes présentent une meilleure couverture spatiale, même si certaines régions restent inaccessibles en raison de nombreuses sources de RFI.

Pour les initiés, ces données sont produites avec la version 310 du processeur L3TB. La série temporelle de référence sera donc :
- de Janvier 2010 – au 8 Mai 2015
SM_RE04_MIR_CDF3TA_20150508T000000_20150508T235959_310_001_7
SM_RE04_MIR_CDF3TD_20150508T000000_20150508T235959_310_001_7
- à partir du 9 Mai 2015
SM_OPER_MIR_CDF3TA_20150509T000000_20150509T235959_310_001_7
SM_OPER_MIR_CDF3TD_20150509T000000_20150509T235959_310_001_7

La figure suivante montre les températures de brillance (nouveaux produits version 310) acquises par SMOS, en polarisation verticale du 27-30 Juin 2015. L' Europe de l'Est, le Moyen-Orient et une partie de l'Asie restent dans ce cas  malheureusement affectés par une forte présence des RFI.

 

Températures de brillance (nouveaux produits version 310) acquises par SMOS, en polarisation verticale du 27 au 30 Juin 2015.

 

Contacts : Arnaud Mialon, Ahmad Al Bitar et François Cabot

 
 

 

Le CESBIO a optimisé les algorithmes par réseaux de neurones développés dans le projet SMOS+NN, en tenant compte de contraintes opérationnelles, pour créer un produit humidité du sol en “temps-quasi-réel” avec des observations du satellite SMOS. Ce nouveau produit présente des performances similaires au produit de niveau 2 classique, mais grâce aux réseaux de neurones il est disponible en moins de trois heures après les observations.

Ceci ouvre la porte à différentes applications opérationnelles, par exemple en météorologie et hydrologie. Les algorithmes développés au CESBIO ont été implémentés au Centre Européen de Prédictions Météorologiques à Moyen Terme (CEPMMT/ECMWF), les données sont envoyées à l'Agence Spatiale Européenne (ESA), qui les distribue via EUMETCast de EUMETSAT et le service GTS de la WMO (World Meteorological Organization).

Humidité du sol du produit SMOS en temps quasi-réel pour le 11 Avril 2016 entre 2:37 et 4:11. Le résultat a été produit à 4:56.

Contact : Nemesio Rodriguez Fernandez

 
 

 

Dans le cadre du projet ESA Innovators III "Georice", qui a débuté il y a un an, le CESBIO et Capgemini ont fourni leurs premiers résultats. Les séries temporelles de Sentinel-1 sont utilisées pour produire des cartes des rizières dans le delta du Mékong, au sud du Vietnam, ainsi que pour estimer le stade de croissance de ces rizières en temps quasi-réel. L'analyse de ces données révèle une baisse des surfaces cultivées en 2016, suite à un très fort épisode El Niño qui s'est traduit par une forte sécheresse et une salinisation accrue des sols. 


Ces résultats sont mis en avant sur le site de l'ESA ( http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-1/Sentinel-1_sees_rice_paddy_drop_in_the_Mekong_Delta ) et ont également été présentés en ouverture du Living Planet Symposium à Prague le 9 mai dernier.

 

Contact : Thuy Le Toan

 
 

Cartes annuelles de déforestation et de repousses au Vietnam, Cambodge et Laos entre 2007 et 2010 basées sur des données SAR

 
 

 

Nous avons développé une nouvelle méthode de détection de déforestation, de dégradation et de repousses des forêts à grande échelle, basée sur l'utilisation des mosaïques globales et gratuites ALOS-PALSAR et ALOS2-PALSAR2 à 25 mètres de résolution. Cette méthode a été appliquée avec succès entre 2007 et 2010 au Vietnam, au Cambodge et au Laos, pays très touchés par les coupes illégales et les plantations intensives d'hévéas et de palmiers à huile, entre autres. Des images issues du capteur ALOS-AVNIR et de Google Earth à très haute résolution ont été utilisées pour valider la méthode. Nous avons estimé des taux de déforestation annuels de -1.07% au Vietnam, -1.22% au Cambodge et -0.94% au Laos, correspondant à des pertes de biomasse de 60.7 Tg, 59.2 Tg et 83.8 Tg respectivement. Cette étude montre que le SAR peut être utilisé simplement pour cartographier avec précision la déforestation et la repousse annuelles des forêts tropicales.

Carte de déforestation et des repousses entre 2007 et 2010 au Vietnam, Cambodge et Laos à 25 mètres de résolution

Zooms de 12x12 km issus de la carte de déforestation et des repousses entre 2007 et 2010 au Vietnam, Cambodge et Laos à 25 mètres de résolution

Référence : Mermoz, S. and Le Toan, T. (2016). Forest Disturbances and Regrowth Assessment Using ALOS PALSAR Data from 2007 to 2010 in Vietnam, Cambodia and Lao PDR. Remote Sensing, 8(3), 217. doi:10.3390/rs8030217

Contact : Stéphane Mermoz

 
 

Suivi du tournesol sur la base d'images acquises dans les domaines optiques et micro-ondes

 
 

 

Suite à l’arrivée de nouveaux capteurs en orbite, un même site d’étude peut être observé simultanément par différents instruments spatiaux dans les domaines spectraux complémentaires (optique et micro-ondes).
L’étude présentée dans cet article traite de la sensibilité des données optique et radar, acquises à différentes fréquences (bandes X, C et L), polarisations (HH, VV, VH et HV) et angles d'incidence (de 24° à 53°), pendant la saison de croissance du tournesol. Elle a été réalisée sur le site atelier Sud-Ouest, dans le cadre de la campagne expérimentale MCM’10 (Baup et al. 2012), menée lors de la saison agricole 2010.

Les résultats montrent l’intérêt de l’utilisation du signal radar pour le suivi temporel du tournesol, avec tout d’abord une phase sensible à l’humidité du sol, suivie d'une période sensible à la croissance de la culture (Figure a).
Cette seconde partie du signal est ensuite utilisée pour estimer certains paramètres biophysiques, comme la hauteur de la culture par exemple (Figure b).

Figure a : XXX
Figure b : XXX


La compréhension du signal micro-onde, plus particulièrement des contributions provenant du sol et des différentes strates de la végétation, est également discutée en s'appuyant sur une version modifiée du Water Cloud Model, adaptée à la structure du tournesol (Figure c).

Figure c : XXX

Références :

  • étude : R. Fieuzal and F. Baup, "Estimation of leaf area index and crop height of sunflowers using multi-temporal optical and SAR satellite data", International Journal of Remote Sensing, 2016, DOI: 10.1080/01431161.2016.1176276

  • méthode de normalisation des signaux micro-ondes appliquée aux cultures de blé et de colza : R. Fieuzal, F. Baup and C. Marais-Sicre, "Monitoring Wheat and Rapeseed by Using Synchronous Optical and Radar Satellite Data—From Temporal Signatures to Crop Parameters Estimation", Advances in Remote Sensing, vol. 2 No. 2, 2013, pp. 162-180.
  • campagne expérimentale : F. Baup, R. Fieuzal, C. Marais-Sicre, J. F. Dejoux, V. le Dantec, P. Mordelet, M. Claverie, O. Hagolle, A. Lopes, P. Keravec, E. Ceschia, A. Mialon and R. Kidd, "MCM'10: An experiment for satellite multi-sensors crop monitoring from high to low resolution observations", in Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2012 IEEE International, 2012, pp. 4849-4852.

Contact : Rémy Fieuzal et Frédéric Baup

 
 

Assimilation de données optiques et radar dans un modèle agro-météorologique (SAFY-WB) pour estimer les rendements du soja

 
 

 

Le CESBIO valide une expérience d'estimation de rendement agricole à l'aide d'images radar, s'affranchissant ainsi des problématiques liées à la couverture nuageuse. Les données radar ont permis de dériver la biomasse sèche de la culture afin d’estimer les rendements à une échelle parcellaire, via leur assimilation dans le modèle agro-météorologique SAFY-WB (Duchemin et al. 2015).

L’objectif de cette étude était d’évaluer l’assimilation d’images satellitaires optiques et/ou radar dans un modèle agro-météorologique (SAFY-WB) pour estimer les rendements du soja. Les données satellitaires et de terrain ont été acquises lors de la campagne ‘Multi-sensor Crop monitoring’ (MCM’10, Baup et al. 2012) menée par le laboratoire CESBIO en 2010. Dans ce cadre, des séries temporelles d’images optiques (Formosat-2, Spot-4, Spot-5) et radar (Radarsat-2) ont été acquises au cours du cycle végétatif du soja. En parallèle, des mesures terrains ont été réalisées au sein de sept exploitations agricoles (mesures de biomasse, et de rendements).

Les indices de végétation NDVI et MTVI2 ont été dérivés des images optiques, et les coefficients de rétrodiffusion et certains paramètres polarimétriques ont été calculés à partir des images quad-pol Radarsat-2. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque le modèle est contrôlé à la fois par le LAI dérivé de l'indice de végétation MTVI2 ou du coefficient de rétrodiffusion σ°VV (LAIMTVI2 ou LAIσ°VV) et de la biomasse sèche dérivée de la matrice T33 de Pauli (DBT33) (r² > 0.83) démontrant la complémentarité des données optiques et radar.

Exemple de simulation du LAI et de la biomasse sèche sur une parcelle de soja, lorsque le modèle SAFY-WB est contrôlé par le LAI dérivé de données optiques (MTVI2) et par la biomasse dérivée de données radar (T33). Le LAI dérivé de la série temporelle d’images optiques (en bleu) et les mesures de biomasse sèche relevées sur le terrain (en vert) sont également représentés.

Références :

  • étude : J. Betbeder, R. Fieuzal, and F. Baup, “Assimilation of LAI and dry biomass data from optical and SAR images into an agro-meteorological model to estimate soybean yield,” IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. (in press). DOI : 10.1109/JSTARS.2016.2541169

  • modèle agro-météorologique : B. Duchemin, R. Fieuzal, M.A. Rivera, J. Ezzahar, L. Jarlan, J.C. Rodriguez, O. Hagolle, C. Watts, "Impact of sowing date on yield and water-use-efficiency of wheat analyzed through spatial modeling and FORMOSAT-2 images", Remote Sensing, vol. 7, pp. 5951-5979, 2015.

  • campagne expérimentale : F. Baup, R. Fieuzal, C. Marais-Sicre, J. F. Dejoux, V. le Dantec, P. Mordelet, M. Claverie, O. Hagolle, A. Lopes, P. Keravec, E. Ceschia, A. Mialon and R. Kidd, "MCM'10: An experiment for satellite multi-sensors crop monitoring from high to low resolution observations", in Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2012 IEEE International, 2012, pp. 4849-4852.

Contact : Julie Betbeder et Frédéric Baup

 
 

Seconde partie de la campagne AfriSAR au Gabon

 
 

 

Suite aux acquisitions SAR (radar imageur à synthèse d'ouverture) opérées par l'ONERA en juillet dernier au Gabon, les équipes du DLR (agence spatiale allemande) ont survolé les mêmes zones début février, afin de pouvoir évaluer l'impact des conditions d'observations sur les estimations de biomasse des forêts tirées des images SAR.

Financées par l'ESA et le CNES, ces séries d'acquisitions visent à consolider les travaux de préparation de la mission Biomass, dont le but est de cartographier bi-annuellement la biomasse des forêts à l'échelle globale, ce qui, de fait, implique la prise en compte d'effets de saisonnalité (en particulier des saisons sèches et des saisons des pluies pour les forêts tropicales).

Le CESBIO, qui contribue à l'analyse de ces données afin de consolider les algorithmes d'inversion des données SAR en biomasse, a également participé à la définition de nouvelles parcelles de forêts sur le site de la Lopé, en collaboration avec les équipes de l'UCL (University College of London) et avec le support indispensable de l'ANPN (Agence Nationale des Parcs du Gabon). Les localisations et types de forêts à inventorier sont en effet essentiels pour analyser, paramétrer et valider ces algorithmes. Le site de la station de recherche de Lopé, localisé dans une zone de transition forêt-savane, est à ce titre particulièrement intéressant dans la mesure où il comporte des zones de biomasses variées.

Comme le montrent les figures  ci-dessous, nous pouvons distinguer beaucoup plus de types de savanes et de forêts à partir de l'image SAR bande P (fréquence centrale de 435 MHz comme Biomass) qu'à partir de l'image optique Landsat.

Comparaison entre l'image SAR (couleurs RGB associés à la polarisation, à gauche) issue des acquisitions de l'ONERA et l'image satellite optique (Landsat) à droite.

Contact : Ludovic Villard

 
 

AfriScat

 
 

 

Dans le cadre de la campagne AfriScat (démarrée en juillet dernier, voir précédentes newsletters), les équipes du CESBIO et de l'ONERA se sont rendues sur site (tour à flux de la réserve d'Ankasa au Ghana) afin de vérifier le bon fonctionnement de l'instrument, de réaliser des mesures de calibration (cf. photo ci-dessous) ainsi que des jours de mesures continues, les séries d'acquisitions étant restreintes en fonctionnement nominal aux périodes (4h30-7h30 am et pm) pour limiter la consommation électrique (alimentation par panneaux solaires).

 Même si les variations diurnes observées pendant les mesures continues ne correspondent pas aux fréquences de revisite des missions spatiales SAR dont Biomass (6h am/pm à l'équateur pour les orbites ascendantes et descendantes), elles nous permettent de pouvoir dissocier les phénomènes à l'origine de la décorrélation temporelle (en particulier mouvements convectifs, évapotranspiration à l'échelle de la journée et variations saisonnières de volume ou de teneur en eau des éléments ligneux).

 De plus, cette campagne terrain nous a aussi permis de délimiter dans l'empreinte du diffusiomètre une zone pertinente où des mesures TLS ont été conduites par les équipes de l'UCL (University College of London) et de l'université de Wageningen.
 Résolument novatrice pour ce champ d'application, cette technologie permet de façon assez impressionnante de reconstituer numériquement la géométrie 3D du couvert forestier, en modélisant les éléments par des cylindres connectés. Ces données permettent non seulement d'améliorer les estimations de biomasse, mais aussi de construire des maquettes de peuplement très utiles, à la fois en écologie et pour la paramétrisation les modèles de diffusion radar comme MIPERS au CESBIO.

https://twitter.com/AfriScat

Contact : Ludovic Villard et Thierry Koleck

 
 

Des sécheresses en 2015 ? Qu'en est-il de 2016?

 
 

 

L’année 2015 a été une année sèche, très sèche. Au CESBIO, nous combinons les données d’humidité de surface du sol (0-5cm) observées à large échelle avec le satellite SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) et la modélisation hydrologique avec un modèle à double réservoir pour calculer l’humidité du sol dans la zone racinaire (0-1m).

En comparant ces produits à des séries temporelles, nous calculons un indice de sécheresse (Al Bitar et al. 2013). Ces produits sont intégrés au CATDS (Centre Aval de Traitement des données SMOS) (CNES-Ifremer) comme des produits de niveau 4 pour la mission SMOS. La carte globale ci-dessous montre l’humidité en zone racinaire pour Novembre 2015 et les cartes régionales montrent l’indice de sécheresse  sur plusieurs zones (Californie, Etats-Unis - septembre 2015, Inde - oct 2015, Australie –Juin 2015, Afrique du sud – Nov 2015, Brésil - Mai 2015)  à des dates où une forte sécheresse a été observée.

Carte globale : humidité en zone racinaire (Novembre 2015). Cartes régionales : indices de sécheresse

 

Le début de l’année 2016 est également très sec à l’échelle globale.  Plusieurs sécheresses, aux impacts importants, sont en cours (Afrique, Canada). La sécheresse au Canada a été un des déclencheurs d’un gigantesque incendie (plus de 5000km2 au 23 Mai http://wildfire.alberta.ca/reports/activeld.pdf). Cette sécheresse était visible sur l’indice de sécheresse SMOS au début du mois de mai comme le montre la carte ci-dessous qui a fait l’objet d’un bulletin par l’ESA.  

La carte montre également que la côte Est des Etats-Unis pourrait être touchée prochainement une sécheresse agricole.

Ce travail montre l’intérêt de l’humidité du sol comme un indicateur dans un système d’alerte précoce pour les sécheresses agricoles dans un contexte de possibleintensification des évènements extrêmes (crise climatique/effet El Niño) qui pourrait affecter la sécurité alimentaire.


Références :
Al Bitar A., Kerr Y., Merlin O, Cabot F., Wigneron J.-P., Global drought index from SMOS soil moisture, in IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium,IGARSS 2013

Muñoz Sabater J. , Al Bitar A., Luca Brocca L. Soil Moisture Retrievals Based on Active and Passive Microwave Data, Chapter in Satellite Soil Moisture Retrieval, pp.351-378, DOI: 10.1016/B978-0-12-803388-3.00018-8 

Kerr Y., Wigneron J-P, Al Bitar A., Mialon A., Srivastave P.K., Soil Moisture from Space; Chapter in In book: Satellite Soil Moisture Retrieval, DOI: 10.1016/B978-0-12-803388-3.00001-2 , pp.3-27

Contact : Ahmad Al Bitar

 
  Second workshop du projet ANR AMETHYST les 11 et 12 Février 2016 à Marrakech  
 

 

Ces dernières années, les organisations internationales et une riche activité scientifique ont pointé la problématique de l’eau comme une question stratégique dans la région méditerranéenne. Dans ce contexte, le projet AMETHYST (ANR- 12-TMED-0006-01) a pour objectif principal d’analyser l’évolution des ressources en eau et de son usage sous l’influence des changements climatiques et anthropiques en Afrique du Nord.

Deux cas d’études sont proposés, le bassin de Merguellil, situé au centre de la Tunisie, et le bassin de Tensift, dans la région de Marrakech, au Maroc. Ce choix est lié à la forte représentativité de ces deux sites en rapport à la problématique de raréfaction de l’eau, avec une riche complémentarité en termes de contexte environnemental, d’usage et de gestion des ressources.

AMETHYST est un projet interdisciplinaire combinant sciences géophysiques, sociales, économiques et politiques. Il a démarré en Août 2013, pour une durée de quatre années, avec sept partenaires (CESBIO (coordinateur du projet), CNRM, DMN (Maroc), G-EAU, INAT (Tunisie), LSCE, UCAM (Maroc)). Le second workshop AMETHYST a eu lieu les 11 et 12 Février 2016 à Marrakech, avec la participation de plus de 80 personnes. Le premier jour 44 communications scientifiques ont été présentées. Le deuxième jour a été consacré à des discussions sur les activités déjà menées et sur les futures actions pour répondre aux objectifs du projet.

Contact : Mehrez Zribi, coordinateur du projet

 
  Soutenance de thèse : Apport des méthodes de télédétection à très haute-résolution spatiale dans l’étude des variations de la cryosphère des Pyrénées  
 

 

Le 9 Mai dernier, Renaud Marti (doctorant GEODE/CESBIO) a soutenu sa thèse sur l'apport des méthodes de télédétection à très haute-résolution spatiale dans l’étude des variations de la cryosphère des Pyrénées à la Maison de la Recherche à l'Université Toulouse Jean Jaurès devant un jury constitué de M.-F. André, A. Rabatel, J. I. Lopez-Moreno, P. Etchevers, S. Gascoin et D. Laffly.

Résumé : La cryosphère désigne les milieux où l’eau est présente sous sa forme solide, comme la neige ou les glaciers. La sensibilité des composantes de la cryosphère aux fluctuations climatiques, notamment température et précipitation, permet de construire des indicateurs de première importance dans le suivi de la ressource en eau et de l’évolution du climat. Les structures sociétales sont directement impactées par les altérations de ces réservoirs naturels de montagne : irrigation, potentiel hydro-électrique, tourisme, patrimoine paysager. Dans le cadre du projet de thèse-CRYOPYR, un important travail méthodologique a été effectué pour estimer les variations de surface et de volume de neige et de glace à partir de l’imagerie optique très haute résolution. Le massif des Pyrénées (3 404 m) abrite les glaciers les plus méridionaux d’Europe, et présente un important manteau neigeux saisonnier. Nous avons pu estimer la hauteur de neige en fin de période d’accumulation dans le bassin versant de la centrale hydro-électrique de Bassiès (Ariège). Dans le cas du glacier d’Ossoue (Hautes-Pyrénées), nous avons pu cartographier les variations pluriannuelles d’altitude du glacier. Complétée par une recherche de données historiques, cette démarche a permis de reconstruire les fluctuations du glacier depuis la fin du petit âge glaciaire (1850), et de caractériser les variations du climat régional à haute altitude dans les Pyrénées. L’association de ces méthodes quantitatives et de ces sites d’études permet de fournir des éléments de réponses à la problématique hydro-climatique pyrénéenne.


Glacier d'Ossoue en 1911 (Photo de l'abbé Ludovic Gaurier)
Glacier d'Ossoue en 2011 (Photo de Pierre René)

Contact : Renaud Marti et Simon Gascoin

 
  Soutenance de thèse : Développement et validation de méthodologies pour le suivi des états de surface des sols agricoles nus par télédétection radar (bande X)  
 

 

Le 8 Juin 2016 à 9h, Azza Gorrab (doctorante IRD Tunis / INAT / CESBIO) soutiendra sa thèse au Cesbio sur le développement et validation de méthodologies pour le suivi des états de surface des sols agricoles nus par télédétection radar (bande X) devant un jury constitué de :

  • Mehrez Zribi, Directeur de Recherches, CNRS/CESBIO (Directeur de thèse)
  • Zohra Lili-chabaane, Professeur, INAT (Co-directrice de thèse)
  • Ali Khenchaf, Professeur, Université ENSTA Bretagne (Rapporteur)
  • Christian Walter, Professeur, INRA/Agrocampus Ouest (Rapporteur)
  • Elyess Hamza, Professeur, INAT (Examinateur)
  • Habib Bousnina, Professeur, INAT (Examinateur)
  • Jean Philippe Gastellu-Etchegorry,Professeur, UPS/CESBIO (Examinateur)
  • José Darrozes, Maître de Conférences, UPS/laboratoire GET (Examinateur)
  • Nicolas Baghdadi, Directeur de Recherches, UMR TETIS, IRSTEA (Invité)

Résumé :

Le recours à la caractérisation des états hydrique, géométrique et physique de surface du sol est essentiel dans la gestion et la conservation des ressources naturelles dans les régions agricoles semi-aride. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse visent à estimer la variabilité spatio-temporelle des paramètres de surfaces agricoles nues (humidité, rugosité et texture) moyennant des données radars multi-temporelles acquises en bande X à haute résolution spatiale. Une nouvelle description de l’état géométrique des sols est d’abord proposée à travers l’estimation d’un nouveau paramètre de rugosité, le paramètre Zg, estimé en fonction de trois paramètres statistiques de rugosité (écart type des hauteurs “s”, longueur de corrélation “l” et la forme de la fonction de corrélation). Les simulations des signaux radar montrent une très forte corrélation avec ce paramètre de rugosité. L’apport du paramètre Zg est confirmé à travers une large base de données expérimentale et spatiale acquises sur différents sites en France.


Le deuxième volet de cette thèse présente une analyse des sensibilités des signaux radars issus de capteurs (TerraSAR-X et COSMO-SkyMed), aux paramètres de surface (l’humidité et les trois paramètres de rugosité : s, Zs=s2/l et Zg). Une forte corrélation est observée entre les mesures radars acquises à différentes configurations (polarisations HH et VV, et à 26° et 36° d’incidences) et tous les paramètres du sol. Cette analyse est suivie par des comparaisons des coefficients de rétrodiffusion réels et simulés à partir des modèles physique et semi empirique couramment utilisés : Modèle d’équation intégrale « IEM » de Fung et al., 1992, Modèle de Dubois (Dubois et al., 1995) et le Modèle IEM empiriquement calibré par Baghdadi et al., 2011. Le dernier modèle a montré une forte cohérence avec les mesures radar.

Dans le troisième volet, une méthode empirique de détection de changement est développée, en combinant les images radars TerraSAR-X avec des données d’humidités ponctuelles dérivées du réseau des 7 capteurs repartis sur la zone d’étude en continue, pour spatialiser l’état hydrique du sol. La performance de l’algorithme proposé, est évaluée et validée sur de nombreuses parcelles de référence. La spatialisation de la teneur en argile des sols est déduite à partir du calcul de la moyenne des cartes de l’état hydrique du sol (une erreur quadratique moyenne équivalent à 108 g/kg). Pour cartographier la rugosité des sols, des relations empiriques reliant le signal radar aux paramètres de rugosité (Ecart type des hauteurs et le paramètre Zg) étaient élaborées. En inversant les mesures radars, les cartes de rugosité qui en résultent, ont permis de distinguer différents états de surface des sols (labourés, dégradés ou en jachère).


Dans le dernier volet, un modèle d’estimation du bilan hydrique des sols agricoles nus « MHYSAN » qui simule l’évaporation et l’état hydrique surfacique est développé. Cette dernière partie souligne le potentiel de calibrer un modèle hydrologique des sols en assimilant les produits d’humidité radars.


Mots clés: semi-aride, Sol, Télédétection radar, bande X, rugosité, paramètre Zg, humidité, texture, modèle MHYSAN

 
  Le CESBIO à la conférence annuelle 2016 de l'European Geophysical Union (EGU)  
 

 

Le CESBIO était bien représenté à la conférence annuelle de l'European Geophysical Union (EGU) qui s'est tenu à Vienne du 17 au 22 avril 2016.  

Huit membres du laboratoire dont deux doctorantes se sont rendus sur place pour présenter les résultats issus principalement des projets SMOS, AMETHYST, MAISEO, MIXMOD-E, REC, REGARD, NivAtlas (liste complète des contributions du laboratoire)


Par ailleurs trois sessions étaient co-organisées par le CESBIO :

  • Changes in the Mediterranean hydrology: observation and modeling
    Convener: Mehrez Zribi, Co-Conveners: Lionel Jarlan , Said Khabba , María José Polo
  • Characterizing glacier and snowmelt dynamics in semi-arid mountain regions
    Convener: Eric Sproles, Co-Conveners: S. MacDonell, Simon Gascoin, J. Ignacio López-Moreno
  • Remote sensing of soil moisture
    Convener: Alexander Loew, Co-Conveners: Niko Verhoest , Yann Kerr , Wolfgang Wagner , Patricia de Rosnay

 

 
 

Nouvelle HDR au CESBIO

 

 

 

Le 5 Avril 2006 Olivier Merlin a soutenu au Cesbio son Habilitation à Diriger des Recherches :

devant un jury constitué de :

  • Filipe AIRES (CNRS, LERMA, Rapporteur)
  • Agnès DUCHARNE (CNRS, METIS, Rapportrice)
  • Jean-Philippe GASTELLU-ETCHEGORRY (UPS, CESBIO, Président)
  • Florence HABETS (CNRS, METIS, Examinatrice)
  • Frédéric JACOB (IRD, LISAH, Examinateur)
  • Yann KERR (CNES, CESBIO, Parrain)
  • Jean-Pierre LAGOUARDE (INRA, ISPA, Rapporteur)

Résumé :

Certaines variables extraites par télédétection sont potentiellement très utiles en hydrologie. C'est le cas de l'humidité du sol en surface qui contrôle la partition des précipitations en évaporation du sol, infiltration et ruissellement de surface. C'est aussi le cas de la température de surface qui lorsque l’énergie n’est pas limitante est une signature de l’évapotranspiration. Pourtant la résolution spatiale à laquelle ces données sont disponibles depuis l’espace n'est pas toujours compatible avec les échelles d'application. Dans ce contexte, la désagrégation de données apparaît comme un moyen d'améliorer la résolution spatiale des observations disponibles et de spatialiser les processus hydrologiques à des échelles multiples à l’aide de modèles descendants, c’est-à-dire basés sur les données spatiales. Au cours de cet exposé, j’ai présenté 1) des méthodes de désagrégation des données d’humidité du sol et de température de surface, 2) des modèles descendants de l’évaporation du sol et de l’évapotranspiration des surfaces et 3) une généralisation de ces approches permettant à long terme une spatialisation d’autres données spatiales et des processus hydrologiques associés.

Contact : Olivier Merlin

 

 
 

Atelier "Soil Moisture User workshop" les 28 et 29 Avril à l'ESA ESTEC, Noordwijk

 

 

 

Un atelier "Soil Moisture User workshop" s'est tenu les 28 et 29 avril à l'ESA ESTEC, Noordwijk, Pays-Bas, à la suite d'une réunion de deux jours du CCI Soil Moisture team.
Y participaient du CESBIO Yann Kerr et Nemesio Rodriguez (actuellement au Centre Européen de Prévision Météorologiques à moyen terme -ECMWF) ainsi qu'Amen Al-Yaari (INRA ISPA) dans le cadre du projet ESA de fusion des missions délivrant des données d'humidité des sols.


Les buts de l'atelier étaient de faire le point sur les dernières versions du CCI et  sur les approches alternatives pour mettre sur pied les évolutions futures. Il y avait 25 participants venant d'Europe, des USA, et de Chine. Ces chercheurs représentaient les differents aspects socio-économiques et scientifiques ayant un axe fort sur le climat, l'eau, l'agriculture, les catastrophes naturelles et la météo. Les acquis de l'atelier et les retours utilisateurs seront publiés prochainement et seront mis en oeuvre dans les futurs produits CCI.

 

 

Contact au CESBIO: Yann Kerr et Nemesio Rodriguez Fernanez

 
 

Renouvellement du LMI TREMA

 

 

 

Le Laboratoire Mixte International (LMI) TREMA basé à Marrakech étudie le fonctionnement hydrologique des bassins versants semi-arides, avec comme site principal le bassin du Tensift qui permet d'étudier une large gamme de processus : de la fonte de la neige aux variations de nappe en passant par le bilan hydrique des cultures irriguées ou pluviales. Après une première période (2011-2015), TREMA vient d'être renouvelé par l'IRD pour un nouveau mandat de 5 ans (2016-2020) sous réserve d'une évaluation positive à mi-parcours (en 2018) qui s'assurera notamment de la reconnaissance du LMI comme laboratoire par l'Université, et de la perspective à l'horizon de 5 ans de devenir ou rejoindre une entité plus importante (Centre de Recherche national). Les nouveaux Co-directeurs sont Salah Er-Raki (UCAM) et Vincent Simonneaux (CESBIO) qui font suite à Said Khabba et Lionel Jarlan.

Les sujets de recherche changent peu par rapport au premier mandat :
 - un thème modélisation hydrologique (caractérisation des flux, modélisation, simulation de crues, impact des CC) dont les animateurs sont Lahoucine Hanich (UCAM) et Alain Dezzeter (HSM) ;
 - un thème produits et indicateurs satellitaires, où il est question des méthodes de traitement des images et de l'analyse des séries temporelles en lien avec les observations de terrain dont les animateurs sont Olivier Merlin (CESBIO) et Said Khabba (UCAM)).

Les principaux enjeux scientifiques pour cette seconde phase sont :

  • estimer l'équivalent en eau de la neige
  • améliorer le contrôle du bilan hydrologique des bassins montagneux notamment par l'estimation de l'évapotranspiration pour mieux estimer la recharge des nappes.
  • étudier les risques de crue
  • tester les approches d’assimilation multi-longueur d'onde / multi résolution (produits copernicus) pour suivre le bilan hydrique des cultures (ET, humidité du sol)
  • analyser par des données satellitaires l'efficience hydrique des couverts cultivés (fractionnement transpiration / évaporation)
  • étudier l'impact des changements climatiques sur la ressource.

 

 

Partenaires du LMI :

  • Université Cadi Ayyad de Marrakech (UCAM)
  • Institut de Recherche pour le Développement (IRD) représenté par le CESBIO et le laboratoire HydroSciences Montpellier (HSM)
  • Direction de la Météorologie Nationale (DMN, Casablanca)
  • Centre National de l'Energie, des Sciences et des Techniques Nucléaires (CNESTEN, Rabat)
  • Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz (ORMVAH, Marrakech)
  • Agence de Bassin Hydraulique du Tensift (ABHT, Marrakech)

 

Contacts : Vincent Simonneaux et Salah Er-Raki

 
 

Financement européen pour un projet sur la climatologie des Pyrénées

 

 

 

Le projet de l'Observatoire Pyrénéen du Changement Climatique et quatre autres projets associés à l'Observatoire (CLIM'PY, REPLIM, CANOPEE et FLORAPYR) ont été programmés avec un financement de plus de trois millions d'euros provenant de fonds FEDER pour la coopération transfrontalière en matière d'adaptation au changement climatique pendant les trois prochaines années.

Le CESBIO pour l'Université Paul Sabatier contribuera au projet CLIM'PY à travers un volet sur la télédétection de l'enneigement. Les autres partenaires du projet sont l'Université de Saragosse (chef de file), les agences météorologiques en France et en Espagne (Météo-France, AEMET et Meteocat), l'Institut d’Etudes Andorranes (IEA) et l'Institut Pyrénéen d'Ecologie (IPE-CSIC).

Pour plus d'informations : http://www.opcc-ctp.org/fr/actualites/460-2016-05-18-13-24-18

Vue des Pyrénées centrales depuis le Pic du Midi de Bigorre (Wikimedia Commons)

 

Contacts : Simon Gascoin

   
 
 

Forte participation du CESBIO au Living Planet Symposium

 

 

 

La représentation du CESBIO au Living Planet Symposium, qui s'est déroulé à Prague du 9 au 13 Mai, était forte, avec plus de 70 contributions sur un total de l'ordre de 2000. Toutes les thématiques du CESBIO (forêt, agriculture, humidité des sols, physique de la mesure, traitement d'images, modélisation) et tous les modes d'observation (Biomass, Sentinel 1 et 2, SMOS, Take5, GNSS, données in-situ...) étaient représentés.

Parmi les faits marquants, les travaux du CESBIO sur le suivi des cultures de riz au Vietnam à l'aide de séries temporelles de Sentinel-1   et de la dynamique saisonnière d'humidité du sol issue des données SMOS CATDS (Centre Aval de Traitement de Données SMOS - CNES, Ifremer) présentés en séance plénière par le directeur général de l'ESA  http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2016/05/Opening_session_Living_Planet_2016



Un après-midi a été consacré à la mission Biomass, avec notamment en introduction la présentation de Thuy Le Toan sur l'état d'avancement du projet et la partie scientifique sur le carbone, et une présentation plus technique de Ludovic Villard sur l'impact des perturbations environnementales sur les algorithmes d'inversion. Une seconde partie a ensuite été consacrée aux campagnes expérimentales intervenant en support à la mission, dont la campagne AfriSAR au Gabon avec les instruments aéroportés SAR de l'ONERA et du DLR (voir newletters précédentes) et la campagne AfriScat au Ghana présentée par Thierry Koleck. Cette dernière a suscité l'intérêt de nombreux participants qui ont ensuite assisté à la réunion d'avancement organisée en marge du congrès.

Les résultats du projet ESA GlobBiomass ont également été présentés, notamment les produits d'estimation de biomasse forestière en 2010 et 2015 sur la partie Est de l'Afrique du Sud, et le développement d'une carte globale de biomasse à une résolution inférieure à 500 mètres, à laquelle le CESBIO a contribué pour la partie africaine. Dans le cadre de GlobBiomass, de nouveaux résultats de suivi de déforestation basés sur les données Sentinel-1, en temps quasi-réel, ont été mis en avant. 

Les sessions SMOS incluaient notamment des présentations sur le suivi des événements extrêmes par Yann Kerr avec, notamment, le suivi des sécheresses observées en 2015, de la sécheresse en Alberta (Canada) qui a récemment causé des incendies massifs.
On peut également noter des présentations relatives à des améliorations du processeur opérationnel d'inversion d'humidité des sols  avec par exemple son adaptation aux régions présentant des horizons organiques marqués à la surface (e.g. les hautes latitudes, les forêts de conifères, les tourbières),  dans le cadre du projet ESA SMOSHiLat ou encore l'évaluation de l'utilisation du produit « ESA CCI Land Cover Product » dans cet algorithme pour un remplacement potentiel de  la carte d'occupation du sol "Ecoclimap".

Le LPS a également été l'occasion de faire le point sur les travaux réalisés à partir des données SPOT (Take5) avec le CESBIO associé à plus de la moitié des présentations. Les organisateurs avaient décidé de consacrer une journée sur les applications de l'expérience.  S'agissant de l'une des seules sessions multi-thématiques, la participation a été relativement modeste.

Des résultats très positifs ont été obtenus, que ce soit pour le suivi de glaciers, la détection de macrophytes dans les cours d'eau,  l'estimation du carbone dissous dans le Ienisseï, le suivi de la turbidité de lacs, les applications agricoles et l'occupation des sols, l'assimilation des données dans des modèles de croissance de la végétation, le suivi de glissements de terrain ou la détection des nuages et des ombres. Il est d'ailleurs manifeste, pour Take5 comme pour Sentinel-2, que ces données optimisées pour le suivi de la végétation seront également très utiles pour les applications liées aux eaux continentales ou côtières.

Le projet Sen2Agri (Sentinel-2 pour l'agriculture, financé par l'ESA), pour lequel le CESBIO a mis au point la plupart des méthodes, ainsi que les travaux sur les méthodes de détermination de l'occupation des sols,  qui mobilisent des données optiques ou radar (Sentinel-1, LANDSAT8 et Sentinel-2) au sein de la chaîne iota2, ont, eux aussi, bénéficié d'une forte affluence et d'une grande visibilité, avec notamment un poster de 10x10m de Sen2Agri qui ornait l'un des murs du palais des congrès.

 
 

6ème "International Symposium on Soil Water Measurement using Capacitance, Impedance and TDT" au CESBIO, en Septembre 2018

 

 

 

La 6ème édition du symposium "International Symposium on Soil Water Measurement using Capacitance, Impedance and TDT" sera organisée au CESBIO en Septembre 2018

Ce symposium est centré sur les capteurs d'humidité du sol (technologie, développement, validation/calibration) et de leurs applications (processus des sols, suivis agricoles, télédétection etc...). Il se déroulera sur 2 jours dont une demi-journée consacrée à tester les sondes d'humidité et à la visite d'un site expérimental. Certains fabricants de sondes ont déjà confirmé leur participation, ce qui sera l'occasion d'échanges entre constructeurs et utilisateurs. 

Ce symposium est organisé par l'association PALTIN International. Un comité d'organisation local se met en place autour de Simone Bircher, Yann Kerr et Arnaud Mialon, comité ouvert à participation et qui va s'étoffer au cours des prochains mois. N'hésitez pas à nous contacter pour plus d'informations ou pour participer. 

Contacts : Simone Bircher et Arnaud Mialon

 
 

Premier workshop sur le modèle de transfert radiatif 3D DART

 

 

 

Le premier workshop sur le modèle de transfert radiatif 3D DART se tiendra à Pékin du 4 au 8 juillet 2016, en avant première des IGARSS (10-15 Juillet 2016).

Il est organisé conjointement par plusieurs organismes Chinois (Beijing Normal University, RADI, State Key Laboratory of Remote Sensing, Chine Academy of Science), en collaboration avec le CENSAM (Center for Environmental Sensing and Modeling du M.I.T., Singapour) et le CESBIO (UPS/CNRS/CNES/IRD).

Les 2 organisateurs sont les professeurs Qinhuo Liu (RADI, CAS) et Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry (CESBIO, UPS). La langue de travail sera l'anglais, avec un soutien en chinois et français. Les 45 participants, issus de tous les pays, viendront découvrir / approfondir les aspects théoriques et fonctionnels du modèle DART, en particulier pour ce qui est la simulation du bilan radiatif et d'acquisitions de capteurs satellites, avions et terrestres (LiDARs, spectro-radiomètres imageurs visible et infrarouge thermique) des paysages naturels et urbains. Une présentation invitée sur DART sera aussi donnée aux IGARSS

Pour plus d'information : programme du workshop

Contact : Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry

 

Directeur de la publication : Laurent Polidori