Rapport de fin de projet "Agridrone" : utilisation de capteurs embarqués sur système léger pour caractériser l'état hydrique et nutritionnel des cultures. Application à la canne à sucre sur le site pilote de l'île de La Réunion

[Departement_IRSTEA]DS [TR1_IRSTEA]METHODO / SYNERGIELe contexte du projet, les enjeux économiques et environnementaux de l'agriculture raisonnée sont aujourd'hui largement reconnus. Le suivi spatio-temporel de l'état nutritionnel, hydrique ou sanitaire des couverts végétaux est un élément clé dans la prise de décision sur les interventions culturales. Cependant, l'utilisation de la télédétection peine à se développer en agriculture en raison 1. de limitations techniques dues à l'adéquation spatiale, temporelle et thématique des produits développés aux besoins des producteurs et 2. du manque de formation et d'information des professionnels agricoles. Des évolutions techniques et méthodologiques dans le domaine des capteurs visible, infrarouge et thermiques (miniaturisation) et des vecteurs (ULM, drones) ouvrent aujourd'hui la voie à un suivi régulier des cultures, non destructif, spatialement explicite, mobilisable à la demande et peu coûteux. Les enjeux de la canne à sucre à La Réunion. La multi-fonctionnalité de la canne à La Réunion est une réalité et les enjeux liés au maintien de cette culture dans cette région sont nombreux : enjeux territoriaux (maintien des surfaces en canne face à la forte urbanisation, développement de la culture dans l'Ouest par une meilleure gestion des besoins en eau, identité et attractivité du paysage), enjeux environnementaux (protection contre l'érosion, préservation de la qualité des sols, économie de l'eau par un usage raisonné de l'irrigation, source d'énergie renouvelable, potentialités en matière de recyclage des déchets) et enjeux économiques et sociaux (augmentation de la productivité pour le maintien de la filière canne et des milliers d'emplois associés). C'est dans ce contexte fortement contraint, que nous avons élaboré le projet AGriDrone, avec pour objectif de faire la démonstration de la faisabilité technique et économique d'un moyen léger de caractérisation spatio-temporelle de l'état des cultures aux échelles parcellaire et de l'exploitation, pour l'aide à la décision pour la planification des travaux agricoles ou des interventions localisées d'urgence, ou pour l'aide à l'évaluation du rendement potentiel ou des estimations de dégâts. Les produits et services d'AgriDrone s'adresse à différents maillons de la filière canne : des planteurs aux services de l'état, en passant par les opérateurs techniques de conseil agricole. Le public cible semble cependant être les techniciens de la Chambre d'Agriculture qui allient la connaissance du terrain et un haut niveau de technicité leur permettant d'interpréter les images aériennes en terme de recommandations agronomiques. Synthèse des résultats obtenus Les résultats obtenus sont d'ordre techniques, scientifiques et socio-économiques. Les principaux résultats techniques concernent : la mise au point d'un protocole d'acquisition de photographies aériennes multispectrales (visible, proche infrarouge et infrarouge thermique) à partir de capteurs à faible coût embarqués à bord de véhicules aérien légers (ULM) ; la mise au point d'une méthodologie de corrections radiométrique et géométrique ; le développement d'un outil gratuit de diffusion des produits ; la production de matériel pédagogique pour les lycées. Les résultats scientifiques sont essentiellement centrés sur le développement de méthodes permettant de transformer le rayonnement mesuré en paramètres descriptifs de l'état hydrique et nutritionnel des surfaces. Ces méthodes de diagnostic des cultures ne sont pas totalement opérationnelles à l'heure actuelle, car elles nécessitent des validations supplémentaires en milieu réel. Les résultats socio-économiques sont l'élaboration d'un cahier des charges pour des produits d'aide à la gestion de la production cannière, et les coûts associés ; ces produits existent en version « de base » (mosaïques vraies-couleurs, images de température de surface et de développement des cultures, modèle numérique de terrain à haute résolution) et en version thématiques sur l'état des cultures : parcellaire, détection des anomalies de croissance. Pour être adoptés, ces produits ont besoin d'être connus et testés. L'effort de sensibilisation des professionnels de la filière canne et des décideurs a été soutenu tout au long du projet, par la participation à de nombreuses manifestations grand public, à des manifestations techniques, une présence dans les médias et un séminaire de restitution ouvert aux professionnels réunionnais et aux partenaires étrangers régionaux. A l'heure actuelle, la filière reconnaît l'intérêt de l'approche spatiale dans la gestion de la production ; un service pré-opérationnel pourrait ainsi voir le jour dès 2009 sur l'Ile de La Réunion