Rendement agricole et variations intra-champs

Le rendement des cultures dépend de nombreux facteurs, notamment, les propriétés des sols, les variables climatiques et les pratiques de gestion. La biomasse des cultures, l'indice foliaire vert et la durée de la phase végétative sont des indicateurs de la condition des récoltes et de leur rendement potentiel. L'utilisation d'images radar dans les micro-ondes pour suivre l'évolution de la biomasse et de l'indice foliaire vert fait actuellement l'objet de recherches. La sensibilité des données RSO aux conditions des cultures dépend des variables d'imagerie, comme la longueur d'onde, l'angle d'incidence et la polarisation, ainsi que de paramètres dépendant du type de culture et du stade phénologique (p. ex. : la taille, la distribution, l'orientation et les propriétés diélectriques des éléments composant le couvert).

Nous présentons dans les paragraphes qui suivent deux exemples d'utilisation de données polarimétriques pour la surveillance de la condition des cultures, tirés des travaux de McNairn et coll. ) :

1. L'utilisation de l'imagerie dans plusieurs polarisations pour distinguer diverses zones de croissance, selon l'état des cultures.
2. 2. L'utilisation de l'algorithme H-A- de Cloude et Pottier pour distinguer diverses zones de croissance, à partir des mécanismes de diffusion présents.

9.1.3.1 Les variations intra-champs et la polarisation

Voici un exemple de la capacité de détecter les variations intra-champs, à partir de données polarimétriques RSO dans la bande collectées le 30 juin 1999 au dessus du Sud ontarien par McNairn et coll. . Ils ont étudié les quatre combinaisons de polarisation en émission et réception (HH, VV, HV et VH), ainsi que deux polarisations circulaires en réception (DD et GD).

Un champ planté de blé d'hiver permet d'illustrer la cartographie des variations intra-champs (figure 9 6a). Une image simple RVB (rouge : VV, vert : HV et B : HH) révèle les régions faiblement rétrodiffusantes. Les données de productivité collectées deux semaines après les données RSO montrent que ces régions peu rétrodiffusantes correspondent à un rendement inférieur à 70 boisseaux par acre (BPA).

Figure 9-6. a) images dans la bande C d'un champ semé de blé d'hiver (rouge : VV, vert : HV, bleu : HH); b) données classées du contrôle du rendement en boisseaux par acre (BPA) ; c) données RSO classées distinguant les zones de rendement faible ou élevé (Noetix Research Inc., 2001).

Il faut noter que l'image HH dans la bande C n'aurait pas, seule, permis de distinguer les zones de productivité différente (figure 9 7). On a découvert que c'est l'image du canal de polarisations orthogonales HV qui présentait les plus forts contrastes entres les zones de haut et bas rendements (4,1 dB), suivies des images VV, DD et GD qui montraient des différences d'environ 2 dB.

Figure 9-7. Force de la rétrodiffusion dans les canaux de position linéaire et circulaire, pour les zones de rendement faible et élevé de blé blanc d'hiver (tiré de : ).

On constate un assez bon accord (77%) entre les zones peu productives révélées par l'imagerie dans les trois polarisations et celles repérées par le contrôle au sol.

A) zone d'accord (rendement élevé) : 77 %
B) zone d'accord (rendement faible) : 77 %
C) « erreurs » (oublis ou fausses identifications) : 23 %
Figure 9-8. Pourcentage d'accord entre la classification RSO et le contrôle du rendement sur le terrain.