Données satellite - tout ce que tu dois savoir sur la nouvelle fonctionnalité de Farm21

Dans ce blog, nous parlerons des avantages des outils agricoles intelligents et de la place des données satellitaires. Nous mettrons en évidence les applications précieuses de l'imagerie satellitaire et discuterons plus en détail des types de données satellitaires suivants :

• NDVI - Indice de végétation par différence normalisée
• WDVI - Indice de végétation par différence pondérée
• NDRE - Indice de différence normalisée des bords rouges 
• NDMI - Indice d'humidité différentielle normalisé

L'une des avancées significatives de l'agriculture de précision s'est produite dans les années 1970 lorsque l'imagerie satellite a été utilisée dans l'agriculture pour collecter des données sur les champs. Soudain, les agriculteurs pouvaient visualiser de grandes zones éloignées pour avoir une idée de ce qui se passait réellement dans leurs champs. Il y a 50 ans, lorsque les scientifiques ont calculé le NDVI (Normalised Difference Vegetation Index), cela a été considéré comme l'une des tentatives les plus réussies pour identifier simplement et rapidement les zones de végétation et leurs conditions. Cela a ensuite amélioré la capacité et les aptitudes des chercheurs agricoles, des agronomes et des cultivateurs à prendre des décisions basées sur des faits.

Avance rapide jusqu'à aujourd'hui, et il existe aujourd'hui un large éventail de données satellites disponibles pour relayer différentes informations concernant les champs et les cultures. Grâce à cela et à la meilleure résolution de ces images, les champs et les cultures peuvent être surveillés mieux que jamais. 

La mise en œuvre de méthodes agricoles intelligentes présente de multiples avantages pour les agriculteurs en termes de durabilité et de rentabilité. (Pour en savoir plus sur les avantages de l'agriculture de précision, lis. ici). La collecte de données est la première étape du cycle de l'agriculture de précision, et l'utilisation de satellites est une excellente méthode de collecte de données. Il ajoute une couche spatiale sur les mesures précises recueillies, par exemple, par des capteurs, pour obtenir une vue d'ensemble plus complète de ce qui se passe dans tes champs. 

Les satellites de télédétection peuvent être utilisés pour déterminer des informations précieuses concernant le stress hydrique, les maladies, les anomalies structurelles, ainsi que les niveaux de nutriments. L'imagerie satellite moderne pour l'agriculture de précision a également une haute résolution spectrale, ce qui donne aux utilisateurs une vue cristalline de leurs champs. 

Applications des données satellite :

Nous allons explorer les quatre types d'images satellites suivants et leurs utilisations : 

1. NDVI - Indice de végétation par différence normalisée

Le NDVI est un indicateur de la biomasse photosynthétiquement active. En termes simples, c'est un calcul de la santé de la végétation, basé sur la façon dont les différentes ondes lumineuses sont réfléchies.  Le pigment de chlorophylle des plantes reflète les ondes vertes et absorbe les ondes rouges, et les structures cellulaires des plantes reflètent les ondes du proche infrarouge (NIR). Lorsque la photosynthèse se produit, la plante grandit et contient plus de structures cellulaires. Alors que les plantes saines (contenant de la chlorophylle et des structures cellulaires) absorbent la lumière rouge et reflètent le NIR, les plantes malsaines font le contraire. Cette relation entre la lumière et la chlorophylle est la façon dont nous pouvons utiliser le NDVI pour distinguer une plante saine d'une plante malade. 

Cela est bien sûr très utile pour surveiller les champs et voir où se trouvent les éventuelles zones à risque. Le stress hydrique, les maladies et les ravageurs font partie des nombreux facteurs qui affectent la santé des plantes. Bien que le NDVI ne soit pas utilisé pour diagnostiquer une condition particulière, il indique aux agriculteurs et aux gestionnaires d'exploitations agricoles où diriger leur attention. Les valeurs NDVI indiquent aussi où se trouve la culture dans son cycle de croissance, ce qui incite à prendre des mesures spécifiques pertinentes sur le terrain. 

Habituellement, les résultats NDVI sont présentés sous forme de carte de couleurs, où chaque couleur correspond à une certaine gamme de valeurs. Il n'existe pas de palette de couleurs standard, mais le Farm21 utilise une palette "brun-jaune-vert", ce qui signifie que les teintes brun-jaune indiquent un sol nu ou une végétation morte (ou clairsemée), et que toutes les nuances de vert sont un signe de couverture végétale normale à dense.

Par exemple, l'image ci-dessus montre le NDVI pendant la saison de croissance des tulipes. Elle indique une augmentation rapide de la biomasse en avril, ce qui entraîne le développement des fleurs. La période de floraison optimale est clairement visible à travers le creux de l'indice (note que les satellites "voient" le jaune lorsque cela se produit). Une fois les fleurs coupées, les feuilles vertes réapparaissent et l'indice de biomasse augmente fortement. À partir de ce moment, les bulbes vont commencer à croître et à mûrir jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être récoltés. Ces données fournissent des informations précieuses sur la période où la biomasse augmente fortement, le début de la période de floraison, la durée de la période de floraison et le temps après la coupe.

2. WDVI - Indice de végétation par différence pondérée

Cela fonctionne de manière similaire à NDVI en indiquant à quel point les cultures sont saines ou à quel stade du cycle de croissance elles se trouvent, en se basant sur la façon dont les différentes ondes lumineuses sont réfléchies. Là encore, une végétation saine avec beaucoup de chlorophylle reflète plus de lumière NIR et verte et absorbe plus de lumière rouge et bleue. Cela donne une vue d'ensemble de grandes zones et montre les écarts dans les grappes plutôt que dans les plantes individuelles. 

Par rapport au NDVI, le WDVI fournit des données précieuses plus tard dans la saison de croissance car il peut être utilisé pour estimer l'indice de surface foliaire (LAI) et offre une bonne correction pour le fond du sol. 

Lorsque le NDVI est complètement saturé à 1 (l'indice le plus élevé) lorsque le champ est rempli de biomasse, le WDVI peut encore mesurer davantage. Par conséquent, il peut aussi faire la distinction entre une couche de feuilles (LAI=1) et plusieurs couches de feuilles et peut être utilisé pour déterminer le LAI. Le LAI est la surface projetée de feuilles vertes par unité de terrain. Il est utile pour surveiller la répartition et les changements de la végétation. C'est un excellent moyen d'évaluer la croissance des cultures et leur santé ultérieure. Il peut aussi indiquer la santé du couvert végétal et donner des informations précieuses sur le microclimat plus tard dans la saison. 

3. NDRE - Indice de différence normalisée des bords rouges 

Le NDRE est un autre moyen d'indiquer la santé des plantes en surveillant la teneur en chlorophylle. Il est calculé en utilisant une combinaison de lumière NIR et une bande de fréquence qui se trouve sur la région de transition entre la lumière rouge visuelle et la lumière NIR - d'où le nom "bord rouge".

Le NDRE peut mesurer plus loin dans la canopée car il n'est pas aussi fortement absorbé par les seules couches supérieures des feuilles et peut donc donner un meilleur aperçu des cultures permanentes ou à un stade plus avancé. Il fournit des données précieuses pour une prise de décision proactive car le NDRE peut détecter des changements qui ne sont pas encore visibles à l'œil nu, et confirmer si une plante en croissance est saine ou non. De faibles quantités de chlorophylle peuvent indiquer les cultures à problèmes :

• Maladie
• Infestation de parasites
• Carences en nutriments
• Dégâts

NDRE indiquera aux utilisateurs la culture à problème pour qu'ils étudient plus avant la cause de la faible teneur en chlorophylle et prennent des mesures préventives.

4. NDMI - Indice d'humidité différentielle normalisé

NDMI détecte les niveaux d'humidité dans les plantes en utilisant une combinaison de bandes spectrales NIR et infrarouge à ondes courtes (SWIR). Il donne aux utilisateurs une indication fiable du stress hydrique des cultures. 

Il est important de se rappeler que les valeurs NDMI varient tout au long de la saison de croissance. Cela est dû au fait que la réflectance des plantes est légèrement différente pour chaque stade phénologique. Cet indice indique les niveaux d'humidité des cultures en utilisant une échelle relative de -1 à 1 et chaque valeur intermédiaire correspondra à une situation agronomique légèrement différente (où les valeurs négatives approchant -1 indiquent généralement un stress hydrique).

Pourtant, il n'indique pas la teneur en eau réelle des cultures, ce qui signifie que les utilisateurs sauront seulement qu'une zone du champ a une teneur en eau supérieure ou inférieure au reste. Comme les cultures d'un même champ varient, il n'y aura pas une valeur de 1 pour l'ensemble du champ. En combinant cet indice avec les données recueillies par les capteurs de sol FS21, il est possible de corréler les indices avec les relevés d'humidité du sol localisés. Cela signifie que nous aurons des informations plus précises et plus fiables concernant les restrictions d'humidité potentielles pour des zones spécifiques du champ. 

NDMI et NDVI fonctionnent également bien ensemble - Le stress hydrique indiqué par les valeurs NDMI peut être confirmé par un NDVI nettement inférieur à la moyenne.

Chez Farm21, notre équipe travaille constamment pour donner à nos utilisateurs des informations plus nombreuses et de meilleure qualité, afin de prendre les meilleures décisions basées sur les données qui se traduiront par de réels avantages. Nous voulons être le partenaire de l'agriculture de précision qui aide les cultivateurs, les chercheurs, les distributeurs et les conseillers en culture à vraiment optimiser leur exploitation. 

Notre actuel plan libre includes:

• Application de scoutisme
• Plans de culture et limites des champs
• Données météorologiques
• Partage des données
• Utilisateurs et stockage de données illimités

PLUS, nous avons ajouté des données satellites qui comprennent quatre types d'images satellites.

• NDVI - Indice de végétation par différence normalisée
• WDVI - Indice de végétation par différence pondérée 
• NDRE - Indice de différence normalisée des bords rouges
• NDMI - Indice d'humidité différentielle normalisé
  
  Users can receive Résolution de 10x10m des images satellite tous les 4-5 jours, en fonction de l'emplacement du satellite et de la couverture nuageuse du jour.
  
  Une année de données historiques provenant de satellites pour les champs existants sera disponible.
  
  Les nouveaux champs généreront également des données historiques au fur et à mesure qu'ils seront créés (ou que des limites seront ajoutées à des champs existants qui n'avaient pas de limites).
  
  Notre mise à jour champs La page permet aux utilisateurs d'avoir un meilleur contrôle avec des informations provenant de données satellites ainsi que des rapports de scouting organisés par jours.

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