Modélisation spatialisée

La plateforme de MODélisation SPAtialisée (MODSPA) fournit des outils pour tester des algorithmes hydrologique et agronomique à vocation spatialisée, c’est-à-dire contraints par les produits de la télédétection.

Satellite Monitoring of IRrigation (SAMIR)

SAMIR est un outil de simulation du fonctionnement hydrique des cultures basé sur le modèle de bilan hydrique FAO-56 (Allen et al., 1998). L’originalité par rapport à l’approche FAO-56 est d’utiliser des séries temporelles satellitaires d’indices de végétation (ex NDVI) pour estimer le « coefficient cultural basal » (Kcb) de la méthode qui conditionne la transpiration. SAMIR utilise en entrée des données météorologiques (évapotranspiration de référence, précipitations), des paramètres décrivant la réserve utile du sol et les caractéristiques de la culture. L’irrigation peut être introduite en forçage mais faute d’être connue elle est en général simulée sur la base du bilan hydrique du sol, en introduisant des hypothèses sur le comportement des agriculteurs. SAMIR fournit en sortie en pas de temps journalier l’évapotranspiration, l’humidité du sol et les apports d’irrigation. Une première version de l’outil a été développée dès 2004 en langage IDL sur la base du logiciel ENVI (c) HARRIS. Une version Python est actuellement intégrée à la plateforme MODSPA.

Contact : vincent.simonneaux@cesbio.cnes.fr

Simple Algorithm For Yield Estimate (SAFYE)

Le modèle SAFYE a été développé avec le souci de prendre en compte, en complément du bilan hydrique, les principaux processus de développement et croissance de plantes annuelles. Il permet de simuler le bilan hydrique des plantes ainsi que les biomasses et les rendements tout en limitant le nombre de paramètres nécessaires à leur description pour faciliter la spatialisation des résultats. Le module hydrologique de SAFYE est basé sur le formalisme FAO-56 comme SAMIR.

Biomasse aérienne (kg/m2) sur des parcelles occupées par des cultures d’été (Claverie 2010)
  • Duchemin B;, Maisongrande P., Boulet G. and Benhadj I. : A simple algorithm for yield estimates: Evaluation for semi-arid irrigated winter wheat monitored with green leaf area index. Environmental Modelling & Software 23 (2008) 876-892 [hal]
  • Duchemin, B., Fieuzal, R., Rivera, M.A., Ezzahar, J., Jarlan, L., Rodriguez, J.C., Hagolle, O., Watts, C., 2015. Impact of sowing date on yield and water use efficiency of wheat analyzed through spatial modeling and Formosat-2 images. Remote Sensing 7, 5951–5979. doi:10.3390/rs70505951

Contact : valerie.demarez@cesbio.cnes.fr

SAFYE-CO2

SAFYE-CO2 a été développé dans le but 1) d’évaluer les performances agri-environnementales des parcelles en grandes cultures (production, bilan C, besoin en eau, WUE), 2) de prendre en compte l’effet de certaines pratiques (export des pailles, couverts intermédiaires) et des repousses/mauvaises herbes sur les bilans C des parcelles et 3) de simuler des rotations de cultures. La spécificité de cette version est qu’elle permet de simuler les principales composantes du bilan C des cultures (photosynthèse, respirations autotrophe et hétérotrophe, flux net de CO2) là où SAFY et à SAFY-WB ne simulent que la biomasse (conversion directe de la lumière absorbée en biomasse), le rendement et les besoins en eau (pour SAFY-WB).

Cliquer pour agrandir. Source : Veloso, A. (2014). Regional estimates of the production, fluxes and budgets of carbon and water for winter wheat by using high resolution remote sensing data combined with a crop model: Application to southwest France (Doctoral dissertation). Université Toulouse III- Paul Sabatier, Toulouse, France

.

Durant le prochain quinquennal, il est envisagé d’en faire un outil opérationnel de calcul des bilans C à la parcelle pouvant permettre la mise en œuvre d’un marché du C en agriculture

Rechercher