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Un outil en ligne d’aide à l’irrigation

Une équipe du Centre d’études spatiales de la Biosphère (CESBIO/OMP, CNRS / UPS / IRD / CNES) et de l’Université Cadi Ayyad de Marrakech a commencé à développer un outil en ligne d’aide à la prise de décision d’irrigation. Cet outil, qui continue à être amélioré, est d’ores et déjà accessible à tout irrigant du monde entier qui en fait la demande.

Suite à l'expérience de pilotage d'irrigation menée au Maroc lors de l'expérience SPOT4-Take5 pilotée par le laboratoire mixte international "Télédétection et ressources en eau en méditerranée semi-Aride" ( TREMA), un nouvel outil Web d'aide à la prise de décision d'irrigation, nommé SAT IRR, a commencé à être développé ( http://osr-cesbio.ups-tlse.fr/Satirr) par une équipe du CESBIO et de l’Université Cadi Ayyad de Marrakech en collaboration avec l’office de gestion de l’eau agricole local. Aujourd’hui, l’outil est fonctionnel sur trois "tuiles" Landsat8 (rectangles de prises d’image du satellite) situées à Marrakech au Maroc, Kairouan en Tunisie et Toulouse en France.

Cet outil s'adresse à des irrigants. Tout irrigant intéressé peut l’utiliser. Il lui suffit d’en faire la demande afin que la tuile correspondant à sa parcelle puisse être activée.

Après avoir dessiné sa parcelle sur un fond cartographique, l’utilisateur peut choisir :

  • sa culture, parmi les 7 options actuellement renseignées (maïs, blé, olivier, agrumes, pomme de terre, coton et tomate) ;
  • son sol, parmi les 12 sols type du US Department of agriculture ;
  • sa date de semis ;
  • son mode d’irrigation (gravitaire, aspersion ou goutte à goutte).

Cette initialisation sommaire est suffisante pour lancer le service. L’utilisateur peut à tout moment modifier les contours de sa parcelle ou encore affiner la paramétrisation (profondeur racinaire maximale, capacité des sols à retenir l’eau, durée des différentes phases de la vie de la culture…), s’il connaît bien le sol de sa parcelle, les particularités de sa culture, etc.
Dans un premier temps, le serveur établit une approximation d’un comportement moyen de la plante en fonction de la climatologie de la parcelle. Pour cela, une climatologie mensuelle est compilée (moyenne multi-annuelle de paramètres météo) puis interpolée au pas de temps journalier, le comportement moyen de la plante étant tiré des tables du document FAO-56 "FAO Irrigation and Drainage n°56: Guidelines for Computing Crop Water Requirements".
Dans un second temps, les images satellitaires Landsat8 déjà présentes sur le serveur sont traitées pour déterminer le Coefficient cultural de base (Basal crop coefficient, Kcb) et le Pourcentage de couverture du sol par la végétation (Fraction cover, Fc), deux grandeurs utiles pour estimer l’évapotranspiration moyenne de la parcelle (ET).
En parallèle, les mesures météo issues de la station météo la plus proche de l’Organisation Météorologique Mondiale  sont utilisées pour calculer quotidiennement l’évapotranspiration de référence (ET0) de la parcelle. Quant à la pluie mesurée par la station, elle est considérée comme représentative de la pluie reçue par la parcelle.
Enfin, des prévisions météo à 10 jours issues du modèle météo européen sont introduites.
Finalement, la combinaison de toutes ces données (comportement cultural et climatologie type, imagerie satellitaire, mesures et prévisions météorologiques ainsi que projection dans le futur du développement de la culture) permet de calculer un bilan hydrique de la parcelle et ainsi de proposer à l’irrigant une date et une dose d’irrigation avec suffisamment d’anticipation.
Outre la mise à jour de la météo (mesures et prévisions), le serveur vérifie chaque jour la disponibilité de nouvelles images satellitaires (uniquement Landsat8 pour le moment), lesquelles sont immédiatement téléchargées et traitées.

Bien que l’interface soit encore un peu fruste, ce sont surtout des développements du côté serveur qui sont envisagés dans l’immédiat, à savoir notamment :

  • l’adaptation du produit au traitement des futures données du satellite Sentinel-2 dont le lancement est prévu en juin 2015 (calcul des tuiles à télécharger, code de téléchargement, lecture du format…) ;
  • l’accès à des stations agro-météo locales équipées de dispositifs de télémétrie.

 

Pour en savoir plus

  • sur le site du CESBIO
  • Le Page M., J. Toumi, S. Khabba, O. Hagolle, A. Tavernier, M. Kharrou, S. Er-Raki, M. Huc, M. Kasbani, A. Moutamanni, M. Yousfi, and L. Jarlan, “A Life-Size and Near Real-Time Test of Irrigation Scheduling with a Sentinel-2 Like Time Series (SPOT4-Take5) in Morocco,” Remote Sens., vol. 6, no. 11, pp. 11182–11203, Nov. 2014.
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