SPace4Irrig | Cartographie des cultures irriguées et non irriguées

Dans le cadre du projet SPace4Irrig, labellisé Space Climate Observatory, le CESBIO et MEOSS ont développé un modèle de détection des parcelles irriguées et non irriguées, adapté aux grandes cultures. Un projet qui s’inscrit dans le cadre du CES Irrigation.

Répondre aux interrogations actuelles sur la gestion de l’eau

Le changement climatique modifie le cycle de l’eau et les sécheresses sont et seront récurrentes. Les tensions importantes sur l’eau qui en résultent doivent être anticipées et limitées pour éviter des restrictions d’utilisation de l’eau pendant la saison estivale. Malgré leur expertise, les gestionnaires de l’eau manquent de données pour diagnostiquer l’état et la dynamique des usages de l’eau sur leur territoire. Les données actuellement disponibles sont généralement incomplètes, hétérogènes, dispersées ou obsolètes. Or la connaissance objective et exhaustive des prélèvements est un enjeu majeur pour planifier une répartition de l’eau adaptée. Les avantages immédiats à en tirer sont divers : aller vers plus de sobriété, adapter les pratiques culturales (semis précoces, plus de diversifications et mélanges de cultures, etc.), optimiser la gestion des volumes autorisés ou encore renforcer la surveillance de l’état des ressources.

Le secteur agricole est le premier préleveur d’eau (70 %). La connaissance exhaustive des parcelles irriguées et des prélèvements est donc un sujet central pour les gestionnaires de l’eau. Les demandes d’autorisation de prélèvements d’eau ne suffisent pas pour combler le besoin d’informations quantitatives. L’imagerie et les technologies spatiales, associées à des données in-situ, offrent l’opportunité de fournir des informations à large échelle, objectives, actualisées et exhaustives.

MEO-Irrigation le service proposé par MEOSS

L’outil d’aide à la décision MEO-Irrigation a pour objectif de dresser un diagnostic complet des pratiques d’irrigation dans le temps et dans l’espace. Il comprend des indicateurs de niveau micro, à la parcelle culturale, et de niveau macro, au bassin versant et à la limite administrative. Il permet d’identifier les parcelles irriguées, leur surface, le type de culture et de suivre l’évolution des surfaces irriguées au fil des années. Trois types de produits sont disponibles : les résultats bruts (flux, shapefile…), une plateforme web-cartographique avec des indicateurs au choix et des rapports de synthèse.

La méthode développée pour cartographier les parcelles irriguées et non irriguées, repose sur une classification supervisée basée sur l’utilisation de données in situ (. Cette méthode utilise des séries temporelles d’images Sentinel-1 (radar) et Sentinel-2 (optique). Dans la cadre du projet Space4Irrig, la validité de la méthode a été évaluée sur deux régions aux conditions pédoclimatiques et culturales très contrastées : la région Centre-Val de Loire et la région Provence-Alpes-Côte d’Azur. L’évaluation sur d’autres territoires est en cours. La généralisation de la méthode a été validée à tous les types de grande culture dont maïs, blé, soja, tournesol et sorgho, de plus la méthode a été testée sur les prairies dans la région PACA. L’évaluation de la transférabilité sur d’autres cultures, notamment la vigne et les vergers, est en cours d’étude. La méthode a également été validée sur plusieurs années avec des niveaux de pluviométrie, température et de sécheresse variés, de 2017 à 2022. La performance du modèle a quant à elle été évaluée avec les indicateurs de performance standards (Overall Accuracy, Precision, Rappel, Kappa). La combinaison des données optiques et radar permet d’obtenir la précision globale plus élevée qu’en utilisant des données optiques seules ou radar seules : entre 85 et 90 % selon les territoires.

Le CESBIO et MEOSS collaborent au travers d’une thèse Cifre (doctorant : Ghaith Amin), codirigée par V. Demarez (Enseignante chercheuse au CESBIO/UT3, coordinatrice du CES Irrigation) et MEOSS. Un des objectifs de cette thèse est de développer une nouvelle méthode semi-automatique pour s’affranchir des données in-situ.

La réalisation d’une phase de test auprès d’un échantillon d’acteurs clefs travaillant sur la gestion de l’eau a permis de confronter les produits proposés par la plateforme MEO-Irrigation aux besoins des utilisateurs. La quasi-totalité totalité des acteurs recommande le service avec une note moyenne de 8/10 (hors 1 neutre et 1 sans réponse).