Estimation des surfaces et des rendements rizicoles par analyse d'images (satellites et drone) et sondages

Auteur de la fiche (Prénom, NOM, structure, email) : Jean-Christophe, Poussin, IRD G-eau, poussin@ird.fr
Défis du cadre stratégique : Accompagner le changement par l’innovation technique et les réformes institutionnelles
Aires géographiques concernées : Afrique Sub Saharienne
Terrains concernés : Vallée du fleuve Sénégal
Types de systèmes irrigués : Riziculture irriguée
Contexte et problématique : La SAED doit estimer pour chaque campagne la production de riz, et l'Etat sénégalais, qui vise une auto-suffisance en riz, peut utiliser cette estimation pour planifier ses exportation de riz blanc (brisure et riz entier). Pour ce faire, la SAED utilise des relevés (par enquête) de surface emblavée et des sondages de rendement sur 10% de ces surfaces.
L'analyse d'images satellites en cours de culture permet d'une part d'évaluer les surfaces emblavées, et d'autre part d'évaluer l'évolution de la LAI et donc le rendement. L'hétérogénéité entre parcelles (date de semis, variété, enherbement...) et leur taille réduite (généralement moins d'un hectare) est un obstacle pour cette estimation par classification. Cet obstacle peut être en grande partie levé en utilisant des images aériennes prises par drone. La classification obtenue, plus précise, permet alors de décider dans quelles parcelles effectuer les sondages de rendement, et obtenir ainsi une estimation de la production totale.
Le paddy récolté doit être décortiqué. Sa qualité détermine en grande partie de "rendement usinage" et la proportion de brisure. Jusqu'à maintenant, les sondages de rendement se font souvent sans mesure de la qualité des grains avec leur taux d'humidité et leur poids spécifique, deux caractéristiques essentielles des céréales.
Implication des acteurs de l'irrigation : SAED, appui CACG, voire appui Cente de Suivi Ecologique (Dakar)
Objectifs de l'action (cibles, intérêts opérationnels, etc) : Estimer la production "en temps réel" et sa qualité lors de chaque campagne de culture.
Redynamiser les services "télédétection" et "laboratoire" de la SAED : le premier étant chargé des analyses d'images satellites, de prise d'image par drone, pour l'estimation des surfaces emblavées et la classification des parcelles, le second étant chargé de l'organisation des sondages de rendement, de la gestion des équipements de mesure et de la calibration (relation poids spécifique - poids de 1000 grains).
Contenus, moyens et calendrier à mettre en place : 1er semestre 2018 : Formation des agents SAED à l'analyse d'images satellites pour l'estimation des surfaces emblavées et la caractérisation de la LAI. Formation à l'usage d'un drone (type eBEE avec capteurs 4 longueurs d'onde) et à l'analyse des images. Formation des agents du laboratoire à la gestion des matériels de mesures. Formations des conseillers agricoles à l'usage de ces matériels.
2nd semestre 2018 : Détermination des traitements d'images (drone puis satellite) pour réaliser la classification des parcelles.
Détermination des parcelles (et des dates) pour la réalisation des sondages de rendements. Mise en place d'un test sur échantillon (surface suivie, conseillers agricoles) pour la réalisation des sondages stratifiés de rendement.
1er et 2nd semestre 2019 : Première mise en oeuvre du dispositif à l'échelle de l'ensemble de la vallée pour les deux campagnes rizicoles.
Cette opération doit faire l'objet d'une thèse CIFRE (accueil CACG-SAED).
Equipements :
- Connexion internet haut débit pour le téléchargement d'images Sentinel, ordinateurs et logiciels ;
- 1 drone eBEE équpé d'un capteur Sequoia 4 bandes ;
- Humidimètres (avec mesure du poids spécifique) et tablettes ou smartphones à usage des conseillers agricoles ;
- Ordinateur, étuve, numigral et balances de précision pour le laboratoire SAED.
Livrables : - Dispositif SAED d'estimation des surfaces et des rendements (à croiser avec les données issus des enquêtes) ;
- Protocoles de traitement d'images drones et satellites ;
Budget détaillé : - Equipements : 60 000 €
- Stages étudiants : 4 x 6 mois = 12 000 €
- Thèsard : 100 000 €
- Temps experts (CACG, IRD) : 6 mois / an. Total 12 mois 60 000 €
- Frais de terrain : 40 000 €