Introduction
L’utilisation des drones dans l’agriculture a connu une croissance rapide ces dernières années, transformant la manière dont les agronomes peuvent surveiller et gérer les cultures. Cette évolution se poursuit régulièrement, grâce à l’amélioration des capteurs, à l’augmentation de l’autonomie de vol et au développement d’algorithmes d’intelligence artificielle pour l’analyse des données collectées.

Dans l’agriculture traditionnelle, le suivi des cultures en vue d’identifier d’éventuels problèmes ou signes de maladie se fait principalement de manière visuelle ou à l’aide de modèles prédictifs. Avec l’utilisation de drones, en revanche, il est possible d’obtenir, grâce à des capteurs spécifiques, une vue aérienne détaillée des champs cultivés, de capturer des images à haute résolution, de détecter des paramètres tels que le stress hydrique, les différences de vigueur, l’apparition de certains types de maladies et d’autres problèmes.

Grâce à l’intégration de cette technologie de surveillance avancée avec les connaissances professionnelles et les évaluations visuelles sur le terrain, les drones peuvent être utilisés comme un outil puissant pour l’investigation agronomique, fournissant une aide précieuse à l’agronome pour toute une série d’activités (Fig. 1).

Fig.1 : Flux de travail des drones dans l’agriculture (en haut), carte de la vigueur du vignoble (à gauche) et zonage de la vigueur végétative en 3 classes (à droite)

iDrone : le drone comme allié puissant de l’agronome
Grâce à ses nombreuses années d’expérience dans le domaine, Agrobit propose le drone iDrone pour optimiser le travail de l’agriculteur, de l’agronome et de l’agrotechnicien en réduisant le temps et les coûts d’investigation grâce aux méthodes suivantes

1. Photogrammétrie aérienne
Les drones peuvent être utilisés pour effectuer une surveillance visuelle aérienne des cultures, ce qui permet aux techniciens de d’obtenir et d’historiser une vue complète et détaillée de l’état des plantes à grande échelle.

Il est possible d’obtenir des images de télédétection visibles à partir d’un drone :

• des cartes visibles (RGB), qui permettent de mesurer la surface végétalisée, de compter les plantes ou les échecs (Fig. 2), d’inspecter visuellement les cultures
• Modèles 3D (Fig. 2) des cultures et de la parcelle, permettant de mesurer la biomasse des cultures.
• les modèles numériques d’élévation (MNE, MNS), également utiles lors de la conception de nouveaux systèmes agricoles ou d’irrigation

En répétant plusieurs vols au cours de la saison, les techniciens peuvent évaluer la tendance de croissance des plantes et ajuster les opérations de culture si nécessaire.

Fig. 2 : Modèle 3D d’un vignoble (à gauche) et comptage des plantes et des défaillances (à droite)

2. Cartes multispectrales
Les cartes de vigueur sont des outils utilisés en agriculture pour évaluer la santé et la vitalité des cultures de manière détaillée et précise dans l’espace. Ces cartes fournissent des informations sur la vigueur des plantes, qui peut être liée à divers facteurs tels que la santé des plantes, la croissance, l’absorption des nutriments et le stress hydrique.

Grâce aux images multispectrales de télédétection par drone et à l’utilisation d’indices de végétation, il est possible d’obtenir :

• des cartes de vigueur (indices : NDVI, OSAVI), qui permettent de distinguer les parcelles entre les zones les plus vigoureuses et les moins vigoureuses
• cartes de chlorophylle (indices : GNDVI, NDRE, MCARI, TCARI), pour identifier les zones stressées et déficientes
• cartes des anthocyanes et des caroténoïdes (indices : ARI, CRI), pour détecter un éventuel stress dû à la sénescence

Selon les besoins, ces informations peuvent être traduites en cartes de prescription utiles, par exemple, pour la fertilisation, le traitement ou la récolte différenciée.

3. Cartes thermiques
Les cartes de stress hydrique fournissent des informations spatialement détaillées sur le niveau de stress hydrique des plantes. stress hydrique des plantespermettant aux techniciens de prendre de prendre des décisions éclairées en matière de gestion de l’eau et d’irrigationpar exemple en réglant un système d’irrigation de précision sur la base d’un zonage du stress hydrique.

Grâce à la télédétection d’images thermiques à partir d’un drone et à l’utilisation d’indices de végétation, il est possible d’obtenir :

• des cartes de stress hydrique (indices : CWSI, NDWI, PRI), pour identifier le stress hydrique ou les pénuries d’eau des plantes
• des cartes de la température du sol, également utiles pour détecter l’engorgement des sols

Conclusions
En résumé, l’utilisation de drones permet de réaliser une cartographie précise des champs cultivés avec plus d’efficacité et de rapidité que d’autres enquêtes manuelles. Les drones peuvent survoler des zones assez vastes et collecter des données topographiques, thermiques et multispectrales pour fournir des informations détaillées sur l’état des cultures, de manière à permettre aux techniciens de prendre des décisions plus éclairées en matière de gestion des cultures. de prendre des décisions plus éclairées en matière de gestion des cultures.

Ces technologies permettent au technicien d’optimiser la production, de réduire les déchets et d’améliorer l’efficacité de l’application des intrants agricoles, ce qui garantit une réponse plus rapide aux problèmes tels que les maladies et les ravageurs. En outre, elles permettent d’identifier avec précision la variabilité au sein de la parcelle, ce qui permet au technicien de planifier des stratégies visant à réduire cette variabilité (fertilisation différenciée), ou de proposer une stratégie de récolte différenciée des fruits appartenant à des zones présentant des caractéristiques de vigueur différentes, afin d’améliorer le produit final (récolte séparée en fonction de l’état de maturité).

Dans le domaine des traitements phytosanitaires, la technologie des drones peut également apporter une contribution importante qui va dans le sens du Green Deal européen et de la stratégie « de la ferme à la fourchette« , qui visent à réduire les intrants chimiques de 50 % d’ici 2030 et à accroître la durabilité économique, environnementale et sociale du secteur agricole . En effet, les cartes de drones et les modèles 3D permettent d’analyser les caractéristiques biométriques des plantes telles que l’épaisseur, la hauteur et le volume, ce qui permet de créer des cartes de prescription pour des traitements différenciés basés sur le développement végétatif réel des plantes. Cette évolution s’inscrit également dans le cadre de la mise sur le marché de nouveaux produits phytopharmaceutiques qui expriment la dose non plus seulement en kg/ha ou ml/hl mais également en kg de produit par surface de paroi foliaire (Leaf Wall Area), c’est-à-dire en kg/10 000 m^2 LWA.