iDrone : le drone, un puissant allié de l'agronome

Introduction

L’utilisation des drones en agriculture s’est développée rapidement ces dernières années, transformant la façon dont les agronomes peuvent surveiller et gérer les cultures. Cette évolution se poursuit constamment, 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.

En agriculture traditionnelle, la surveillance des cultures pour identifier d’éventuels problèmes ou signes de maladie s’effectue principalement de manière visuelle ou à travers des modèles prévisionnels. Avec l’utilisation de drones, en revanche, il est possible d’obtenir, grâce à des capteurs spécifiques, une vue aérienne détaillée des champs cultivés, en capturant des images haute résolution et en détectant des paramètres tels que le stress hydrique, les différences de vigueur, les foyers de certains types de maladies et d’autres problématiques.

Grâce à l’intégration de cette technologie de surveillance avancée avec les connaissances professionnelles et les évaluations visuelles au sol, les drones peuvent être utilisés comme un puissant outil d’investigation agronomique, apportant un soutien précieux à l’agronome pour toute une série d’activités (Fig. 1).

Fig.1 : Flux de travail avec drone en agriculture (en haut), carte de vigueur de vignobles (à gauche) et zonage de la vigueur végétative en 3 classes (à droite)

iDrone : le drone, un puissant allié de l’agronome

Grâce à une expérience pluriannuelle sur le terrain, Agrobit propose le service iDrone pour aider à optimiser le travail de l’agriculteur, de l’agronome et du technicien agricole, en réduisant les délais et les coûts d’investigation, à travers les méthodes suivantes :

1. Photogrammétrie aérienne

Les drones peuvent être utilisés pour réaliser des suivis visuels aériens des cultures, permettant aux techniciens d’obtenir et de conserver dans le temps une vision complète et détaillée de l’état des plantes à grande échelle.

Grâce aux images visibles télédétectées par drone, il est possible d’obtenir :

• des cartes visibles (RVB), permettant de mesurer la surface végétalisée, de compter les plantes ou les manquants (Fig. 2), et d’inspecter visuellement les cultures
• des modèles 3D (Fig. 2) des cultures et de la parcelle, permettant de mesurer la biomasse des cultures
• des modèles numériques d’élévation (MNT, MNS), également utiles lors de la conception de nouvelles installations agricoles ou d’irrigation

La répétition de plusieurs vols au cours de la saison peut permettre aux techniciens d’évaluer l’évolution de la croissance des plantes et d’apporter les ajustements nécessaires aux opérations culturales.

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

2. Cartes multispectrales

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

Grâce aux images multispectrales télédétectées 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 zones les plus vigoureuses des zones les moins vigoureuses au sein d’une parcelle
• des cartes de chlorophylle (indices : GNDVI, NDRE, MCARI, TCARI), pour identifier les zones stressées et carencées
• des cartes d’anthocyanes et de caroténoïdes (indices : ARI, CRI), pour identifier d’éventuels stress liés à la sénescence

Selon les besoins, ces informations peuvent être traduites en cartes de préconisation utiles, par exemple, pour effectuer des fertilisations, traitements ou récoltes différenciés.

3. Cartes thermiques

Les cartes de stress hydrique fournissent des informations spatialement détaillées sur le niveau de stress hydrique des plantes, permettant aux techniciens de prendre des décisions éclairées sur la gestion des ressources en eau et sur l’irrigation, par exemple en mettant en place un système d’irrigation de précision basé sur le zonage du stress hydrique.

Grâce aux images thermiques télédétectées par 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 les stress ou carences hydriques des plantes
• des cartes de température du sol, également utiles pour identifier les zones de stagnation d’eau

Conclusions

En résumé, l’utilisation des drones permet de réaliser une cartographie précise des champs cultivés, grâce à une efficacité et une rapidité supérieures à celles des autres relevés manuels. Les drones peuvent survoler des surfaces assez vastes, en collectant des données topographiques, thermiques et multispectrales pour fournir des informations détaillées sur l’état des cultures, permettant aux techniciens de prendre des décisions plus éclairées sur la gestion des cultures.

Ces technologies permettent au technicien d’optimiser la production, de réduire le gaspillage et d’améliorer l’efficacité de l’application des intrants agricoles, en garantissant une réponse plus rapide face à des problèmes tels que les maladies et les infestations. Elles permettent également d’identifier avec précision la variabilité au sein de la parcelle, permettant au technicien de planifier les stratégies appropriées pour réduire cette variabilité (fertilisation différenciée), ou de suggérer une stratégie de récolte différenciée des fruits provenant de zones aux caractéristiques de vigueur différentes, afin d’améliorer le produit final (récolte séparée en fonction du degré de maturité).

Sur le plan des traitements phytosanitaires également, la technologie des drones peut apporter une contribution majeure, dans la lignée du Pacte vert européen et de la stratégie Farm-to-Fork, qui visent à réduire les intrants chimiques de 50 % d’ici 2030 et à garantir une durabilité économique, environnementale et sociale toujours plus grande pour le secteur agricole. En effet, les cartes issues des drones et les modèles 3D permettent d’analyser les caractéristiques biométriques des plantes telles que l’épaisseur, la hauteur et le volume, permettant de créer des cartes de préconisation pour des traitements différenciés en fonction du développement végétatif réel des plantes. Cela s’inscrit également dans la lignée de l’arrivée de nouveaux produits phytosanitaires qui expriment la dose non plus seulement en kg/ha ou en ml/hl, mais aussi en kg de produit par surface foliaire (Leaf Wall Area), c’est-à-dire en kg/10 000 m² LWA.