Tags : micro-agriculture drone multispectral environnement développement durable

La télédétection est une technique de mesure à distance. Le drone est un vecteur pertinent pour réaliser ce type de capture car la hauteur de vol permet de collecter des données d’images de haute précision (résolution et positionnement RTK).

L’utilisation du Drone pour analyser l’environnement permet d’obtenir de nombreuses données et de fournir des analyses pour la gestion de l’agriculture, de l’espace urbain, de la forêt, de la vigne et de l’eau.

En utilisant un drone équipé de caméras multispectrales pour capturer des images à différentes longueurs d’onde cela permet d’obtenir des informations sur la végétation, la composition du sol, la qualité des récoltes et d’autres caractéristiques du terrain.

Le drone est équipé de plusieurs caméras qui captent des longeurs d’ondes différentes:

• Proche Infra-Rouge
• Rouge
• Red Edge
• Green
• Infra-Rouge thermique

Cas d’usages de nos drones en environnement naturel

L’analyse d’images multispectrale par drone analyse de l’environnement

L’analyse d’image multispectrale consiste à utiliser des algorithmes pour extraire des informations utiles des images capturées à différentes longueurs d’onde. Les images multispectrales peuvent être utilisées pour évaluer la vigueur et la santé des végétaux, la qualité des récoltes, la composition du sol, la qualité de l’eau et d’autres caractéristiques du terrain.

L’analyse d’image multispectrale comprend généralement les étapes suivantes:

1. Prétraitement: Cela comprend la correction radiométrique, la correction de la distorsion de la caméra et d’autres opérations de prétraitement pour améliorer la qualité de l’image.
2. Extraction de caractéristiques: Cela consiste à utiliser des algorithmes pour extraire des informations telles que la couleur, la texture et la structure de l’image.
3. Indice de végétation: Cela comprend l’utilisation d’indices de végétation tels que NDVI pour évaluer la vigueur et la santé des végétaux.
4. Classification: Cela consiste à utiliser des algorithmes de classification pour regrouper les pixels en classes en fonction de leurs caractéristiques.
   • Interprétation: Cela comprend l’interprétation des résultats de l’analyse pour en tirer des conclusions et des informations utiles sur le terrain

L’eau

L’imagerie multispectrale peut également être utilisée pour surveiller la qualité de l’eau et détecter des sources de pollution. En utilisant des caméras multispectrales, on peut capturer des images à différentes longueurs d’onde pour obtenir des informations sur la couleur, la transparence et la turbidité de l’eau. Les différents composants de l’eau absorbent ou réfléchissent différentes longueurs d’onde, ce qui peut être utilisé pour évaluer la quantité de matière en suspension, les niveaux de chlorophylle et d’autres indicateurs de qualité de l’eau. L’imagerie multispectrale peut aider à détecter les sources de pollution, surveiller les changements de qualité de l’eau au fil du temps et prendre des mesures pour protéger les ressources en eau.

La forêt

L’imagerie multispectrale peut être utilisée pour surveiller la forêt en fournissant des informations sur la vigueur et la santé de la végétation, la couverture forestière, la structure de la forêt et d’autres caractéristiques importantes. Les images multispectrales peuvent être capturées par satellite, avion ou drone.

Les images multispectrales de la forêt peuvent être analysées pour :

1. Évaluation de la vigueur de la végétation: Les indices de végétation tels que NDVI et GNDVI peuvent être utilisés pour évaluer la vigueur et la santé de la végétation.
2. Surveillance de la couverture forestière: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour surveiller les variations de la couverture forestière au fil du temps et pour détecter les perturbations telles que les incendies de forêt et la déforestation.
3. Mapping de la structure de la forêt: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour cartographier les types de forêt et les niveaux de canopée, ce qui peut être utile pour la planification de la gestion de la forêt.
4. Évaluation de la qualité du bois: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour évaluer la qualité du bois en déterminant les caractéristiques telles que la densité et la teneur en eau

L’espace urbain

L’imagerie multispectrale peut être utilisée pour étudier l’espace urbain dans différents domaines, notamment :

1. Planification urbaine: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour évaluer les besoins en matière d’infrastructures urbaines, tels que les routes, les parcs et les bâtiments publics.
2. Suivi de la croissance urbaine: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour surveiller la croissance de la ville et la densité de la population, ce qui peut aider à planifier les ressources pour les services publics.
3. Surveillance de la qualité de l’environnement: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour surveiller les niveaux de pollution, les sources de lumière et les zones de bruit, ce qui peut aider à améliorer la qualité de vie des citoyens.
4. Gestion des déchets: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour surveiller les sites de décharge, identifier les zones de dépôt illégal et planifier les systèmes de gestion des déchets.
5. Inspection de bâtiments: Les images multispectrales peuvent être utilisées pour inspecter les toits, les murs et les fenêtres des bâtiments pour détecter les anomalies et les défauts.

L’imagerie multispectrale peut fournir une vue complète et détaillée de l’espace urbain, ce qui peut aider les décideurs à prendre des décisions éclairées en matière de planification, de gestion et de développement urbain.

Micro Agriculture : Indices

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) est un indice de végétation utilisé en imagerie satellite ou aérienne pour mesurer la quantité de végétation sur le terrain. Il est basé sur la différence entre les longueurs d’onde rouge et proche infrarouge de la lumière réfléchie par les plantes. Les végétaux absorbent principalement la lumière rouge et réfléchissent la lumière proche infrarouge, ce qui se traduit par des valeurs élevées de NDVI dans les zones riches en végétation. Les valeurs faibles de NDVI sont associées à des surfaces dégagées ou peu végétalisées. L’utilisation de NDVI peut aider à surveiller la croissance des cultures, évaluer la qualité des récoltes et déterminer les zones nécessitant une intervention pour améliorer la productivité agricole.

GNDVI (Indice Normalisé de Différence de Végétation du Sol) est similaire au NDVI, mais il tient compte de l’effet du sol sur les réflectances des images multispectrales. Le GNDVI se concentre sur la différence entre la réflectance verte et la réflectance du sol, ce qui peut aider à minimiser les erreurs dans l’évaluation de la vigueur de la végétation. Le calcul du GNDVI est effectué en utilisant les bandes spectrales du vert et du proche infrarouge de l’image multispectrale. Les résultats du GNDVI sont des valeurs comprises entre -1 et 1, où des valeurs plus proches de 1 indiquent une végétation plus dense et plus saine.Le GNDVI peut être utilisé pour surveiller la croissance des cultures, évaluer la qualité des récoltes et prendre des décisions en matière de gestion des cultures. Il peut également être utilisé pour surveiller la dynamique de la végétation dans des zones forestières et surveiller les perturbations telles que les incendies de forêt et la déforestation.

NDRE (Normalized Difference Red Edge) est un indice de végétation utilisé en imagerie satellite ou aérienne pour évaluer la santé et la vigueur des plantes. Il est basé sur la différence entre les longueurs d’onde proche infrarouge et rouge-edge de la lumière réfléchie par les plantes. Les végétaux en bonne santé ont tendance à absorber davantage de lumière dans la bande proche infrarouge et à réfléchir plus de lumière dans la bande rouge-edge, ce qui se traduit par des valeurs élevées de NDRE. Les valeurs faibles de NDRE sont associées à des plantes malades ou stressées. L’utilisation de NDRE peut aider à surveiller la santé des cultures, évaluer la qualité des récoltes et prendre des décisions en matière de gestion des cultures.

L’indice NDWI (Normalized Difference Water Index) est un indice utilisé pour détecter les zones d’eau à partir d’images satellitaires ou aériennes. Il est calculé en soustrayant le canal vert de la réflectance de la bande proche infrarouge (NIR). Les zones d’eau sont généralement plus réfléchissantes dans la bande NIR que dans la bande verte, ce qui signifie qu’une valeur NDWI élevée peut indiquer la présence d’eau. L’indice NDWI est souvent utilisé pour cartographier les zones d’inondation, les réservoirs d’eau, les lacs et les rivières.

Il existe encore de nombreux indices et les études universitaires en agronomies, en imagerie numérique continuent d’