Contribution au suivi radiométrique de cultures de céréales

Contribution to cereal crops radiometrie monitoring

• Auteur / Autrice : Frédéric Baret
• Direction : Bernard Saugier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Céréaliculture

Réflectance

Radiométrie

Mots clés libres

Partie photosynthétiquement active (P. A. R. )

Profil spectral

Courtes longueurs d'onde

Résumé

Les travaux récents destinés à extraire des informations sur l'état des cultures à partir de données radiométriques montrent l'intérêt d'un suivi réel de la dynamique d'évolution du couvert. En utilisant une démarche de type déterministe, nous proposons un modèle de forme de « profil spectral » (évolution dans le temps des réflectances). Ce modèle est construit à partir de deux sous-modèles : - Un sous-modèle de forme d'évolution de la structure du couvert. Nous avons découpé le couvert en trois strates horizontales qui diffèrent par l'orientation et les propriétés optiques de leurs éléments. Nous avons décrit l'évolution des surfaces de chacune de ces strates en utilisant des lois de croissance ou de sénescence classiques. - Un sous-modèle simple de réponse spectrale du couvert. Nous avons utilisé un formalisme du type loi de Beer. Il permet d'interpréter la réponse spectrale en termes d'amplitude et de vitesse de variation de la réflectance avec l'indice foliaire. Nous avons vérifié sa validité en le comparant au modèle de Suits. Ce modèle est inversible : par ajustement à l'évolution des réflectances mesurées, il permet de déterminer un certain nombre de paramètres caractéristiques de l'évolution des surfaces foliaires ou de l'orientation des éléments du couvert. Il est aussi possible d'utiliser ce modèle pour déduire du profil spectral mesuré la partie photosynthétiquement active absorbée par le couvert, élément essentiel à l'estimation de la production de matière sèche.

Recent works connecting remote sensing data to crop parameters show the importance of monitoring the dynamics of canopy's evolution. We have used a determistic way to elaborate a spectral profile shape's model (spectral profile: evolution of the reflectances as function of time). This model is based on two submodels - a submodel describing the shape of the structure evolution of canopies: we have stratified the canopy into 3 horizontal layers differing by the orientation and the optical properties of their elements. We have described the evolution of the area elements of these 3 layers by using classical growth or senescence laws. - A simple submodel of canopies spectral response: we have used a simple formalism similar to Beer's law. It allowed us to understand the spectral response in terms of amplitude and rate of variation of directional reflectance with LAI. We have tested this simple sub-model by comparison with SUITS's model. This model is inversible: we can estimate some parameters characteristic of LAI evolution or of leaf orientation, by adjustment to the measured spectral profile. It is also possible to deduce from the measured spectral profile the P. A. R. Absorbed by the canopy. This element is important to estimate the dry matter production.