Apport de la télédétection optique à la définition d'indicateurs de performance pour l'utilisation de l'eau en agriculture

Definition of irrigation performance indicators for water management over cultivated areas by use of optical remote sensing

• Auteur / Autrice : Jérôme Colin
• Direction : Massimo Menenti, Zhao-Liang Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique, automatique.Télédétection
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bilan énergétique (géophysique)

Gestion des ressources en eau

Évaporation (météorologie)

Albacete (Espagne ; province)

Cultures -- Irrigation

Télédétection

Résumé

L’objectif de ce travail est la mise en place et l’évaluation d’une démarche de calcul de l’évaporation réelle à partir d’imagerie de télédétection optique haute résolution, en vue de cartographier des indicateurs de performance pour l’utilisation de l’eau en agriculture à l’échelle de la parcelle cultivée. L’approche s’articule autour du concept du SEBI, de l’association d’images dans le visible, l’infrarouge proche et thermique pour la cartographie des variables de surface, et de l’état de la couche limite atmosphérique pour la caractérisation des échanges turbulents à l’échelle régionale. Principales contributions : 1) le modèle MSSEBS, dont l’approche multi-échelle permet de déterminer les termes d’évaporation à haute résolution spatiale; 2) l’estimation de l’évaporation réelle diurne par modélisation de la cinétique du rapport entre rayonnement global et net; 3) l’évaluation de l’information relative à la performance de l’irrigation à l’échelle sub-parcellaire.

In this work, we define a new methodology that allows calculating actual evaporation from high resolution remote sensing images to assess the performance of irrigation in cultivated areas. This approach is based on the SEBI concept, visible to near and thermal infrared remote sensing images to derive geometric and radiometric surface properties, and atmospheric boundary layer variables that allow estimating turbulent flux at regional scale. The main advances are: i) the new MSSEBS model allowing to map evaporative fraction and actual evaporation at a high spatial resolution and on a regional extent ; ii) a new methodology to calculate the available energy for turbulent flux (Rn-G0) from the diurnal shape of the ratio of global over net radiation, allowing to calculate actual and potential diurnal evaporation for each pixel; iii) scenarios, sensitivity analysis and information content analysis providing quantitative information on the uncertainty of MSSEBS at field and sub-field scale.