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Cartographier les sols par télédétection pour une agriculture plus durable

22 novembre 2021 | Julie Robert

Mise à jour : 22 novembre 2021

Des équipes de l’INRS et de l’IRDA collaborent au développement d’un outil pour évaluer la couverture des sols et mieux les protéger.

Un champ pour l'agriculture

Le projet CarTéCoS permettra de cartographier les sols par télédétection pour une agriculture plus durable.

Les sols agricoles au Québec, et dans le monde, font face à de nombreux phénomènes de dégradation, dus à la fois aux activités humaines massives et aux changements climatiques. Plusieurs pratiques sont utilisées dans le milieu de l’agriculture pour maintenir les sols « en santé », dont celle de la culture de couverture.

Il s’agit de laisser des cultures ou des résidus de récoltes en surface pour couvrir les sols durant l’hiver. Il est recommandé de laisser 30 % des résidus sur le champ après la récolte pour protéger la terre. Cette protection physique permet ainsi de contrôler l’érosion des sols, de maintenir un niveau de matière organique suffisant et de réduire l’utilisation d’intrants agricoles, tels que les fertilisants et les pesticides.

Le professeur Saeid Homayouni, de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), et le chercheur et scientifique Aubert Michaud, de l’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), codirigent le projet CarTéCoS : Cartographie par télédétection de la couverture du sol qui vise à développer un outil automatisé pour cartographier la couverture du sol de manière détaillée en utilisant la télédétection. Le projet sera déployé dans différentes régions agricoles du Québec dont l’Estrie, Chaudière-Appalaches et la Montérégie.

L’objectif ? Avoir une meilleure connaissance de la distribution spatiale de ces couvertures terrestres, qui sont essentielles pour la gestion durable des ressources naturelles pour les actrices et acteurs du monde agricole.   

 « Ce projet est un véritable effort de partenariat entre les agronomes, les scientifiques en agronomie et les spécialistes de la télédétection dans un contexte de développement d’agriculture durable au Québec. »

Saeid Homayouni, spécialiste en télédétection et en géomatique environnementale.

Ce projet bénéficie d’ailleurs d’un financement de 350 0000 $ du ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ) dans le cadre du programme Prime-Vert, pour une durée de trois ans. Ce programme vise à accroître l’adoption de pratiques agroenvironnementales par les entreprises agricoles afin de contribuer à l’amélioration de la qualité de l’environnement et de la santé humaine.


Collecter des données multiples pour observer à plus grande échelle

La cartographie se fera à partir de données multitemporelles et multisources recueillies à l’aide de capteurs optiques et radar. Elle utilisera également des approches novatrices basées sur l’intelligence artificielle et l’analyse d’images.

Cette analyse à grande échelle a pour objectif de fusionner les données de différents types de capteurs et de les traiter de diverses manières. À l’aide de la plateforme infonuagique Google Earth Engine, cela permettra ainsi de cartographier de grandes zones.

La collecte de données se fera sur trois niveaux : les agronomes et les équipes de recherche utiliseront un téléphone cellulaire équipé de GPS pour détecter la couverture végétale sur environ un mètre. De manière simultanée, un drone muni d’une caméra multispectrale capturera des images sur une cinquantaine de mètres, en altitude. Finalement, une collecte de données satellitaires sera effectuée.   

« Les données recueillies permettront ensuite de valider les informations obtenues à l’échelle supérieure. Notre fenêtre d’action est courte : trois semaines avant l’hiver et trois autres avant le début du printemps », explique le professeur Homayouni.


Un outil accessible à toutes et à tous 

À terme, l’outil développé utilisera différentes sources de données de télédétection satellitaires qui seront rendues accessibles au public, notamment les images optiques et radars des constellations européennes ainsi que les images optiques et thermiques acquises au printemps et à l’automne. Tout cela dans le but de produire des cartographies à haute résolution.

« Notre volonté derrière ce projet est que les agronomes et le personnel en agriculture puissent utiliser cet outil afin d’être conseillés et guidés dans la préparation et l’entretien des sols pour une agriculture durable », conclut le professeur Homayouni.

L’équipe du projet collabore étroitement et bénéficie également de l’expertise de terrain des clubs de conseil et de services en agroenvironnement : Le Gestrie-Sol en Grandby (Estrie), Le Groupe Conseil en Bellechasse, Le OptiConseils en Montérégie, et La Fédération de l’Union des producteurs agricoles de la Montérégie.