15 janvier 2010 – CNES APPEL A PROJETS SUR LES APPLICATIONS SPATIALES AVAL INNOVANTES AU SERVICE DU DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUE ET SOCIÉTAL Valorisation des

15 janvier 2010 – CNES

APPEL A PROJETS SUR LES APPLICATIONS SPATIALES AVAL INNOVANTES AU SERVICE DU DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUE ET

SOCIÉTAL

Valorisation des signaux GNSS pour l’amélioration des pratiques agricoles


Projet déposé par :

Société CAP 2020 (porteur du projet)

Laboratoire de Météorologie Physique, UMR6016 CNRS / Université Blaise Pascal de Clermont Ferrand

Société NUMTECH

Institut Supérieur d’Électronique de Paris (ISEP)

Institut National de Recherche Agronomique (Inra d’Avignon)

Valorisation des signaux GNSS pour l’amélioration des pratiques agricoles


Quintuple constat

1 - Des contraintes fortes sur les agriculteurs pour réduire l’impact de leurs pratiques sur l’environnement (protection des cultures, fertilisation azotée, gestion de l’eau, …)

2- Des progrès importants ces dernières années en matière de modélisation agronomique (pour la mise au point d’Outils d’Aide à la Décision), et en particulier par l’intégration de paramètres climatiques.

3 - Un manque de données météo observées sur les territoires agricoles pour alimenter les modèles agronomiques et des prévisions inadaptées aux besoins des agriculteurs.

Contexte général du projet


Quintuple constat

4 - L’existence de technologies permettant de spatialiser des données météo sur de larges territoires avec une représentativité qui se rapproche de la parcelle : modèle de simulation atmosphérique en mode analyse, analyse géostatistique et fusion de données, mise en place de capteurs complémentaires.

=Offre Météo Agricole de Précision® (MAP)

développée par CAP 2020



Simulation atmosphérique haute résolution

Capteurs météo des réseaux mondiaux (a) et autres données (b) Grilles de données

d’observation et de prévision

Cartographie agro climatique

Informations agronomiques : observations terrain et modèles

Capteurs météo des réseaux nationaux : Météo France et

organismes agricoles

Stations météo complémentaires (Agriscope, Pessl, etc.)

Station Météo Virtuelle®

Fusion de données météo

Cartographie climatique

(a) Stations météo au sol, radio sondages, satellites météo, etc.(b) Modèles numériques de terrain, type de couverture du sol, etc.

Offre Météo Agricole de Précision® CAP 2020


Outil d’Aide à la

Décision

Cartographie du risque de développement du mildiou sur vigne

Carte du risque Données pluie

Fort

Faible

Calcul du risque pour les 2 stations météo puis

interpolation sur l’ensemble de la zone*

Prise en compte de la station météo la plus proche pour

calculer le risque sur chaque point de la zone*

* 10 km x 10 km

Génération de la carte du risque avec des données météo

spatialisées sur l’ensemble de la zone*

Intérêt de la Météo Agricole de Précision


Quintuple constat

5 - La possibilité d’améliorer l’offre MAP existante en utilisant des informations issues de l’analyse des signaux émis par les satellites de géopositionnement :


Services Météo Agricoles de Précision

Capteurs météo des réseaux mondiaux, nationaux et locaux

Informations agronomiques : observations terrain et

modèles

Analyse des signaux des satellites de

géopositionnement

Réseau de récepteurs des signaux des satellites au sol

Satellites de géopositionnement


Objet du projet

Deux types d’analyse des signaux GNSS vont être mis en œuvre : 1.Génération d’un champ d’humidité 3-D à haute résolution :

2.Suivi de la réflexion des signaux au niveau du sol :

Signaux GNSS

Contenu intégré de vapeur d’eau

Champ d’humidité 3-D

haute résolutionRéseau

dense de récepteurs

Tomographie

Signaux GNSS

Évolution de la réflexion au

niveau du sol

Évolution de l’humidité du

solRéseau

dense de récepteurs


Réseau de récepteurs des

signaux des satellites au sol

Satellites GNSS

Objet du projet

Services Météo Agricole de Précision

LaMP

Via la génération du champ d’humidité haute résolution au niveau du sol

1 – Le calcul de l’Évapotranspiration et la durée d’humectation

INRA - LaMP

Via l’évolution de l’humidité du sol

3 – Le suivi de l’humidité de surface du sol

L’analyse des signaux GNSS va permettre d’améliorer l’offre MAP en 3 points :

NUMTECH

Via l’Intégration en temps réel du champ d’humidité 3-D haute résolution

2 – La qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique


Partenariat du projet

Le partenariat multi-acteurs implique :des organismes de recherche publics et privés : LaMP, INRA,

ISEP et NUMTECHdes organismes de recherche appliquée : IFVV et CTIFL,des sociétés privées : CAP 2020 et Tomates Provence.

D’autres acteurs participeront également au projet en tant qu’utilisateurs finaux des services : les sociétés Syngenta Agro et Bayer Crop Science ainsi que la Coopérative Agricole Provence Languedoc.

Le Pôle Européen d'Innovation Fruits et Légumes (pôle de compétitivité) s’est engagé à faciliter l’implication d’acteurs de la filière fruits et légumes.


Partenariat du projet

Rôles des différents partenaires :

Laboratoire de Météorologie Physique

NUMTECH

INRA

Institut Supérieur d’Électronique de Paris

Recherche & Développement

Traitement des signaux issues des satellites

GNSS

CAP 2020

Valorisation

Intégration des informations GNSS et génération des

services

Centre Technique Interprofessionnel des

Fruits et Légumes

Utilisation

Utilisation et évaluation des services

Météo Agricole de Précision

Institut Français de la Vigne et du Vin

Tomates Provence

Autres acteurs


Déroulement du projet

Le projet sera mis en place dans la région Avignon - Tarascon et il se déroulera en 2 phases pour une durée totale de 24 mois :

Phase 1 : Étude de faisabilité (8 à 12 mois) o mise en place le dispositif expérimental : réseau de

récepteurs GNSS, capteurs météo, etc.o développement des algorithmes pour le traitement des

signaux GNSS et l’assimilation des données résultantes dans le Système d’Information.

A l’issu de la phase 1 : définition du dimensionnement optimum du réseau de récepteurs GNSS par rapport aux besoins des utilisateurs agricoles avant d’engager la phase 2.


Déroulement du projet

Le projet sera mis en place dans la région Avignon - Tarascon et il se déroulera en 2 phases pour une durée totale de 24 mois :

Phase 2 : démonstration (12 à 16 mois) o développement du Système d’Information permettant les

échanges de données en temps réel,o validation technico-économique des apports de l’analyse

des signaux GNSS avec les acteurs agricoles.

A l’issu de la phase 2 : définition d’un business plan pour lancer ou non la commercialisation des services issues du projet.


Cibles visées par les retombées du projet

L’offre Météo Agricole de Précision® cible l’ensemble des exploitations agricoles : grandes cultures (céréales, betteraves industrielles et oléoprotéagineux) et cultures spécialisées.

Les améliorations apportées par le projet concernent plus particulièrement les cultures à forte valeur ajoutée (pomme de terre, légumes frais, vergers et la vigne).

Cultures Nombre d’exploitations

Superficie (ha)

Céréales et oléoprotéagineux246 182

10 485 451

Betteraves industrielles 366 973

Pommes de terre 148 194

Légumes frais 31 049 233 915

Vergers 15 726 119 633

Vignes 64 903 812 566


Modèle économique à l’issu du projet

CAP 2020

Génération des données météo

spatialisées

Données issues de l’analyse des signaux des

satellites GNSS

Capteurs météo des réseaux nationaux et régionaux : Météo France, organismes agricoles, …

Organismes agricolesServices agro météorologiques :

Tour de Plaine Climatique

AgriculteursMise en œuvre des

conseils

Informations agronomiques (modèles, données parcellaires, …)

La Météo de mes parcelles

Utilisation des données météo


Impact du projet

Les pratiques culturales concernées par le projet sont :

la gestion de l’eau : calcul Évapotranspiration, suivi de l’humidité de surface du sol, qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique,

l’application des produits phytosanitaires : calcul de la durée d’humectation, qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique (pluie en particulier),

et plus généralement, l’ensemble des pratiques culturales : qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique pour l’ensemble des paramètres météo, suivi de l’humidité de surface du sol.


Impact du projet

L’impact du projet se situe aux niveaux :

économique pour l’agriculteur : contribution à l’amélioration de la compétitivité des exploitations agricoles = optimisation des coûts,

environnemental : contribution aux objectifs du Grenelle de l’environnement = réduction des quantités d’intrants appliqués et meilleur gestion de la ressource en eau,

sociétal : contribution à l’amélioration de la qualité sanitaires des produits agricoles = optimisation de l’application des intrants.


Caractère innovant du projet

Le projet vient améliorer une offre de service (MAP) déjà récompensée pour son caractère innovant :

Utilisation « indirecte » des signaux GNSS : o génération d’un champ d’humidité 3-D par tomographie avec un

réseau dense de stations : type de mesure déjà validée mais utilisation novatrice dans le domaine agricole,

o mise en œuvre de récepteurs GNSS mono-fréquence (peu coûteux) + quelques récepteurs bi-fréquences,

o suivi de l’humidité du sol : utilisation novatrice avec peu de travaux réalisés à ce jour.

Intégration des informations GNSS dans un Système d’Information déjà multisources.


Potentialités économiques

Les apports du projet sur la profitabilité de l’offre actuelle Météo Agricole de Précision se situent à deux niveaux :

o Amélioration globale de l’offre : assimilation des données des signaux GNSS dans les modèles de simulation atmosphériques (génération de données d’observation et de prévision),

o Génération de nouveaux services : « Taux d’humidité relative de l’air» et « Évolution de l’humidité de surface du sol » (si coût du réseau de récepteurs GNSS mis en place compatible avec coût admissible par les utilisateurs des services).

Un chiffrage de ces apports sera réalisé dans la phase finale du projet.


Merci de votre attention

Documents

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