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  • Manuel sur l’application de la télédétection aux statistiques agricoles

    M anuel sur l’application de la télédétection aux statistiques agricoles

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLES

    Manuel sur l’application de la télédétection aux statistiques agricoles

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLESii

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLES iii

    Table des matières

    Abréviations et acronymes viii

    Tableaux et figures x

    Recommandations de citations xv

    Remerciements xvi

    Synthèse xvii

    CHAPITRE LOGICIELS D’ACCÈS ET D’ANALYSE ET DES DONNÉES 1 1.1. Introduction 1

    1.2. Capteurs et jeux de données 1

    1.2.1. Facteurs de coûts liés à l’imagerie commerciale 6

    1.2.2. Accès libre et gratuit 7

    1.3. Traitement des images et travaux préparatoires à l’analyse des données 8

    1.4. Données de référence 14

    1.5. Informatique dématérialisé 15

    1.6. Étude de cas 16

    1.7. Conclusion 20

    CHAPITRE 2 CARTOGRAPHIE ET SUIVI DE LA COUVERTURE DU SOL 21 2.1. Introduction 21

    2.2. Le concept de couverture du sol 23

    2.2.1. Systèmes de classification de la couverture du sol (LCCS et LCML) 23

    2.2.2. L’agriculture dans la typologie de la couverture du sol 24

    2.2.3. Autres méthodes de caractérisation du sol 25

    2.3. Réalisation de cartes de couverture du sol 27

    2.3.1. Données de télédétection 27

    2.3.2. Collecte de données in situ 29

    2.3.3. Traitement des images et réalisation de cartes 35

    2.4. Pratiques actuelles et jeux de données de couverture du sol existants 43

    2.4.1. Métadonnées, politiques sur les données et production participative 43

    2.4.2. Inventaire détaillé des jeux de données relatifs à la couverture du sol et aux

    terres cultivées existants 44

    2.4.3. Détection des changements de la couverture du sol 46

    2.5. Initiatives de cartographie en cours à l’échelle multinationale ou mondiale 48

    2.5.1. Carte mondiale des terres cultivées 48

    2.5.2. Système Sentinel-2 pour le suivi de l’agriculture 49

    2.5.3. Cartographie du riz irrigué 50

    2.6. Références bibliographiques 52

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLESiv

    CHAPITRE 3 LA TÉLÉDÉTECTION AU SERVICE DE LA CONCEPTION DE BASES DE SONDAGE 61 3.1. Bases de sondage de type liste et bases aréolaires 62

    3.1.1. Stratification 62

    3.1.2. Erreurs de stratification 62

    3.2. Bases de sondage aréolaires 63

    3.2.1. Bases contenant des segments délimités par des frontières physiques 63

    3.2.2. Bases fondées sur des grilles régulières 64

    3.2.3. Stratification à partir de cartes mondiales des terres cultivées 68

    3.2.4. Stratification fondée sur des données plus détaillées relatives à une année précédente 69

    3.2.5. Photo-interprétation d’images du domaine public et production participative 70

    3.2.6. Bases aréolaires constituées de points en grappe 72

    3.2.7. Bases aréolaires constituées de points non regroupés 73

    3.2.8. Étude comparative bases constituées de segments/de points 74

    3.2.9. Bases aréolaires constituées de transects 75

    3.3. Utilisation de la télédétection dans les bases de sondage de type liste 78

    3.3.1. Localisation d’une exploitation agricole : un problème difficile à résoudre 78

    3.3.2. Registres administratifs 78

    3.3.3. Utilisation des districts de recensement comme unités primaires d’échantillonnage 78

    3.3.4. Échantillonnage de Districts de Recensement avec une probabilité

    proportionnelle à la zone couverte 80

    3.3.5. Stratification des districts de recensement 82

    3.4. Mesure des parcelles 84

    3.5. Échantillonnage d’images satellite 85

    3.5.1. Expériences menées dans les années 1970 85

    3.5.2. Échantillonnage d’images à résolution moyenne 85

    3.5.3. Échantillonnage d’images à très haute résolution 86

    3.6. Enquêtes le long des routes 87

    3.7. Références bibliographiques 89

    CHAPITRE 4 RÉALISATION D’UNE CARTOGRAPHIE DÉTAILLÉE DES CULTURES À PARTIR DE DONNÉES DE TÉLÉDÉTECTION (COUCHES DE DONNÉES SUR LES CULTURES) 93 4.1. Introduction 93

    4.2. Classification de l’imagerie satellite aux fins de réalisation d’une cartographie détaillée des cultures 94

    4.2.1. Classification supervisée de l’imagerie satellite 94

    4.2.2. Classification par pixel ou par objet 96

    4.3. Couches de données d’entrée servant à la classification des cultures 97

    4.3.1. Données de terrain (in situ) 97

    4.3.2. Données d’observation de la Terre 99

    4.3.3. Données et informations auxiliaires (secondaires) 103

    4.4. Réalisation d’une cartographie des cultures à l’échelle nationale 104

    4.4.1. De la recherche à la pratique 104

    4.4.2. Les systèmes de surveillance en milieu agricole 104

    4.4.3. Étude de cas : l’inventaire annuel des cultures du Canada fondé sur des données spatiales 107

    4.5. Conclusion 118

    4.6. Références bibliographiques 119

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLES v

    CHAPITRE 5 ESTIMATION DES SURFACES CULTIVÉES À PARTIR DES DONNÉES DE TÉLÉDÉTECTION 133 5.1. Introduction sur l’estimation des surfaces cultivées 133

    5.2. Méthodes d’estimation des surfaces cultivées par télédétection 135

    5.2.1. Conception de Bases de Sondage Aréolaire 135

    5.2.2. Analyse de données monodates 142

    5.2.3. Exploitation des données SAR aux fins d’estimation des surfaces cultivées 145

    5.2.4. Données sur la réalité de terrain 146

    5.2.5. Estimation de la précision : matrice de confusion et écart relatif 147

    5.3. Estimateur par régression 148

    5.4. Estimateur par calage 150

    5.5. Estimateur sur petits domaines 150

    5.6. Exemples de programmes nationaux, régionaux et mondiaux d’estimation des surfaces cultivées 150

    5.6.1. Programmes nationaux 150

    5.6.2. Programmes régionaux: Programme MARS du JRC européen 153

    5.6.3. Programmes mondiaux 153

    5.7. Rentabilité de l’évaluation des surfaces au moyen de la télédétection 155

    5.8. Difficultés et limites 155

    5.9. Références bibliographiques 158

    CHAPITRE 6 SYSTÈME D’ALERTE PRÉCOCE ET ESTIMATION DES RENDEMENTS AGRICOLES 165 6.1. Introduction 165

    6.2. Système d’alerte précoce 166

    6.2.1. Ravageurs et maladies des plantes 167

    6.2.2. Le modèle phénologique de surveillance de la végétation 168

    6.2.3. Quels délais pour une alerte précoce ? 169

    6.3. Alerte et intervention précoces 170

    6.4. Prévision des rendements agricoles 172

    6.4.1. Le modèle agrométéorologique 173

    6.4.2. Le modèle fondé sur la télédétection 176

    6.5. Conclusion 181

    6.6. Références bibliographiques 186

  • MANUEL SUR L’APPLICATION DE LA TÉLÉDÉTECTION AUX STATISTIQUES AGRICOLESvi

    CHAPITRE 7 SUIVI DU COUVERT FORESTIER ET DE LA DÉFORESTATION 189 7.1. Introduction et objectifs principaux 189

    7.2. Informations générales sur l’application de la télédétection au suivi du couvert forestier 191

    7.2.1. Définition des terres forestières, de la déforestation et de la dégradation 191

    7.2.2. Caractéristiques du suivi de la déforestation par télédétection 192

    7.2.3. Caractéristiques du suivi de la dégradation des forêts par télédétection 194

    7.2.4. Disponibilité des données Landsat 194

    7.2.5. Disponibilité des données Sentinel-2 195

    7.3. Évaluation des ressources forestières mondiales de la FAO : enquête mondiale par télédétection 196

    7.3.1. Informations générales sur l’échantillonnage statistique conçu pour estimer

    la déforestation à partir de capteurs optiques de résolution spatiale moyenne 196

    7.3.2. Méthode d’échantillonnage générale utilisée dans l’enquête mondiale par télédétection 197

    7.3.3. Sélection et prétraitement des images satellite 198

    7.3.4. Traitement et analyse des images satellite 199

    7.3.5. Analyse statistique 200

    7.3.6. Évaluation de la précision et de la cohérence des estimations des changements

    du couvert forestier 202

    7.3.7. Résultats pour les tropiques 202

    7.3.8. Précision des estimations pour les tropiques 202

    7.3.9. Intensification du système d’échantillonnage pour l’estimation des changements

    du couvert forestier à l’échelle nationale 203

    7.3.10. L’avenir de l’évaluation des ressources forestières mondiales : objectif FRA 2020 203

    7.4. Autres exemples d’enquêtes par télédétection aux fins de statistiques forestières 204

    7.4.1 Statistiques sur la déforestation du produit « couvert arboré mondial », université du Maryland 204

    7.4.2. Exemple au niveau national : unités paysagères de l’inventaire forestier national du Brésil 205

    7.4.3. Enquête mondiale de la FAO sur les forêts 208

    7.5. Complémentarité des estimations des changements dans les domaines forestier et agricole 211

    7.6. Référenc