Apport de la télédétection optique et radar pour le suivi et la cartographie des cultures : Cas de la betterave sucrière du périmètre irrigué de Tadla

Abstract

Apport de la Télédétection Optique et Radar pour le suivi et la cartographie des cultures : Cas du périmètre irrigué de TADLA Les effets du réchauffement climatique des dernières décennies font de l'irrigation une pratique obligatoire pour l'agriculture dans les pays arides et semi-arides comme le Maroc. La localisation des cultures et leur cartographie à différents stades, sont des informations utiles pour la planification agricole, pour la gestion des ressources en eau d'irrigation et pour le suivi de la santé des cultures. Les images de télédétection spatiale multispectrales sont souvent utilisées pour cartographier les cultures dans les systèmes agricoles extensifs à l'échelle mondiale et régionale. Cependant, la résolution spatiale et spectrale des capteurs multispectraux en orbites sont inadéquates pour cartographier des paysages agricoles fortement fragmentés et intensifs, tels que le périmètre irrigué de Tadla (PIT) dans le centre du Maroc. La première partie de cette thèse vise à: (1) identifier et cartographier les principales cultures du PIT en utilisant une série temporelle d’indices de végétation;. Notre méthodologie est basée sur les données Landsat-8 OLI (Operational Land Imager) reéchantillonnées à 15 m. Les classificateurs SAM, RF et SVM ont été utilisés et comparés pour la cartographie des cultures pendant 10 périodes au cours de la saison agricole. Les méthodes RF, SVM et SAM ont classé les principales cultures avec des précisions globales de 89,26%, 85,27% et 57,17% respectivement, et un coefficient kappa de 85%, 80% et 43%, respectivement. Malgré la performance des séries de NDVI issues des données OLI, des confusions entre les différentes cultures sont observées. La deuxième partie de cette thèse est consacrée au suivi de croissance et de développement de la betterave à sucre durant les compagnes agricoles 2013-2014 et 2015-2016. La première année agricole a été consacrée à l'étalonnage des seuils des classes de l'état de croissance de la betterave sucrière, tandis que la seconde a servi à valider et à ajuster les seuils fixés pendant la première année, afin d'améliorer la cartographie de l'état de croissance. Notre méthodologie est basée sur les images Landsat-8 et Sentinel-2A et leurs indices spectraux de végétation dérivés. Les classes d'état de santé obtenues ont été recalibrées et validées sur la base de la réalité du terrain. La surveillance des états de croissance a permis de cibler les interventions sur le terrain pour le traitement des différents anomalies de la culture. A cause de la couverture nuageuse et les conditions climatiques affectant la disponibilité des données optiques, nous avons utilisé dans la troisième partie de cette thèse les données Radar Sentinel-1 en synérgie avec les données optiques pour la cartographie précoce des parcelles de la betterave à sucre. La classification orientée objet est utilisée pour restituer les limites des parcelles agricoles et isoler précisément les champs de la betterave à sucre dans un état de croissance précoce.. Ainsi nous avons pu cartographier la betterave à sucre avec une précision globale de 97,62% et un Coefficient kappa de 0.95 au mois de décembre. En guise de conclure, la méthodologie développée a montré un grand intérêt sur la maitrise du périmètre irrigué de Tadla en matière de localisation et le suivi des cultures, en particulier la betterave à sucre.