VITO convertit les images satellite en cartes utilisables qui donnent aux agriculteurs un aperçu de l’état de leurs champs. Ainsi, les agriculteurs peuvent mieux gérer leurs cultures et prendre des décisions éclairées et durables.
L’Institut flamand de recherche technologique (VITO) effectue depuis plusieurs années des observations de la Terre à l’aide de satellites. Ces satellites transmettent des images au centre de données de VITO à Mol tous les trois à cinq jours. Là, les images sont traitées et mises à la disposition des agriculteurs via la plateforme en ligne WatchITgrow. Cet outil offre aux agriculteurs des informations sur leurs champs afin qu’ils puissent les cultiver de manière durable.
Notre rédaction a jeté un regard unique dans les coulisses du centre de données de Mol. Comment les données sont-elles collectées et transformées en cartes précieuses pour les agriculteurs ?
Du satellite au champ
VITO participe au projet européen Copernicus qui, via les satellites Sentinel, collecte en permanence des données sur notre planète. « Les satellites Sentinel-1 et Sentinel-2 sont spécialement conçus pour la végétation et l’agriculture, et nous les utilisons pour la plateforme WatchITgrow », explique Jürgen Decloedt, Business Development chez VITO Remote Sensing.
« Les données captées par ces satellites arrivent via une ligne à haut débit ici, au centre de données de Mol. En pratique, il s’agit d’images brutes sur lesquelles vous ne pouvez pas encore effectuer d’analyses. » Ces données brutes doivent d’abord être contrôlées et traitées par un expert de VITO avant d’apparaître sous forme de cartes utilisables sur la plateforme.
Les satellites envoient des données à notre centre de données de Mol tous les 3 à 5 jours.
Jürgen Decloedt, Business Development chez VITO Remote Sensing
Decloedt nous montre un exemple de carte traitée. Les cartes ont une résolution d’environ dix mètres. « Cela ne semble peut-être pas beaucoup, mais c’est suffisamment précis pour notre application agricole », explique-t-il. Les cartes rappellent Google Maps, bien que Decloedt nous fasse remarquer que Google utilise des satellites commerciaux avec une résolution plus élevée. « Cela s’accompagne évidemment d’un coût plus élevé, mais nous n’avons pas besoin de cette résolution pour notre application agricole », ajoute-t-il.
Les images des satellites sont en outre open source : tout le monde peut les consulter via Terrascope.be.
Centre de données à Mol
Decloedt nous accompagne ensuite au centre de données du département Remote Sensing et nous laisse entre les mains compétentes d’Yves Verheijen, qui a participé à la construction du centre de données et l’entretient actuellement. Dans cette salle, toutes les données des satellites sont reçues.
Nous remarquons immédiatement l’air froid qui circule sous nos pieds. « C’est le principe du couloir chaud / couloir froid », explique Verheijen. « Le plancher est surélevé afin que l’air froid puisse circuler sous les machines et les refroidir directement, ce qui est une méthode efficace pour refroidir toute la salle. »
Le centre de données est divisé en trois espaces. Deux d’entre eux sont dédiés au traitement (GPU et CPU), où fonctionnent entre autres Terrascope, cropSAR et WatchITgrow. Le troisième espace sert au stockage des données de toutes les images et fournit neuf pétaoctets d’espace de stockage.
Les données parcourent donc tout un chemin : du satellite au centre de données, jusqu’à un expert de VITO pour finalement aboutir chez l’agriculteur.
WatchITgrow
La station finale des images traitées est la plateforme en ligne WatchITgrow, où les agriculteurs entrent en contact avec la technologie. Entre-temps, près de 650 agriculteurs utilisent la plateforme gratuite, conçue par VITO. Lorsque l’agriculteur se connecte (tout le monde peut le faire d’ailleurs), il reçoit un aperçu de toutes les cartes de ses parcelles enregistrées.
Différentes sources de données s’y rejoignent : outre les images satellite, les données météorologiques et pédologiques sont également intégrées, et les agriculteurs peuvent eux-mêmes saisir des informations supplémentaires. Ainsi, une image numérique jumelle de leurs parcelles est créée, dans laquelle les performances des cultures sont suivies de près.
Les agriculteurs reçoivent des cartes sur, entre autres, l’indice de verdure, l’érosion du sol et le stress hydrique, qui les aident à mieux programmer l’irrigation, la fertilisation et la récolte. Decloedt explique cela avec un exemple : « Concrètement, les agriculteurs peuvent choisir de donner un engrais supplémentaire sur les zones vertes les plus fortes afin de les exploiter au maximum, ou d’appliquer plus d’engrais sur les zones plus faibles et moins vertes afin de les corriger », explique Decloedt.
Grâce à ces informations, les agriculteurs peuvent surveiller de près leurs cultures et prendre des décisions plus durables qui profitent à la fois au rendement et à l’environnement.
Regarder à travers les nuages
Les satellites flottent en orbite autour de la terre et prennent des images au-dessus des nuages. Lors d’une journée nuageuse (fréquente) en Belgique, les images sont recouvertes de taches blanches (nuages), ce qui rend le sol en dessous invisible. VITO a conçu un système pour cela sous le nom de « CropSAR ».
« La solution utilise des satellites SAR ou radar et des modèles d’IA pour regarder à travers les nuages », explique Decloedt. « Le satellite radar envoie un signal à la terre et mesure au millimètre près la hauteur et la structure de la surface terrestre. »
Nous avons développé un système pour regarder à travers les nuages.
Jürgen Decloedt, Business Development chez VITO Remote Sensing
Il n’en découle pas de données visuelles, mais des quantités complexes et importantes de métadonnées. « Nous avons entraîné un modèle d’IA pour trouver les corrélations entre les données SAR et les données optiques. Les jours nuageux, nous utilisons les images synthétiques basées sur les données SAR, les jours non nuageux, les données optiques. »
Le système apprend en outre continuellement la relation entre les données SAR et les données optiques. « Vito le fait depuis 2018, nous avons donc maintenant suffisamment confiance dans les images synthétiques que nous créons », explique Decloedt.
L’agriculteur moderne
Bien que nous n’associions pas immédiatement l’informatique aux agriculteurs, elle est aujourd’hui indispensable. Les agriculteurs doivent de plus en plus se transformer en data scientists. Non seulement pour soutenir leurs efforts de durabilité, mais aussi en matière de réglementation future.
Avec WatchITgrow, les agriculteurs peuvent déjà collecter des données, telles que la fertilisation ou la protection des cultures, qui peuvent ensuite servir automatiquement à se conformer à la réglementation future.
« Avec WatchITgrow, nous voulons mettre à la disposition des agriculteurs toutes les données, connaissances et informations que nous tirons de la recherche afin de les soutenir dans leurs efforts de durabilité et de créer un impact sur le secteur agricole », conclut Decloedt.