Bar-Ilan, Volcani, Ariel (Israël) : un satellite pour surveiller en temps réel l’état hydrique des parcelles de vigne

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Le chercheur David Helman de l’Université Bar-Ilan en Israël et son équipe ont essayé d’estimer le potentiel hydrique foliaire de tige dans les vignes grâce à l’imagerie satellite. Pour cela, ils ont mis en relation les mesures prises sur le terrain avec quatre indices de végétation (GNDVI, NDVI, EVI et Savi) évalués à l’aide d’images à haute résolution fournies par la société Planet.
 
David Helman et son équipe ont utilisé la plateforme Google Earth Engine (GEE) pour intégrer et traiter des données. Ils ont téléchargé les images de l’entreprise Planet sur 60 parcelles et ont transféré les fichiers sous forme de collections d’images et de fonctionnalités sur GEE. Ils ont pu calculer les quatre indices de végétation pour toutes les images ; fusionner toutes ces images en un seul relevé hebdomadaire et générer des séries chronologiques des quatre indices de végétation avec un maillage fin, pour les 60 parcelles étudiées.
Les quatre indices de végétation testés dans cette étude ont montré une corrélation significative avec le potentiel hydrique de tige, le Savi affichant une performance légèrement meilleure. Les corrélations utilisant simultanément les quatre indices de végétation ont été élevées sur l’ensemble du vignoble et le long de la saison, permettant de prédire la variabilité de l’état hydrique dans l’espace et dans le temps.

Dr David Helman
Dr David Helman

Le Dr Helman estime que « ces technologies sont une approche prometteuse pour la surveillance des systèmes de végétation ». Des essais devraient être également effectués à l’aide d’images disponibles gratuitement, qui ont une résolution spatiale (10-20 m) et temporelle (5 jours) plus grossières que celles de Planet. À terme, ce système pourrait permettre une gestion en temps réel de l’irrigation, plus fine et plus rapide.

Israël Science Info précise que la liste des chercheurs impliqués sont : David Helman Université Bar-Ilan ; Idan Bahat Institute of Agricultural Engineering, Agricultural Research Organization (Volcani Center) ; Yishai Netzer Department of Chemical Engineering, Biotechnology and Materials, Ariel University ; Dr. Alon Ben-Gal Gilat Research Center, Agricultural Research Organization ; Dr. Victor Alchanatis Institute of Agricultural Engineering, Agricultural Research Organization (Volcani Center) ; Aviva Peeters TerraVision Lab, Midreshet Ben-Gurion ; Dr. Yafit Cohen, Institute of Agricultural Engineering, Agricultural Research Organization (ARO), Volcani Center

Auteur Xavier Delbecque pour Réussir Vignes (via koide9enisrael) avec Israël Science Info

Publication dans essoar, 13 février 2019

[:en]Lianas—woody vines, including grapes—are structural parasites. Climbing on their hosts to get to the sunlight means lianas can spend less energy supporting themselves, devoting more to producing leaves and fruit.

The risk is that their wood is less robust to stress, like freezing cold temperatures. As the water in the plant’s veins gets cold, air bubbles form, which can mean death. Temperate lianas such as grapes have various adaptations to deal with the cold, including an ability to generate positive root water pressure: in the spring, pruned grapes will drip or even erupt water from their root stock, which helps clear the veins of possible air bubbles.

In the field, stem water potential can be measured using electric probes, but it is difficult and time consuming. Leveraging satellite imagery could make those field measurements more efficient, allowing stem water potential to be estimated over larger areas and over different time periods.

Here, David Helman and his team utilized Planet’s high-revisit Dove imagery to produce weekly estimates of stem water potential over commercial vineyards in Israel: “the approach presented here shows promise in exploiting these technologies, which include resolving the mixed-pixel problem in agriculture as well as in the ecological monitoring of natural vegetation systems from satellites.”

Helman and team also used the Google Earth Engine platform to ingest and process Planet data: “The tools developed here, i.e., the combination of Planet images and GEE platform, with the aforementioned mixed-pixel separation approach, may be also used for water status monitoring of agricultural fields other than vineyards.”

David Helman and his team of Israeli researchers used a combination of field measurements and Planet Dove images to produce estimates of stem water potential for commercial vineyards. Effective management of water stress is among the greatest challenges in viticulture, and enabling it from space could improve efficiency in irrigation and fertilizer application.

The full paper is available via open access from the journal Remote Sensing.[:]