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Application de la technologie de télédétection au suivi du processus de maturation du blé
Le processus de maturation du blé se divise en trois stades : laiteux, cireux et à pleine maturité. Le critère de récolte final est déterminé par le degré de maturité des grains. Généralement, ce critère est la teneur en eau du grain, et la norme de conservation est fixée à 12,5 %, bien que cette valeur puisse varier légèrement selon la variété. En pratique, le blé est souvent récolté lorsqu'il atteint environ 90 % de maturité.
Cependant, en production, il est difficile d'obtenir en continu des mesures précises de la teneur en eau des grains, ce qui nécessite un échantillonnage manuel sur le terrain, et il est complexe de recueillir des données sur une vaste superficie. De plus, en raison de l'hétérogénéité du sol au sein d'une parcelle, la distribution de la teneur en eau varie, rendant impossible une évaluation objective et précise de la teneur en eau et du stade de maturité de l'ensemble de la parcelle lors du choix des points d'échantillonnage. Généralement, le blé cultivé dans des sols retenant mieux l'humidité arrive à maturité légèrement plus tard, et l'influence des vents chauds et secs régionaux entraîne des variations rapides de la teneur en eau, avec des taux de diminution différents selon les parcelles. Par conséquent, une méthode permettant d'obtenir simultanément la teneur en eau de la culture/des grains de l'ensemble de la parcelle sur une vaste superficie est nécessaire.
Surveillance par télédétection de la maturité du blé
En se basant sur la relation linéaire entre la teneur en eau des plantes cultivées et celle des grains, la télédétection par satellite peut être utilisée pour surveiller la teneur en eau du couvert végétal et déterminer celle des grains, aidant ainsi les utilisateurs à évaluer le stade de maturité.
La télédétection hyperspectrale par satellite peut répondre aux besoins de surveillance qualitative et d'inversion quantitative, et peut déterminer avec plus de précision la maturité des cultures à grande échelle à partir des variations de paramètres physiologiques de plus en plus subtils des cultures (tels que les anthocyanes, les caroténoïdes, etc.). En fonction des conditions météorologiques, la teneur en humidité des cultures est surveillée en continu et de manière dynamique avant la récolte afin de prédire la date à laquelle la teneur en humidité dans chaque région atteindra la norme de récolte.
Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Inversion de la maturité du blé
La figure ci-dessous illustre la répartition des parcelles et l'évolution de leur teneur en eau au fil du temps pour une entreprise de gestion des cultures à Taiping, dans le comté de Jingyang, ville de Xianyang, en 2022. L'ensemble de la zone est cultivé avec la même variété de blé, mais les conditions du sol varient d'une parcelle à l'autre. L'équipe de Zhongke Xiguang a évalué la maturité à partir de l'indice d'humidité de la végétation et a procédé à une inversion qualitative, présentant les résultats d'un suivi multi-périodes débutant début mai. Elle a également utilisé des méthodes de seuillage adaptatif et de classification binaire pour déterminer la maturité globale des parcelles, et a représenté les résultats sous forme de vecteurs de parcelles.Comme on peut le constater, la vitesse de maturation des parcelles varie selon les régions. La région nord-est arrive à maturité environ 7 à 10 jours plus tard que les autres.
△Schéma de l'évolution de la maturité du blé dans la ville de Taiping, comté de Jingyang, ville de Xianyang en 2022
△Schéma de la maturité du blé dans la ville de Taiping, comté de Jingyang, ville de Xianyang, 2022
Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Inversion de la maturité du blé
Parallèlement, l'équipe de Xiguang du CAS a effectué un suivi de la maturité des cultures de blé dans le comté de Chunhua, légèrement au nord de la ville de Taiping. La présence de maïs de printemps mélangé à certaines parcelles de blé d'hiver a quelque peu perturbé ce suivi, mais la tendance générale a néanmoins pu être observée.Globalement, la période de maturation est environ deux semaines plus tardive qu'à Taiping.
△Schéma de l'évolution de la maturité du blé dans le comté de Chunhua, ville de Xianyang, en 2022
△Schéma de la maturité du blé dans le comté de Chunhua, ville de Xianyang, en 2022
Cette méthode automatisée de suivi de la maturité à grande échelle peut aider les coopératives villageoises et communales, les grands producteurs ou les équipes de récolte professionnelles à planifier rationnellement les itinéraires de récolte, à réduire les coûts des machines, du carburant et de la main-d'œuvre tout en améliorant l'efficacité globale du processus de récolte des céréales, en raccourcissant la période de récolte et en réduisant le risque de rencontrer des précipitations pendant la récolte.