Extraction des zones d'aquaculture par télédétection satellitaire

L'aquaculture est une forme d'aquaculture qui utilise des plans d'eau naturels ou des étangs artificiels pour y élever des juvéniles de poissons, de coquillages, de crustacés et d'algues de grande valeur, en les nourrissant, en contrôlant les maladies et en favorisant leur croissance rapide par reproduction artificielle – une opération de production planifiée. Mon pays est le premier producteur mondial d'aquaculture et le seul au monde dont la production aquacole dépasse les prises. L'aquaculture y connaît une croissance rapide et continue.

La télédétection présente des avantages tels qu'une large zone de détection, une acquisition de données rapide, un cycle court, une grande réactivité, un faible coût et une rentabilité élevée. Les images de télédétection permettent d'extraire rapidement des informations thématiques pour l'aquaculture, aidant ainsi les exploitations à choisir leurs sites, à déterminer les espèces aquacoles et à surveiller la densité d'élevage et la pollution de l'eau.

△ Surveillance par télédétection des zones d'aquaculture

La principale méthode d'extraction d'informations orientée objet pour les zones d'aquaculture consiste d'abord à segmenter l'image en plusieurs segments, c'est-à-dire en objets, en fonction des caractéristiques spectrales de ces segments. Les informations relatives aux zones d'aquaculture sont ensuite extraites à partir de ces segments.

Tout d'abord, initialisez les points d'amorçage (centres des clusters) : répartissez uniformément les points d'amorçage dans l'image en fonction du nombre défini de superpixels, c'est-à-dire du nombre de volumes de segmentation ; resélectionnez les points d'amorçage dans le voisinage des points d'amorçage déjà attribués et calculez les valeurs de gradient de tous les pixels du voisinage ; réattribuez le pixel avec le plus petit gradient comme point d'amorçage ; attribuez une étiquette de classe à chaque pixel du voisinage de chaque point d'amorçage ; pour chaque pixel recherché, calculez sa distance au point d'amorçage et optimisez de manière itérative.

△ Schéma de segmentation d'image

Une fois les régions segmentées générées, des indices de télédétection tels que l'indice de végétation, l'indice d'eau et la réflectance de chaque bande spectrale sont calculés pour chaque région. En fonction des caractéristiques de la zone d'aquaculture, comme l'indice NDVI, l'indice NDWI et la réflectance des bandes spectrales, des seuils sont définis. Les segments respectant ces seuils se voient attribuer la valeur 1, et les autres la valeur 0. Enfin, les régions marquées comme ayant la valeur 1 sont vectorisées afin d'obtenir le périmètre de la zone d'aquaculture.

La zone d'aquaculture obtenue par inversion selon cette méthode est représentée sur la figure ci-dessous.

△ Résultats extraits de la zone d'aquaculture