15 janvier 2010 – CNES
APPEL A PROJETS SUR LES APPLICATIONS SPATIALES AVAL INNOVANTES AU SERVICE DU DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUE ET
SOCIÉTAL
Valorisation des signaux GNSS pour l’amélioration des pratiques agricoles
15 janvier 2010 – CNES
Projet déposé par :
Société CAP 2020 (porteur du projet)
Laboratoire de Météorologie Physique, UMR6016 CNRS / Université Blaise Pascal de Clermont Ferrand
Société NUMTECH
Institut Supérieur d’Électronique de Paris (ISEP)
Institut National de Recherche Agronomique (Inra d’Avignon)
Valorisation des signaux GNSS pour l’amélioration des pratiques agricoles
15 janvier 2010 – CNES
Quintuple constat
1 - Des contraintes fortes sur les agriculteurs pour réduire l’impact de leurs pratiques sur l’environnement (protection des cultures, fertilisation azotée, gestion de l’eau, …)
2- Des progrès importants ces dernières années en matière de modélisation agronomique (pour la mise au point d’Outils d’Aide à la Décision), et en particulier par l’intégration de paramètres climatiques.
3 - Un manque de données météo observées sur les territoires agricoles pour alimenter les modèles agronomiques et des prévisions inadaptées aux besoins des agriculteurs.
Contexte général du projet
15 janvier 2010 – CNES
Quintuple constat
4 - L’existence de technologies permettant de spatialiser des données météo sur de larges territoires avec une représentativité qui se rapproche de la parcelle : modèle de simulation atmosphérique en mode analyse, analyse géostatistique et fusion de données, mise en place de capteurs complémentaires.
=Offre Météo Agricole de Précision® (MAP)
développée par CAP 2020
Contexte général du projet
15 janvier 2010 – CNES
Simulation atmosphérique haute résolution
Capteurs météo des réseaux mondiaux (a) et autres données (b) Grilles de données
d’observation et de prévision
Cartographie agro climatique
Informations agronomiques : observations terrain et modèles
Capteurs météo des réseaux nationaux : Météo France et
organismes agricoles
Stations météo complémentaires (Agriscope, Pessl, etc.)
Station Météo Virtuelle®
Fusion de données météo
Cartographie climatique
(a) Stations météo au sol, radio sondages, satellites météo, etc.(b) Modèles numériques de terrain, type de couverture du sol, etc.
Offre Météo Agricole de Précision® CAP 2020
15 janvier 2010 – CNES
Outil d’Aide à la
Décision
Cartographie du risque de développement du mildiou sur vigne
Carte du risque Données pluie
Fort
Faible
Calcul du risque pour les 2 stations météo puis
interpolation sur l’ensemble de la zone*
Prise en compte de la station météo la plus proche pour
calculer le risque sur chaque point de la zone*
* 10 km x 10 km
Génération de la carte du risque avec des données météo
spatialisées sur l’ensemble de la zone*
Intérêt de la Météo Agricole de Précision
15 janvier 2010 – CNES
Quintuple constat
5 - La possibilité d’améliorer l’offre MAP existante en utilisant des informations issues de l’analyse des signaux émis par les satellites de géopositionnement :
Contexte général du projet
Services Météo Agricoles de Précision
Capteurs météo des réseaux mondiaux, nationaux et locaux
Informations agronomiques : observations terrain et
modèles
Analyse des signaux des satellites de
géopositionnement
Réseau de récepteurs des signaux des satellites au sol
Satellites de géopositionnement
15 janvier 2010 – CNES
Objet du projet
Deux types d’analyse des signaux GNSS vont être mis en œuvre : 1.Génération d’un champ d’humidité 3-D à haute résolution :
2.Suivi de la réflexion des signaux au niveau du sol :
Signaux GNSS
Contenu intégré de vapeur d’eau
Champ d’humidité 3-D
haute résolutionRéseau
dense de récepteurs
Tomographie
Signaux GNSS
Évolution de la réflexion au
niveau du sol
Évolution de l’humidité du
solRéseau
dense de récepteurs
15 janvier 2010 – CNES
Réseau de récepteurs des
signaux des satellites au sol
Satellites GNSS
Objet du projet
Services Météo Agricole de Précision
LaMP
Via la génération du champ d’humidité haute résolution au niveau du sol
1 – Le calcul de l’Évapotranspiration et la durée d’humectation
INRA - LaMP
Via l’évolution de l’humidité du sol
3 – Le suivi de l’humidité de surface du sol
L’analyse des signaux GNSS va permettre d’améliorer l’offre MAP en 3 points :
NUMTECH
Via l’Intégration en temps réel du champ d’humidité 3-D haute résolution
2 – La qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique
15 janvier 2010 – CNES
Partenariat du projet
Le partenariat multi-acteurs implique :des organismes de recherche publics et privés : LaMP, INRA,
ISEP et NUMTECHdes organismes de recherche appliquée : IFVV et CTIFL,des sociétés privées : CAP 2020 et Tomates Provence.
D’autres acteurs participeront également au projet en tant qu’utilisateurs finaux des services : les sociétés Syngenta Agro et Bayer Crop Science ainsi que la Coopérative Agricole Provence Languedoc.
Le Pôle Européen d'Innovation Fruits et Légumes (pôle de compétitivité) s’est engagé à faciliter l’implication d’acteurs de la filière fruits et légumes.
15 janvier 2010 – CNES
Partenariat du projet
Rôles des différents partenaires :
Laboratoire de Météorologie Physique
NUMTECH
INRA
Institut Supérieur d’Électronique de Paris
Recherche & Développement
Traitement des signaux issues des satellites
GNSS
CAP 2020
Valorisation
Intégration des informations GNSS et génération des
services
Centre Technique Interprofessionnel des
Fruits et Légumes
Utilisation
Utilisation et évaluation des services
Météo Agricole de Précision
Institut Français de la Vigne et du Vin
Tomates Provence
Autres acteurs
15 janvier 2010 – CNES
Déroulement du projet
Le projet sera mis en place dans la région Avignon - Tarascon et il se déroulera en 2 phases pour une durée totale de 24 mois :
Phase 1 : Étude de faisabilité (8 à 12 mois) o mise en place le dispositif expérimental : réseau de
récepteurs GNSS, capteurs météo, etc.o développement des algorithmes pour le traitement des
signaux GNSS et l’assimilation des données résultantes dans le Système d’Information.
A l’issu de la phase 1 : définition du dimensionnement optimum du réseau de récepteurs GNSS par rapport aux besoins des utilisateurs agricoles avant d’engager la phase 2.
15 janvier 2010 – CNES
Déroulement du projet
Le projet sera mis en place dans la région Avignon - Tarascon et il se déroulera en 2 phases pour une durée totale de 24 mois :
Phase 2 : démonstration (12 à 16 mois) o développement du Système d’Information permettant les
échanges de données en temps réel,o validation technico-économique des apports de l’analyse
des signaux GNSS avec les acteurs agricoles.
A l’issu de la phase 2 : définition d’un business plan pour lancer ou non la commercialisation des services issues du projet.
15 janvier 2010 – CNES
Cibles visées par les retombées du projet
L’offre Météo Agricole de Précision® cible l’ensemble des exploitations agricoles : grandes cultures (céréales, betteraves industrielles et oléoprotéagineux) et cultures spécialisées.
Les améliorations apportées par le projet concernent plus particulièrement les cultures à forte valeur ajoutée (pomme de terre, légumes frais, vergers et la vigne).
Cultures Nombre d’exploitations
Superficie (ha)
Céréales et oléoprotéagineux246 182
10 485 451
Betteraves industrielles 366 973
Pommes de terre 148 194
Légumes frais 31 049 233 915
Vergers 15 726 119 633
Vignes 64 903 812 566
15 janvier 2010 – CNES
Modèle économique à l’issu du projet
CAP 2020
Génération des données météo
spatialisées
Données issues de l’analyse des signaux des
satellites GNSS
Capteurs météo des réseaux nationaux et régionaux : Météo France, organismes agricoles, …
Organismes agricolesServices agro météorologiques :
Tour de Plaine Climatique
AgriculteursMise en œuvre des
conseils
Informations agronomiques (modèles, données parcellaires, …)
La Météo de mes parcelles
Utilisation des données météo
15 janvier 2010 – CNES
Impact du projet
Les pratiques culturales concernées par le projet sont :
la gestion de l’eau : calcul Évapotranspiration, suivi de l’humidité de surface du sol, qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique,
l’application des produits phytosanitaires : calcul de la durée d’humectation, qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique (pluie en particulier),
et plus généralement, l’ensemble des pratiques culturales : qualité des données issues des modèles de simulation atmosphérique pour l’ensemble des paramètres météo, suivi de l’humidité de surface du sol.
15 janvier 2010 – CNES
Impact du projet
L’impact du projet se situe aux niveaux :
économique pour l’agriculteur : contribution à l’amélioration de la compétitivité des exploitations agricoles = optimisation des coûts,
environnemental : contribution aux objectifs du Grenelle de l’environnement = réduction des quantités d’intrants appliqués et meilleur gestion de la ressource en eau,
sociétal : contribution à l’amélioration de la qualité sanitaires des produits agricoles = optimisation de l’application des intrants.
15 janvier 2010 – CNES
Caractère innovant du projet
Le projet vient améliorer une offre de service (MAP) déjà récompensée pour son caractère innovant :
Utilisation « indirecte » des signaux GNSS : o génération d’un champ d’humidité 3-D par tomographie avec un
réseau dense de stations : type de mesure déjà validée mais utilisation novatrice dans le domaine agricole,
o mise en œuvre de récepteurs GNSS mono-fréquence (peu coûteux) + quelques récepteurs bi-fréquences,
o suivi de l’humidité du sol : utilisation novatrice avec peu de travaux réalisés à ce jour.
Intégration des informations GNSS dans un Système d’Information déjà multisources.
15 janvier 2010 – CNES
Potentialités économiques
Les apports du projet sur la profitabilité de l’offre actuelle Météo Agricole de Précision se situent à deux niveaux :
o Amélioration globale de l’offre : assimilation des données des signaux GNSS dans les modèles de simulation atmosphériques (génération de données d’observation et de prévision),
o Génération de nouveaux services : « Taux d’humidité relative de l’air» et « Évolution de l’humidité de surface du sol » (si coût du réseau de récepteurs GNSS mis en place compatible avec coût admissible par les utilisateurs des services).
Un chiffrage de ces apports sera réalisé dans la phase finale du projet.
15 janvier 2010 – CNES
Merci de votre attention
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