Réussir Grandes Cultures 29 avril 2014 à 08h00 | Par Véronique Bargain et Emmanuel Dessein

Les drones investissent l'agriculture

Cette année, la vedette du salon de l'agriculture a été le drone. Comment fonctionne-t-il ? En quoi va-t-il vous aider ? Plein phare sur votre futur partenaire de tour de plaine.

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Les applications du drone en agriculture 
sont multiples. C’est la mesure 
de la quantité de biomasse sur colza qui est 
la plus utilisée, pour réaliser un diagnostic des besoins azotés.
Les applications du drone en agriculture sont multiples. C’est la mesure de la quantité de biomasse sur colza qui est la plus utilisée, pour réaliser un diagnostic des besoins azotés. - © Airinov

Si votre voisin fait voler un petit avion sur ses parcelles, il n'est pas forcément en train de s'amuser mais simplement un peu avant-gardiste... D'usage militaire à l'origine, le drone est un appareil volant robotisé, guidé par GPS. Il permet de faire des prises de vue aériennes dans le même esprit que les images prises par satellites, mais présente plusieurs avantages par rapport à cette technologie.
Tout d'abord, celui de s'affranchir de la couverture nuageuse et d'élargir ainsi les plages d'utilisation potentielle. Aussi, la qualité permise par la proximité offre une précision bien supérieure. Enfin, la livraison des cartes peut être très rapide, la réactivité est meilleure que celle des systèmes satellitaires.


Un outil qui passe les besoins en azote au peigne fin


Le drone est équipé d'un modem qui permet une communication en continu des informations récoltées. Les drones utilisés en agriculture ont une envergure généralement comprise entre un et deux mètres. Ils sont programmés pour survoler les parcelles enregistrées à une altitude de 150 mètres environ. Ils sont équipés d'un capteur, véritable « cerveau » qui peut réaliser de nombreuses mesures.
Les applications en agriculture sont multiples et on en développera certainement de nouvelles dans un futur proche. A ce jour, c'est la mesure de l'indice de végétation (quantité de biomasse) qui est la plus utilisée sur colza et qui permet de réaliser un diagnostic des besoins azotés. Sur le blé, on utilise plutôt la mesure de réflectance (quantité de lumière reflétée par le feuillage), directement liée au taux de chlorophylle. Ce sera aussi le cas à l'avenir sur le colza. Pour cela, on pratique un vol à l'automne et un en sortie d'hiver sur colza alors que sur blé, un seul suffit au stade deux noeuds. D'autres utilisations sont encore au stade expérimental pour mesurer le niveau de stress hydrique, d'infestation en adventices ou en parasites par exemple. Les semenciers envisagent aussi d'utiliser le drone pour intensifier les observations physiques des plantes en cours de sélection et ainsi accélérer la recherche.

Le drone permet de faire des analyses 
de la végétation
mais aussi d'analyser le sol. 
La carte de droite fait apparaître la teneur 
en carbone organique des sols.
Le drone permet de faire des analyses de la végétation mais aussi d'analyser le sol. La carte de droite fait apparaître la teneur en carbone organique des sols. - © AgroP

Trois ans de travail pour mettre au point le capteur Airinov


Parmi les sociétés engagées dans la course au drone, Airinov est particulièrement impliquée dans l'agriculture. Romain Faroux, directeur commercial et associé nous explique : « Nous avons travaillé trois ans pour mettre au point le capteur Airinov, qui est la pièce essentielle du drone. Ce capteur a été validé avec l'Inra et se base sur le taux de chlorophylle, la densité foliaire et la biomasse. Il a d'abord servi en recherche, ce qui a permis de valider les modèles avec les instituts techniques, et pour les semenciers. Et depuis deux ans, nous le proposons aux agriculteurs par l'intermédiaire de coopératives, chambres d'agriculture, négociants... En 2013-2014, 1300 agriculteurs l'ont utilisé sur 10 000 hectares, principalement sur colza. Le vol en lui-même n'apporte pas de valeur ajoutée. Il faut une application réaliste et économiquement intéressante. Nous le proposons pour l'estimation des besoins en azote sur colza, blé, orge, au prix d'environ 15 euros/hectare. Le but est d'aller jusqu'au bout de la démarche en faisant de la modulation de dose. Mais 95 % des agriculteurs procèdent uniquement en faisant deux à trois grands secteurs sur la parcelle. Mais le plus important est le traitement des données. » Pour Marc Vampouille de la chambre d'agriculture de Loire-Atlantique qui a fait une analyse du marché, « sur colza, c'est le modèle d'Airinov le plus abouti ».


Secouez-moi trois fois et je pars faire mon tracé


« Le parcours du drone est préprogrammé depuis l'ordinateur, par exemple : survol de la parcelle 14, on le secoue trois fois pour qu'il démarre, il met les plein gaz, un voyant bleu s'allume quand toutes les conditions sont bonnes pour le lancer : moteur prêt, emplacement... Si on ne se trouve pas à l'endroit prévu, il ne partira pas. En revanche, si le voyant est allumé, il peut être lancé et part faire son tracé », indique Romain Faroux. Il décolle et atterrit seul, un pilote automatique sécurise ainsi les phases « à risque » du vol. La collecte de ces données est permise par le capteur, associé à un système GPS offrant une précision intraparcellaire proche du centimètre. L'autonomie des drones agricoles avoisine les 45 minutes mais dépend beaucoup des conditions de vol (présence de vent) et du type de capteurs embarqués.
Pour réaliser une collecte fiable des valeurs de réflectance, un autre capteur doit équiper le drone : un capteur d'intensité lumineuse incidente. En effet, la réflectance est impactée par l'intensité lumineuse au moment de la prise de vue. Ces deux données doivent donc être corrélées en permanence.
Le capteur radiométrique embarqué (qui mesure l'intensité de l'énergie lumineuse) est généralement multispectral. C'est-à-dire qu'il acquiert des images dans plusieurs bandes spectrales (4 pour l'appareil d'Airinov : 1 rouge, 1 vert et 2 infrarouges). Un infrarouge sert à la détection du taux de chlorophylle et l'autre à déterminer l'indice de végétation.
Incontestablement, la technologie des drones répond aux problématiques de l'agriculture. Outre des avantages par rapport aux images satellitaires (de type Farmstar), elle présente aussi des atouts par rapport à la télédétection de proximité installée directement sur le tracteur qui permet une modulation de dose intraparcellaire, comme Nsensor. Mais une fois le vol réalisé et la collecte des données effectuée, c'est l'analyse de ces données qui est essentielle.


Une petite révolution en termes de précision pour la fertilisation


« Comparé à la télédétection de proximité, l'usage du drone peut être choisi en prestation de services et ne nécessite pas forcément un investissement en matériel, ce qui n'est pas possible en télédétection de proximité, souligne Jean-Marc Gilliot, enseignant-chercheur en géomatique à AgroParisTech-Inra. D'autre part, le calibrage est plus facile pour le drone. Enfin les usages à venir du drone lui promettent une certaine polyvalence... »
Arvalis et la société Airbus Defence and Space qui ont créé Farmstar Expert viennent de signer un partenariat avec l'entreprise Delta Drone, en vue de tester la complémentarité des images satellites et de celles prises par drones.
Maxime Bécu est chef de projet chez Défisol, société de services spécialisée en agriculture de précision qui utilise le drone depuis deux ans chez une trentaine d'agriculteurs. « Le drone est prometteur en termes de qualité d'acquisition de données et de polyvalence, explique-t-il. Il reste maintenant à valoriser économiquement cette précision d'information. Il faut réussir à monter un modèle économique autour du drone. »

- © Sensefly

En savoir plus

 

Le drone ou « faux bourdon » en anglais
. Alimentation : électrique
. Autonomie : 30 à 45 minutes
. Rendement horaire : 50 à 80 ha/vol
.  Coût : en prestation de service : 15 €/ha pour 2 vols (10 € pour 1) ; à l’achat : 26 000 € le pack matériel tout compris puis 5 €/ha en accompa-gnement, traitement des données et démarches administratives réglementaires.

 

Voir "l'enquête" dans Réussir Grandes Cultures d'avril 2014. RGC n°279 p. 6-7.

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ELIAS | 24 novembre 2014 à 18:08:04

Bonjour pour une plantation de 4.000ha, y a t il une solution économique ? s'agissant de fruits sur arbre ou tubercules. cordialement

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