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√ Niveau requis: 
√ Début du stage: 
01-02-2019
√ Durée: 
5 ou 6 mois
√ Lieu: 
2 place Viala 34060 Montpellier cedex 2 FRANCE
√ Indemnité: 
€554
√ Contact: 
Denis Feurer > téléphone : +33 (0)4 99 61 21 39 >email : denis.feurer@ird.fr
Cécile Gomez > téléphone : +33 (0)4 99 61 28 41 > email : cecile.gomez@ird.fr
√ Description: 

Contexte scientifique

Les sols agricoles cultivés en pluvial représentent 80 % des terres cultivées dans le monde et assurent 70 % des ressources alimentaires mondiales. Dans ces situations de dépendance de la production agricole à l’eau de pluie, les propriétés des sols vis-à-vis de cette ressource jouent un rôle crucial. Ainsi selon leur inaltérabilité, les sols permettront ou non une humidification de la zone des racines, une recharge des nappes, ou une atténuation des crues et de l’érosion par ruissellement.

En milieux méditerranéens ou semi-arides, l'infiltrabilité des sols cultivés peut être expliquée et raisonnablement prédite à partir de caractéristiques observables de la surface du sol : présence/absence de travail du sol, caractéristiques structurales (rugosité ou taille des mottes, présence/absence de croûtes) et caractéristiques de couverture du sol (éléments minéraux –cailloux- ou organiques -débris de végétaux et couverture végétale-).

Des travaux récents réalisés au sein de l’équipe d’accueil ont mis en évidence l’intérêt :

  • de données multispectrales Sentinel-2 à haute résolution temporelle, pour la cartographie de caractéristiques de couverture du sol,
  • d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT) à très haute résolution spatiale (THRS) issu de données acquises par cerf-volant, pour l’analyse de structures 3D du paysage (Feurer et al., 2018).


Sujet de stage

L'objectif de ce stage vise à estimer l’apport d’une utilisation conjointe de données multispectrales Sentinel-2 et de données tri-stéréo à très haute résolution spatiale (THRS), pour la cartographie de caractéristiques observables de la surface du sol.

Les caractéristiques observables de la surface du sol ciblées dans ce stage seront : le caractère « labouré » ou « non-labouré », la rugosité et la présence de mottes. Ce travail s’appuiera sur un dispositif expérimental situé sur le bassin versant du Lebna, dans la région pluviale du Cap Bon en Tunisie pour laquelle nous disposons de données Sentinel-2 (S2), de données tri-stéréo THRS Pléiades acquises en Décembre 2015 et à l’Automne 2018 (acquisition en cours), de données stéréophotogrammétriques THRS acquis par cerf-volant acquises en Septembre 2013 et de données LANDSAT de fin août 2013 (Voir Figure).

Le travail pourra être envisagé selon deux axes de recherche :

  1. Une approche « spectrale », utilisant les données Pléiades (3 bandes spectrales à 50 cm de résolution spatiale) associées à des données S2 (10 bandes spectrales à 10 et 20 m de résolution spatiale). Il pourra s’agir de développer des méthodes de pan-sharpening pour fusionner les données S2 et Pléiades.
  2. Une approche « MNT & spectral » utilisant un MNT issu des données tri-stéréo Pléiades (à 50 cm de résolution spatiale) et les données S2 (10 bandes spectrales à 10 et 20 m de résolution spatiale).

Les données tri-stéréo Pléiades devront être traitées afin de produire un MNT THRS, et cela grâce à des points de calage et validation acquis sur le terrain par GPS différentiel (données déjà disponibles). Les données S2 à utiliser seront sélectionnées au plus proche de la date d’acquisition des données Pléiades.

En fonction du déroulement du stage, il est envisagé d’utiliser conjointement les données tri-stéréo THRS acquis par cerf-volant acquises (Septembre 2013) conjointement à des données multispectrales LANDSAT et/ou ASTER.

Contexte Administratif

Ce sujet de stage s’inscrit dans les projets ANR CHAAMS, « Global Change: Assessment and Adaptation to Mediterranean Region Water Scarcity » (2018-2021) et CNES A-MUSE, « Analyse MUlti-temporelle de données SENTINEL 2 et 1 pour le monitoring de caractéristiques observables de la surface du sol, en lien avec l’infiltrabilité » (2018-2019).

Ce sujet de stage s’inscrit également dans le cadre des travaux du LMI NAILA, en Tunisie. http://www.lmi-naila.com/

Statut stage: