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sur le développement des zones arides et semi-arides

Titre : Suivi des ressources en eau des cultures irriguées par télédétection multi-spectrales optique/thermique

Monitoring the water budget of irrigated crops from multi-spectral optical/thermal remote sensing data

Auteur : Olivera-Guerra Luis Enrique

Université de soutenance : Université Toulouse 3 Paul Sabatier

Grade : Doctorat : Surfaces et interfaces continentales, Hydrologie : Toulouse 3 : 2019

Résumé partiel
L’agriculture est une pression importante sur les ressources en eau, consommant plus de 70% de l’eau douce mobilisée à l’échelle mondiale. Cependant, les informations sur l’irrigation, pourtant cruciales pour assurer une durabilité de la ressource, sont souvent indisponibles. Par conséquent, il est essentiel d’estimer les différents termes du bilan d’eau des cultures à grande échelle. Cette thèse vise à intégrer les données de télédétection optique/thermique dans un modèle simplifié de bilan d’eau des cultures pour le suivi du bilan d’eau des zones agricoles irriguées. Une approche innovante est développée pour estimer simultanément l’irrigation, l’évapotranspiration (ET) et l’humidité en zone racinaire (RZSM) journalières à l’échelle de parcelle (ou à 100 m de résolution). Dans une première partie, une étude de faisabilité est réalisée à l’aide de mesures optiques/thermiques in situ collectées sur une parcelle de blé d’hiver dans la plaine du Haouz, au Maroc. En pratique, un coefficient de stress hydrique (Ks) dérivé de la température de surface (LST) et d’un indice de végétation (NDVI) est d’abord traduit en une première approximation de RZSM, qui est utilisée pour estimer les quantités et les dates d’irrigation au cours de la saison. Les irrigations obtenues permettent ensuite de forcer le modèle FAO-56 à coefficient cultural double (FAO-2Kc) et de fournir des ré-analyses ET et RZSM journalières. La RZSM ré-analysée est significativement améliorée par rapport aux premières estimations de RZSM, atteignant la même précision que celle obtenue en utilisant les irrigations réelles (RMSE=0,03 m3m-3 et R2=0,7). Toutefois, l’approche doit encore être testée avec des données satellitaires afin de démontrer son applicabilité dans le cas réel. La deuxième partie consiste à adapter l’approche précédente aux données optiques/thermiques Landsat à faible fréquence temporelle. Une méthode contextuelle est utilisée pour obtenir des estimations dérivées de Landsat (coefficients de culture et RZSM), qui sont utilisées pour réinitialiser un modèle basé sur le FAO-2Kc et propager ces informations à l’échelle journalière tout au long de la saison

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