Early Season Monitoring of Corn and Soybeans with TerraSAR-X and RADARSAT-2.

McNairn, H., Kross, A., Lapen, D.R., Caves, R., et Shang, J. (2014). « Early Season Monitoring of Corn and Soybeans with TerraSAR-X and RADARSAT-2. », International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 28(1), p. 252-259. doi : 10.1016/j.jag.2013.12.015  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’établissement rapide et continu de prévisions sur les récoltes favorise la stabilité des prix des aliments dans les régions à risque et aide les exportateurs à déterminer la valeur marchande des produits. La plupart des activités de prévision réalisées à l’échelle régionale et mondiale reposent sur de multiples sources de données recueillies sur le terrain. Comme les données fournies par les radars à synthèse d'ouverture (SAR) sont de plus en plus accessibles, ces capteurs pourraient fournir de l’information sur les superficies cultivées. Les estimations de superficie doivent toutefois être produites tôt en saison en vue de l’établissement des prévisions de production. Dans le cadre de notre étude, nous avons acquis des données TerraSAR-X et RADARSAT-2 sur une région de l’est du Canada dominée par une production de maïs et de soja d’importance économique. Les résultats obtenus au moyen d’un arbre de classification supervisée ont montré que les deux capteurs pouvaient fournir des cartes très exactes des cultures de maïs et de soja à la fin de la saison de culture. Le taux d’exactitude dépassait largement 90 %. Nous avons comparé des méthodes de filtrage spatial et multitemporel. L’exactitude a pu être légèrement améliorée grâce à l’application d’un filtre multitemporel aux données RADARSAT-2. Fait à noter, notre étude a montré qu’il suffisait de trois images TerraSAR-X pour identifier les cultures de maïs dès la fin de juin, à peine six semaines après l’ensemencement, à un stade de croissance végétative (V6 – sixième collier foliaire). Toutefois, il a fallu acquérir de nouvelles données pour le soja, compte tenu de la variance des densités et des dates d’ensemencement dans cette région du Canada. Dans le cas du soja, l’établissement d’une classification exacte a nécessité l’obtention d’images TerraSAR-X jusqu’au début d’août, soit au début du stade reproductif (R5 – début du développement des graines). Autre fait important à noter, en appliquant un filtre multitemporel plutôt qu’un filtre spatial aux images RADARSAT-2, il a été possible de cartographier avec exactitude (taux de près de 90 %) les cultures de maïs et de soja cinq semaines plus tôt (le 19 août). Cette méthode de filtrage pourrait donc accélérer l’inventaire des cultures dans cette région du Canada. Le maïs et le soja sont d’importantes denrées, au Canada et dans le monde entier. La présente étude constitue une contribution majeure, car elle montre que les images TerraSAR-X peuvent fournir des estimations de superficie des cultures de maïs et de soja suffisamment tôt pour permettre l’établissement de prévisions sur les récoltes en cours de saison.

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