Organisations sociale et biophysique,

1. Variables climatiques,

L'objectif de cet sous axe est de (1) proposer des solutions robustes de spatialisation des variables météorologiques de base en s’appuyant sur un réseau de stations météorologiques et des modèles de prévision à très grande échelle ; et (2), fournir des produits pertinents pour suivre les sécheresses climatiques . Des données de télédétection dans les trois gammes de longueur d’onde ont été utilisés.

Une approche d’analogie statistique sur des séries multi-annuelles d’observation spatiales est proposée, pour identifier l’évolution annuelle passée la plus proche de celle en cours, et ainsi informer sur la possible trajectoire de la saison hydrologique (Le Page et Zribi, 2019).

Le stress hydrique et l’évapotranspiration, déduits des données MODIS à basse résolution spatiale sont évalués sur la plaine de Kairouan à l’aide d’un protocole expérimental dédié, incluant un scintillomètre à très large ouverture.

Une nouvelle méthode statistique utilisée permet de désagréger ces dernières au moyen d’un générateur stochastique multi-variables à l’échelle infra-journalière. (Farhani et al. 2020).

2. Sols et végétation

Des travaux ambitionnent de cartographier l’état hydrique du sol via la synergie des données radar et optique Sentinel-1 et Sentinel-2. Des analyses de sensibilité de ces données satellites aux différentes propriétés de surface sont conduites (Bousbih et al., 2017), et permettent de proposer une estimation de l’humidité du sol à l’échelle de la parcelle agricole en testant différentes approches. Cette information est ensuite utilisée pour cartographier l’irrigation, via des approches de classification utilisant les approches « séparateurs vastes marges » et « arbres aléatoires » qui montrent un apport essentiel de l’humidité du sol par rapport à la dynamique du couvert végétal (Bousbih et al., 2018).

Cet ensemble est complété par des travaux sur la cartographie des propriétés des sols, en particulier le contenu en argile (Bousbih et al., 2019).

En matière de spatialisation de propriétés permanentes des sols, il s’agit de développer des méthodes exploitant la synergie entre les données VNIR/SWIR hyperspectrales aéroportées (capteur AISA-DUAL) et les données multispectrales satellites (ASTER, Sentinel-1 & Sentinel-2).

Les travaux conduits sur la texture du sol, qui est une propriété hydrodynamique clé, incluent :

(1) le potentiel de capteurs multispectraux (Bousbih et al., 2019, Gasmi et al., 2019),

(2) les performances d’estimation selon la résolution spectrale, du multispectral à l’hyperspectral (Gomez et al., 2018),

(3) l’utilisation combinée de données optiques et radars (Bousbih et al., 2019) et

(4) l’utilisation combinée de données VNIR/SWIR hyperspectrales aéroportées avec de données d’archive collectées sur 40 ans (Gomez et al., 2016).

3. Agrosystèmes

Deux ensembles de travaux sont conduit:

(1) la caractérisation de l’occupation du sol par télédétection et prospection terrain,

L’objectif est de développer et d’appliquer des méthodes et des algorithmes automatisés utilisant une synergie entre les données in-situ et les séries temporelles des images satellitaires (Landsat, Sentinel-2, Spot). Sur la plaine de Merguellil, le travail est réalisé à deux échelles temporelles, annuelle et saisonnière.

Nous travaillons également sur l’identification précoce des céréales et des cultures maraîchères dans le Merguellil à partir de la détection des labours en début de cycle via les données Sentinel-2.

(2) l’agencement de cultures en lien avec les stratégies mises en œuvre par les exploitants agricoles.

En matière d’agencement des cultures, les travaux sur le Lebna visent à caractériser les cultures en place, leurs localisations, et leurs successions. La distribution spatiale des types d’assolement est cartographiée en lien avec la localisation des exploitations, et, pour chaque cycle cultural étudié, en lien avec l’affectation de chaque exploitation à un type d’assolement.

4. Structures 3D

Deux ensembles de travaux sont reportés ici, en lien avec la végétation et le substrat pédologique.

Le développement de la méthode Time-SIFT (Feurer et Vinatier, 2018), qui permet le suivi temporel de structures 3D sans données externes de recalage date à date, nous amène à revisiter les modalités d’exploitation d’images aériennes basse altitude sur vergers (Mabrouk et al., 2017) et d’en élargir le potentiel. Ainsi, Time-SIFT permet, à partir d’images stéréoscopiques basse altitude couvrant une parcelle, de suivre le développement des houppiers à l’échelle de l’arbre.

Pour le substrat pédologique, les travaux portent sur la caractérisation des structures, de la géométrie et des propriétés hydro-physiques des formations géologiques superficielles, pour la compréhension du fonctionnement hydrodynamique du bassin-versant de Merguellil. Autour du barrage d’El Haouareb, des sondages électriques et électromagnétiques, ainsi que des transects de tomographie par résistivité électrique 2D sont réalisés en aval des puits de décharge (Finco et al., 2018).