UNE PUBLICATION DE JOHN DEERE
Les réseaux satellitaires apportent des données et une connectivité sans précédent à la production agricole.
Agricole, Technologies Agricoles 1er Juin, 2024
Une vue d'en haut
Les satellites ouvrent un monde d'opportunités.
par Martha Mintz
DIX...NEUF...HUIT...En agriculture, un compte à rebours est bien entamé pour lancer une nouvelle ère d'avancées agricoles numériques fonctionnelles de systèmes de systèmes basées sur des satellites.
Les satellites offrent depuis longtemps de belles cartes et informations, mais les données n'ont pas toujours été très pratiques ou utiles pour les agriculteurs et les scientifiques, explique Kaiyu Guan, scientifique des systèmes terrestres à l'University of Illinois.
C'est en train de changer. « Une belle carte n'est pas utile », déclare Kaiyu, le scientifique en chef du NASA Acres Consortium (le programme phare de la NASA pour l'agriculture nationale).
« Les progrès de la dernière décennie ont permis d'utiliser les données satellitaires pour fournir des variables importantes à l'optimisation de la gestion des terres en termes de productivité et de résultats environnementaux. »
On peut s'attendre à d'autres progrès, alimentés par des circonstances favorables, explique Alyssa Whitcraft, professeure de recherche à l'University of Maryland et directrice générale de l'initiative NASA Acres et NASA Harvest Sustainable and Regenerative Agriculture (SARA):
–Données libres/ouvertes de la NASA et des agences spatiales du monde entier.
–Avancées dans le calcul, y compris le cloud computing, l'IA et l'apprentissage automatique.
–Lancements commerciaux fréquents qui mettent en orbite des satellites avec des capacités d'imagerie et de communication de plus en plus avancées.
–Politiques qui permettent aux secteurs public et privé de collaborer plus efficacement.
Au-dessus. La collaboration entre gouvernement, universités et secteur privé fait progresser l'agriculture numérique, explique Alyssa Whitcraft. La NASA travaille sur l'innovation et les autres transforment l'information en services. Les réseaux satellitaires apportent des données et une connectivité sans précédent à la production agricole.
SEPT...SIX...CINQ... « C'est une période passionnante », affirme Alyssa. Télécharger des données satellitaires brutes en 2010 demandait à Alyssa un effort monumental. Il fallait des mois juste pour obtenir les plus de 30 téraoctets de données nécessaires à son travail. Cela prenait beaucoup de temps et coûtait très cher . . .
En 2008, l'United States Geological Survey (USGS), la NASA et Digital Object Identifiers ont adopté une politique de données libres et ouvertes. Pour la première fois, le public a eu accès aux données Landsat.
« Les données étaient alors librement et ouvertement accessibles. C'est la première étape pour réussir une innovation », explique Alyssa. Ensuite, il y a la capacité de traiter rapidement et à moindre coût les piles de données.
La technologie cloud offre un accès à la demande, avec paiement à l'utilisation, à un traitement informatique extrêmement puissant. Cela permet de récupérer et d'analyser les données de façon rapide, facile et abordable.
Les données ont été utilisées pour développer des plates-formes d'analyse basées sur le cloud comme Google Earth, USGS EarthExplorer et EOSDA Crop Monitoring, qui permettent de mettre les données fonctionnelles à la disposition d'un plus grand nombre.
« Il est facile de rendre ces données utiles », explique Kaiyu.
Des programmes comme l'ARSET (Applied Remote Sensing Training) de la NASA offrent une formation gratuite sur l'accès aux données satellitaires et leur utilisation à des fins agricoles. « [La technologie et l'accès] amènent les gens aux données », explique Alyssa. Plus il y a de personnes qui travaillent sur les problèmes, plus il y a de progrès possible.
Au-dessus. Les satellites assurent une observation quasi continue des cultures pour collecter plus efficacement des données critiques. Kaiyu Guan se concentre sur comment les données satellitaires peuvent fournir aux agriculteurs des informations exploitables : photosynthèse des cultures, azote, évaluation de la biomasse, etc.
QUATRE... TROIS... DEUX... Le 3 janvier 2023, Yevhenii Marchenko, responsable des ventes d'EOS Data Analytics, a regardé en ligne Falcon9 de SpaceX transporter EOS SAT-1, le premier satellite commercial axé sur l'agriculture commerciale, en orbite terrestre basse.
La technologie d'imagerie du satellite capte 11 bandes spectrales (gammes de longueurs d'onde lumineuses). « Chaque culture a une signature réfléchissante unique », explique Yevhenii. Plus il y a de bandes spectrales, plus il y a d'informations. « L'apprentissage automatique peut aider à traduire ces données en indices de végétation pour le suivi des cultures. »
Pouvoir identifier à distance les cultures ajoute un autre point de données pour la modélisation de systèmes agricoles complexes.
« L'un des plus grands avantages des satellites est qu'ils peuvent capturer des images chaque semaine, voire tous les jours pour voir l'évolution des cultures en temps quasi réel », explique Alyssa.
L'expansion des réseaux de communications par satellite va permettre une connectivité complète de la ferme pour une collecte et un transfert de données fluides. John Deere s'est associé à SpaceX Starlink à cette fin.
« Cela change la donne pour les zones où la connectivité est limitée aux États-Unis, mais aussi dans le monde entier », déclare Mike Kool, du groupe John Deere Intelligent Solutions.
« Les flottes qui sont entièrement connectées peuvent capturer 100 % des données critiques 100 % du temps, ce qui permet une gestion plus efficace, plus productive et plus durable. »
Les données collectées en continu s'ajoutent aux archives déjà solides. Elles permettent de comprendre et de gérer un plus grand nombre de variables dans les systèmes agricoles complexes. Les agriculteurs peuvent ainsi mieux comprendre les effets de leurs pratiques à long terme ou même quantifier les avantages environnementaux de leurs pratiques pour la commercialisation.
« Les données nous permettront de répondre à ces questions », explique Alyssa. Ce n'est qu'une question de temps... UN... FEU! ‡
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