28 Octobre 2014

Phénologie

La phénologie est l'étude de l'apparition d'événements périodiques déterminée par les variations saisonnières du climat. On étudie surtout la phénologie des végétaux, mais aussi des animaux (notamment oiseaux et insectes) et même des glaciers. Les événements périodiques sont par exemple la floraison, la feuillaison, la fructification ou la coloration des feuilles des végétaux. L'apparition de ces différents événements chaque année est déterminée par divers facteurs, notamment la température, la longueur de la journée ainsi que la teneur en eau du sol. Bien évidemment, l'altitude joue aussi un rôle important (cf Wikipedia).

Avec une répétitivité de deux jours, les données Venµs permettront d'obtenir un minimum de deux à trois observations mensuelles sans nuages. Les données de Venµs fourniront des observations précises de la phénologie sur une centaine de sites, en attendant l'arrivée d'un système opérationnel permettant des observations à haute répétitivité et haute résolution à l'échelle des continents.

Exemple 1 : Sénescence des forêts

L'exemple ci-dessous présente l'apparition des couleurs automnales sur des forêts Alpines (région de Bardonecchia, en Italie), à partir de données Formosat-2. On distingue clairement l'effet de l'altitude sur la date de sénescence des feuilles.

NB Cette série d'image pourrait être utilisée pour suivre l'enneigement (partie gauche des images).

Animation Alpes

Série d'images Formosat-2 en vraies couleurs (Bleu en bleu, Vert en vert, Rouge en rouge)

Exemple 2 : identifications de parcelles de colza

colza
Image issue de Wikipedia

Certaines caractéristiques phénologiques permettent d'identifier des couverts végétaux, à condition de disposer d'une image au bon moment. C'est le cas du Colza, dont les dates de démarrage et de sénescence sont très proches de celles du blé d'hiver, ce qui rendrait l'identification de ces deux cultures assez difficile. Heureusement, si l'on dispose d'une image lors de la floraison printanière du colza, l'identification de cette culture est immédiate, comme on le voit très bien pour la devinette  ci-dessous.

Devinette :  où sont les champs de Colza ?


Image Formosat-2 du 30 mai 2007, en vraies couleurs

Solution de la devinette

Certes, il est possible de programmer simplement une acquisition à la bonne date avec un satellite du type de SPOT, mais il faut savoir que malgré sa floraison assez longue (3 semaines), sur une assez petite zone, la période de floraison varie assez fortement en fonction de la date du semis, de la variété de colza, ou de l'exposition au soleil de la parcelle. D'une année à l'autre, la date de floraison peut également varier en fonction de la météo. En conséquence, seule l'acquisition fréquente et régulière d'images donne l'assurance (hors couverture nuageuse exceptionnelle) de disposer des images au moment de la floraison.

Exemple 3 : Forêts de feuillus ou de résineux

On pourrait citer de nombreux autres exemples : discriminer une forêt de feuillus d'une forêt de conifères est un jeu d'enfant si l'on dispose d'une image hivernale, après la chute des feuilles.

Devinette :  où sont les forêts de résineux ?


Image Formosat-2 du 8 septembre 2007, en fausses couleurs. Les forêts apparaissent en rouge sombre.

Solution de la devinette