Agriculture de précision

S'équiper de son propre drone sur son exploitation

Véritable outil d'acquisition de données de haute précision, les drones étaient encore, jusqu'à il y a peu, l'apanage de sociétés spécialisées ou de techniciens formés au sein des coopératives et des entreprises semencières. Aujourd'hui, certains constructeurs de drones à vocation agricole souhaitent s'adresser à un public plus large, à savoir les agriculteurs eux-mêmes, avec des intérêts aussi bien techniques qu'économiques.

Le troisième œil sur l'exploitation

Ces dernières années, l'arrivée du drone en agriculture a permis d'accéder à un niveau de précision supérieur à celui des images satellites ou prises d'avions. En intervenant à des hauteurs inférieures à 150 mètres, le drone se soustrait dans la plupart des cas aux problèmes de couvertures nuageuses auxquels peuvent être confrontés les avions et les satellites. Les fenêtres météorologiques sont donc plus importantes, même si un certain nombre de critères (vent, luminosité, pluie) ne permettent pas parfois aux prestataires de réaliser les mesures à la date fixée. Ces derniers peuvent se retrouver obligés de revenir à des dates qui ne sont pas tout à fait en accord avec le bon stade cultural. C'est la raison pour laquelle certains agriculteurs se sont équipés ces dernières années de leur propre drone. Aujourd'hui, il faut compter 4 000 à 5 000 euros pour un drone doté de capteurs multispectraux (de type Sequoïa). "Avoir son propre drone peut s'avérer économique sur le long terme, explique Paul Subtil de la société Axe-environnement, qui commercialise les drones agricoles de Parrot. Le passage d'un drone est facturé par les prestataires entre 5 et 10 euros de l'hectare." "Pour les prestataires, c'est le pilote qui représente le coût le plus important du service", ajoute Lénaïc Grignard, de la société Delair. Dès lors que l'agriculteur dispose d'une surface suffisamment importante à cartographier, le retour sur investissement est rapide. Qui plus est, le céréalier peut réaliser les enregistrements au stade optimal, dans les conditions adéquates. Quitte à passer en deux fois, lorsque les stades phénologiques de cultures dans deux parcelles différentes ne sont pas identiques : en prestation de services, ces deux parcelles sont bien souvent mesurées en même temps.

De plus, l’agriculteur qui possède son propre drone sera plus à même d’attendre les conditions de lumière optimales et homogènes. Les variations de lumière faussent en effet les mesures, notamment de NDVI(1) : l’étalonnage des capteurs du drone s’effectue sur la base des conditions prises au moment où l’aéronef passe au-dessus de la mire de calibration. C’est la raison pour laquelle il est préférable d’attendre d’avoir soit un plein soleil, soit une bonne couverture nuageuse. « Nos drones peuvent photographier 150 hectares en deux heures, explique Paul Subtil. Si l’agriculteur se consacre une journée, voire deux à la lecture de toutes ses parcelles, il aura de bonnes chances de trouver les bonnes conditions au cours de cette période. »

La météorologie constitue également un facteur important. Paul Subtil cite pour exemple la culture du colza : « Lors des mesures hivernales, il est important d’attendre le dégel complet, y compris dans les zones les plus ombragées. Le givre fausse en effet les mesures. »

Deux types de drone : principe de l'avion ou de l'hélicoptère

Dans la grande famille des drones agricoles, on distingue deux types d’aéronefs, mais la majeure partie d’entre eux bénéficient des équipements et automatismes leur permettant de voler hors vue directe tout en respectant la réglementation française. Les appareils à voilure fixe reprennent le principe des avions ou des ailes volantes. Les appareils multirotors, adoptent le mécanisme de vol des hélicoptères.

Les premiers couvrent généralement une surface de mesure plus importante, mais le grand rayon nécessaire à leur demi-tour leur impose un vol à altitude élevée, pour ne pas prendre le risque d’une collision avec un arbre, un poteau ou une autre construction. À l’inverse, les aéronefs multirotors évoluent moins vite, mais peuvent beaucoup plus facilement changer de direction, notamment en bout de parcelle. Ils peuvent ainsi évoluer à plus basse altitude et capter des informations à une échelle plus fine.

Un plan de vol généré automatiquement

Quel que soit le drone, il embarque les capteurs utiles à l’agriculteur, intègre un logiciel de navigation et communique par wi-fi (portée maximale de 2 km) avec l’application sur le smartphone ou la tablette. « Le pilote sélectionne sur l’application les parcelles à mesurer (sur la base d’une carte Google Map), au besoin les détoure si elles ne sont pas enregistrées, valide et le logiciel de navigation génère automatiquement le plan de vol pour réaliser sa mission, explique Paul Subtil. Si c’est une aile volante, l’opérateur doit juste lancer l'appareil. Et quel que soit le type de drone, il viendra se poser sur le lieu de départ, une fois la tâche réalisée. »

Selon les constructeurs, le niveau d’intégration des capteurs embarqués est plus ou moins perfectionné. « Les outils de mesure spécifiques à l’agriculture, du type capteur Séquoïa, sont installés sur les drones DJI par nos revendeurs », confie Olivier Mondon, de DJI. Ces drones disposent de leur GPS et communiquent avec le capteur qui possède aussi son GPS. Les drones agricoles Parrot sont spécifiquement conçus pour recevoir le capteur Séquoïa. Delair conçoit pour sa part ses propres capteurs spécifiquement pour ses drones et pousse le niveau d’intégration jusqu’à n’avoir qu’un seul GPS pour le drone et le capteur. « De ce fait, il n’y a pas de décalage entre les données de géopositionnement du drone et de l’outil de mesure », explique Lénaïc Grignard.

Interprêter soi-même les cartes

Dans les grands principes, les capteurs agricoles enregistrent à chaque instant cinq images, correspondant à la réflectance du bleu, du vert, de rouge, du red edge (littéralement à la frontière du rouge visible) et proche infrarouge. De ces mesures, ressortent différents indices multispectraux, traduisant un état de la culture. Le plus connu est le NDVI, l'indice de végétation normalisé, qui permet de détecter un stress hydrique ou lié à une maladie. Les données sont extraites au format SHP (le shapefile proprement-dit, fichier de formes, qui stocke les entités géographiques). L’agriculteur peut faire appel à des prestataires comme Airinov pour l’interprétation des cartes, mais peut également faire le choix d’utiliser des plateformes ou des logiciels en ligne (Wanaka, Pix4D), pour détricoter lui-même les cartes. « En comparant des cartes prises dans une même parcelle, mais à des dates différentes, l’agriculteur peut voir apparaître un stress, explique Paul Subtil. Stress qu’il n’avait pas détecté lors de son tour de plaine ou dont il avait sous-estimé l’étendue. » L’agriculteur pourra ensuite se déplacer in situ pour diagnostiquer la cause du stress et agir en conséquence. En réalisant des cartes à une échelle suffisamment fine, c’est-à-dire en effectuant des vols à une hauteur suffisamment basse, ce qui impose des drones de type multicoptère, le céréalier peut délimiter une zone où poussent des adventices et exploiter cette carte dans son pulvérisateur. « Traiter 3 hectares judicieusement délimités au lieu de pulvériser toute une parcelle de 30 hectares permet de rentabiliser très vite son investissement dans un drone », démontre Paul Subtil.

Autre usage des images du drone, l’estimation des dommages liés à des accidents météorologiques (anoxie par inondation, dégâts dus à des coulées de boue, du gel, de la grêle, cultures versées) ou à du gibier. L’agriculteur peut délimiter sur l’ordinateur les zones atteintes et en déduire la surface impactée. Si les assurances sont encore loin de considérer les images du drone comme juge arbitre, le niveau de précision des cartes constitue un argument sérieux et indéniable en cas de désaccord entre l’expert et l’agriculteur sur l’étendue des dommages.

Ludovic Vimond