Le changement climatique est la plus grande menace qui pèse sur la Terre aujourd'hui ! Notre planète, qui abrite une population croissante de plus de 7,8 milliards de personnes et d'innombrables espèces de flore et de faune, a considérablement changé au cours des dernières décennies. Ces changements environnementaux généralisés ont incité les gouvernements et les organismes publics à accroître leurs investissements dans la conservation de la nature dans le but d'arrêter et éventuellement d'inverser les effets du changement climatique rampant. Les recherches indiquent qu'environ 50 milliards USD
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afflue chaque année dans des projets de conservation de la nature. On pense que la quatrième révolution industrielle
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contribué en grande partie à l'instabilité associée au changement climatique. Il y a donc, maintenant, un appel croissant pour que les organisations trouvent un équilibre entre le profit et l'impact sociétal.
La télédétection consiste à comprendre les changements dans de vastes masses continentales grâce à la détection et à la surveillance des caractéristiques physiques ou chimiques d'une zone en mesurant à distance le rayonnement réfléchi ou émis par la zone examinée. Il est maintenant utilisé par les gouvernements et les écologistes du monde entier pour obtenir une compréhension précise de la terre tout en prenant des décisions politiques, en particulier du point de vue des discussions en cours sur le changement climatique. Bien que leurs applications soient pertinentes pour plusieurs industries, elles n'ont nulle part généré le genre d'impact qu'elles ont dans le domaine de l'agriculture et de la foresterie durables. La façon dont nous produisons notre nourriture a un impact important sur les ressources de la Terre ! En complétant ces données avec des capteurs au sol, cela peut aider nos agriculteurs à mieux planifier leurs semis, leur gestion, leur récolte et la vente de leurs produits.
Il existe une pléthore d'images satellites disponibles au cours de la dernière décennie qui sont à différents niveaux de résolution spatiale et temporelle. Cependant, en 2017, la société privée Earth Imaging, Planet Labs, a déployé une volée de satellites sur une fusée de l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO). Ils aident à balayer la Terre quotidiennement, à une résolution spatiale élevée de 3 à 5 m avec une couverture géographique plus large. Nous avons également récemment lancé notre partenariat avec Planet Labs pour piloter leurs données pour certaines de ces applications percutantes.
Télédétection et conservation
Actuellement, l'impact le plus important se situe dans le domaine de la conservation. Les données satellitaires se sont avérées bénéfiques dans la gestion des bassins versants et sont utilisées en Inde pour les bassins des rivières Krishna, Yamuna et Tapi. Un projet national, Integrated Mission for Sustainable Development (IMSD), entrepris par le ministère de l'Espace, couvrait une superficie d'environ 84 millions d'hectares répartis sur 175 districts en Inde
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. Dans les bassins versants sélectionnés dans le cadre du projet, la mise en œuvre de la collecte des eaux de pluie a démontré un certain nombre d'avantages, l'un d'entre eux étant l'augmentation du développement agricole des régions autrefois stériles de la région.
Recommandation pour une approche multidisciplinaire de la conservation
CropIn a combiné l'imagerie satellite avec des algorithmes d'apprentissage automatique (ML) afin d'élaborer une stratégie et de mettre en œuvre un projet de conservation des rivières à grande échelle dans le centre de l'Inde. Les projets de conservation des rivières sont d'une importance capitale dans les économies basées sur l'agriculture comme l'Inde, où les agriculteurs s'éloignent de leur dépendance vis-à-vis des conditions météorologiques incertaines et des pluies peu fréquentes. Les rivières sont la bouée de sauvetage de ces agriculteurs et sont une source primaire d'eau pour l'irrigation ! Cependant, les projets de conservation des rivières doivent être bien planifiés et chronométrés. Ceux-ci peuvent également devenir de plus en plus coûteux. Le besoin s'est fait sentir de développer un système capable de surveiller l'activité le long du bassin fluvial, d'encourager les agriculteurs à continuer d'adopter des pratiques durables et de donner confiance aux décideurs pour poursuivre leurs efforts.
L'étude et la comparaison des données historiques passées avec les données actuelles provenant de l'imagerie satellitaire de ces emplacements nous ont permis d'étudier l'impact de la plantation d'arbres le long du bassin fluvial. Le plan a pris en compte les limites du bassin fluvial ainsi que le plan de plantation pour surveiller les changements dans la capacité en eau, la densité des arbres, la sécheresse et les précipitations sur une période de quatre ans. La seule mesure de la capacité en eau est une analyse inexacte de l'impact car cela peut être dû à de brefs changements dans les conditions météorologiques ou peut être dû à la caractéristique intrinsèque de cette zone géographique particulière. L'algorithme a surveillé les changements de chacun de ces éléments sur la période de temps pour déterminer l'impact de la plantation d'arbres sur les cultures agricoles dans la zone étudiée.
Mesurer l'impact réel et diriger le changement
Il existe plusieurs indices et dérivés qui peuvent être obtenus à partir de l'imagerie optique autre que le populaire NDVI
(indice de végétation par différence normalisée) pour la santé de la végétation. CropIn a utilisé des caractéristiques dérivées des données satellitaires, des données de capteurs au sol, des données météorologiques et un modèle ML personnalisé en plus de ceux-ci pour surveiller en permanence au fil du temps et analyser le changement de densité des arbres au cours des quatre années le long du bassin fluvial sur les 15 districts .
Le changement de densité des arbres est estimé à l'aide d'un modèle d'agrégation basé sur l'imagerie satellitaire dont les résultats sont ensuite corrélés avec les statistiques de plantation accumulées pendant la campagne de plantation pour estimer les régions où les plantations ont survécu et se sont développées au fil des ans. Dans ces régions identifiées, une analyse plus approfondie est effectuée pour découvrir les facteurs qui ont principalement contribué au changement des eaux de surface. Le changement des eaux de surface en lui-même est quantifié à l'aide des données satellitaires historiques disponibles dans la région. Il s'agissait de détecter l'étendue de la rivière, puis de mesurer le changement de superficie à l'aide d'indices dérivés par satellite. Un modèle ML est construit pour évaluer le changement de la superficie des eaux de surface et de la rétention d'eau en raison des facteurs contributifs suivants :a) changement du couvert forestier, b) changement des précipitations et c) conditions de sécheresse. L'imagerie haute résolution de la zone étudiée a encore confirmé ces résultats. Nous pouvons également déterminer l'augmentation ou la diminution des terres cultivées au fil du temps, donnant une indication de la corrélation entre l'augmentation de la densité des arbres, les niveaux d'eau et l'impulsion de l'activité agricole dans la région. Il y a quelques défis ouverts avec la détection des changements des niveaux d'eau, l'activité agricole et la densité des arbres. Un problème important est l'effet des variables confusionnelles liées aux changements de précipitations saisonniers, annuels et à long terme dans la région. Les effets de ces variables confusionnelles doivent être supprimés lors de l'analyse pour mesurer l'impact réel.
Traditionnellement, il faudrait probablement plusieurs décennies pour déterminer le retour sur investissement et l'impact de ces projets, mais maintenant nous pouvons le faire plus rapidement et avec plus de précision.
Nous pensons que les informations et les mesures peuvent également fournir aux instances gouvernementales et politiques pour hiérarchiser et mettre en œuvre des projets avec une plus grande efficacité et un espoir renouvelé !
Contactez-nous pour en savoir plus sur la façon dont CropIn utilise la technologie pour aider les gouvernements et les agences de développement à lutter contre le changement climatique grâce à une agriculture plus intelligente et plus durable.
Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur l'analyse de l'utilisation des terres optimisée par SmartRisk
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Références
[1] Le CPIC publie de nouveaux plans pour stimuler les investissements dans la conservation de la nature. Fonds pour l'environnement mondial, 2020.
[2] La quatrième révolution industrielle. Deloitte, 2020
[3] Gestion des catastrophes. Monde géospatial, 2010
