Le drone DJI Phantom 4 Multispectral au service de l’Agriculture de Précision

Publié : 18/05/2021 15:12:53 - Catégories : Actualité d'ABOT , Tests

Première solution drone à accompagner les experts en assurance, exo.expert née en 2016 au sein de Groupama Rhône-Alpes Auvergne, étend aujourd’hui son service à l’agriculture de précision. Leur solution : exo.expert +, propose à partir de cartes multispectrales un service complet de pilotage de la fertilisation azotée, pratique incontournable en agriculture. Élément d’entrée au processus, le drone DJI Phantom 4 Multispectral est le vecteur qui capture les images sur le terrain. Partenaire au projet, ABOT – spécialiste drones pro, équipe l’ensemble de la flotte drones d’exo.expert et dispense à ce jour la formation des télépilotes.

DJI Phantom 4 Multispectral exo expert

Fig. 1 : Le service exo.expert + certifié COMIFER et le drone DJI Phantom 4 Multispectral utilisé pour l’acquisition des images (image : exo.expert).

exo.expert + : un service de A à Z pour piloter la fertilisation azotée

« La bonne dose, au bon endroit, au bon moment », tel est aujourd’hui le dicton rattaché à l’agriculture de précision. Le but ? Optimiser les apports d’intrants, sans compromettre les rendements, tout en répondant aux objectifs économiques et environnementaux des exploitations agricoles. L’azote (N), élément essentiel au développement des plantes, est l’un de ces intrants apporté chaque année par les agriculteurs en complément de sa présence naturelle dans le sol et l’atmosphère. Bien piloter la fertilisation azotée, revient donc à optimiser ce processus d’apport et permettre aux agriculteurs d’adopter la meilleure stratégie de fumure. Encadré par la directive nitrate, le choix de la méthode de pilotage est d’autant plus essentiel qu’elle permet de justifier des ajouts d’azote en fin de compagne. Le calcul de la dose totale (optimale et théorique) est établi par la méthode COMIFER sur base de la méthode du bilan ci-dessous :

Besoin azote drone

Fig. 2 : Méthode simplifiée du bilan prévisionnel d'azote consistant à calculer l'apport total d'azote par culture 

exo.expert +, est un outil d’aide à la décision (OAD) nouveau de pilotage de la fertilisation azotée. À la différence de Farmstar, service le plus répandu qui utilise l’imagerie satellitaire pour ses cartes, exo.expert + s’appuie sur le drone. La précision obtenue est bien plus fine, passant de quelques décamètres pour les satellites à seulement une petite dizaine de cm pour le drone. Outre le recours aux drones, la spécialité d’exo.expert + réside dans son application portable, qui permet de générer une carte de préconisation azote en 15min, directement sur le terrain en présence de l’agriculteur. exo.expert place l’agriculteur au centre de son service, en s’appuyant sur son expertise, et en lui laissant le libre choix d’ajuster les doses recommandées. Pour cela, exo.expert a développé une application portable « Assistant exo.expert » s’installant directement sur le smartphone de l’agriculteur et qui intègre un service de géolocalisation. Le service fonctionne aussi bien pour l’épandage automatique que manuel.

Carte préconisation agriculture drone

Fig. 3 : Exemple de carte de préconisation azote fournie par le service exo.expert + à l’agriculteur à l’issu du second survol avec le drone. Elle est générée à partir de la carte de biomasse fig. 5 (image : exo.expert).

Deux survols en entrée et sortie hiver avec le DJI Phantom 4 Multispectral

Le service exo.expert + repose avant tout sur deux survols opérés par un expert en entrée et sortie hiver avec le DJI Phantom 4 Multispectral. Le but d’en avoir deux, est de pouvoir évaluer l’évolution de la biomasse (ensemble de la matière organique végétale) du colza entre ces deux périodes stratégiques puis d’ajuster la fertilisation azotée en fonction. Pour quantifier cette biomasse, sont utilisées les images multispectrales du drone acquises depuis son capteur 6-caméras : 

Capteur multispectral DJI

Fig. 4 : Le capteur multispectral 6-caméras équipant le DJI Phantom 4 Multispectral

C’est l’équipe d’agronomes d’exo.expert qui établit cette relation entre les images acquises et la biomasse, en se basant sur leur propre indice de végétation (cf. §: Le capteur multispectral – pour une analyse approfondie dans l’article : Drones et Agriculture – Duo gagnant ?). Au cours du premier survol, l’équipe exo.expert remplit avec l’agriculteur sur la tablette les informations essentielles au fonctionnement du service et à la génération d’une carte de préconisation. À savoir : le type de culture (blé ou colza), les objectifs de rendements (en quintaux), les pratiques de l’agriculteur, l’historique de la parcelle (précédents culturaux) et ses flux d’azote (pour calculer le bilan). D’autres paramètres sont aussi pris en compte notamment : le développement physiologique de la culture, les conditions sanitaire de la parcelle ou encore le potentiel du sol. La présence et le rôle de l’expert sur le terrain constitue la clé de voûte du service.

Carte de biomasse drone

Fig. 5 : Exemple de carte de biomasse générée par le service exo.expert + sur base des images multispectrales du DJI Phantom 4 Multispectral (image : exo.expert).

Un service facilité par le DJI Phantom 4 Multispectral et son application DJI GS Pro

Si exo.expert + recourt au DJI Phantom 4 Multispectral pour ses survols, c’est avant tout pour ses avantages qui le démarque de la concurrence à ce jour : 

  • Un format compact (35cm de diagonale moteur), idéal pour être transporté et déployé rapidement sur le terrain.
  • Une solution tout intégrée drone + capteur unique sur le marché, évitant d’avoir à installer un capteur externe, opération bien souvent fastidieuse.
  • Un capteur multispectral 6-caméras stabilisé, doté d’un capteur visible RGB utile pour collecter en parallèle des images en couleurs classiques. Ce capteur propose des performances similaires au Parrot Sequoia, grand classique dans l’acquisition d’images multispectrales.
  • Un capteur de luminosité : servant à collecter en temps réel la luminosité ambiante et ses variations (passage d’un nuage, tombée de la nuit…). 
  • Un module RTK intégré : apportant une précision centimétrique au géoréférencement des images. Cette fonction est très utile pour observer des détails à l’échelle de la feuille.
  • L’application DJI GS Pro de gestion et de préparation des vols en automatique :  très complète, elle offre tout un panel de paramètres pour procéder à des vols sur-mesure. Elle permet à l’opérateur de reprendre une mission à tout moment sans avoir à recommencer depuis le début, très utile en cas de batterie faible ou de remplacement de celle-ci.

Comme précise exo.expert : « Si les ailes volantes peuvent en théorie voler à des vitesses d’opération plus rapide que les drones, ce n’est pas toujours le cas sur le terrain. En effet, le temps passé pour atteindre leur altitude d’opération et pour effectuer leurs virages en courbe, est souvent rattrapé par le drone qui lui décolle à la verticale et peut pivoter à 360°sur lui-même ». Concernant les paramètres de vol, exo.expert effectue la plupart des survols à 120m d’altitude (le maximum autorisé par la législation), permettant au service de couvrir de grandes surfaces tout en ayant une résolution au sol adaptée (GSD de 6cm/pixel). A titre de comparaison, les mêmes services mais satellitaires ont des résolutions supérieures à 10m/pixel.

DJI Phantom 4 multispectral

Fig. 6 : Le drone DJI Phantom 4 Multispectral utilisé pour le service exo.expert +

DJI GS PRO

Fig. 7 : Exemple de mission de vol adapté au DJI Phantom 4 Multispectral dans l’application DJI GS Pro (image : exo.expert)

Un service en phase de déploiement 

exo.expert + est en phase de déploiement chez les agriculteurs et fonctionne actuellement sur colza. Les équipes prévoit d’atteindre un premier objectif maîtrisé de 1500 ha, en conformité à leur ligne de conduite d’agir « petit, local, tout de suite ». Pour y parvenir, exo.expert en partenariat avec ABOT, prévoit de former de nouveaux experts et de s’équiper davantage en drone DJI Phantom 4 Multispectral.

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