10 Octobre 2011

1998-2011 : la végétation cartographiée tous les 10 jours

Depuis 1998, les instruments VEGETATION-1 & 2 à bord des satellites SPOT-4 & 5 observent la surface continentale à une résolution kilométrique.
Forêt

50 ans de résultats scientifiques

1998-2011 : la végétation cartographiée tous les 10 jours.

Ces images sont une remarquable source d’information sur l’évolution à long terme des écosystèmes terrestres. Elles sont exploitées dans le projet geoland2 du 7ème Programme Cadre de l’Union Européenne par l’INRA d’Avignon et le CNES qui ont joint leurs efforts pour définir une méthode originale d’estimation des principales propriétés physiques de la végétation et en générer une cartographie actualisée tous les 10 jours pendant 12 ans.

L’instrument VEGETATION-1 à bord du satellite SPOT-4, puis son successeur VEGETATION-2 à bord de SPOT-5, ont été lancés respectivement en 1998 et 2002 pour assurer un suivi journalier de la végétation continentale. La remarquable série d’images, de résolution kilométrique, acquise depuis 12 ans contient de précieuses informations sur l’état et l’évolution des surfaces terrestres.

La communauté scientifique nationale et internationale exploite ces données pour suivre l’état de la biosphère, détecter les anomalies et évaluer l’impact des perturbations que subissent les écosystèmes continentaux.

Parmi les résultats majeurs, on peut citer la carte mondiale d’occupation du sol à 1 kilomètre de résolution réalisée dans le cadre du projet GLC2000 (Global Land Cover) ou la série temporelle (1999-2007) de variables biophysiques du projet CYCLOPES.

Les données VEGETATION, fournies par le Centre de Traitement des Images VEGETATION (CTIV) du VITO (Belgique), sont aussi des entrées indispensables à des services opérationnels tels que le programme MARS (Monitoring Agricultural ResourceS) mis en place par la Commission Européenne au Centre Commun de Recherche (CCR).

Geoland2 surveille les surfaces continentales

Depuis 2008, le projet geoland2 du 7ème Programme Cadre de Recherche et Développement de l’Union Européenne vise à mettre en place le service « Land » du programme GMES (Global Monitoring for Environment and Security). L’une des composantes de geoland2, le Core Mapping Service BioPar, est dédiée à la restitution des propriétés biophysiques des surfaces continentales à l’échelle du globe. Dans ce cadre, les données VEGETATION sont exploitées pour estimer des quantités physiques telles que l’indice foliaire LAI, la fraction de couverture végétale, la fraction de rayonnement photosynthétiquement actif absorbé par la végétation, l’albédo mais aussi pour calculer l’indice de végétation NDVI.

L’INRA d’Avignon a défini une méthodologie originale qui bénéficie des résultats antérieurs du projet CYCLOPES. Le CNES a industrialisé l’algorithme, rendu la chaîne de traitement fiable et robuste, et a traité les 12 années d’images VEGETATION disponibles pour produire une cartographie décadaire de ces variables.

Le logiciel, transféré et installé dans le centre de production opérationnel du VITO, continue de générer systématiquement ces cartes dans un délai inférieur à 3 jours après l’acquisition de la dernière image de la décade. Ces produits SPOT/VEGETATION, présents et historiques, comme tous les produits issus du projet geoland2, sont disponibles librement pour l’ensemble de la communauté scientifique via un unique portail d’accès.

Cette série SPOT/VEGETATION de variables biophysiques de la végétation sera prochainement complétée par les données acquises depuis 1982 par les instruments NOAA/AVHRR successifs auxquelles sera appliquée la même méthodologie. Ainsi, sera disponible une vue unique de l’évolution des écosystèmes mondiaux sur une période de 30 ans, qu’elle soit due aux changements naturels ou résultant de la pression démographique.

Par exemple, les cartes ci-dessous montrent l’effet de la sécheresse de 2003 en Europe de l’Ouest : le taux de végétation verte est sensiblement moins élevé que lors d’une année normale telle que 2004. En confrontant les données historiques aux produits SPOT/VEGETATION courants, il est possible de détecter les anomalies, d’estimer leur ampleur et leurs conséquences pour des applications telles que la gestion des ressources naturelles (eau, forêt, …) ou la prévision des rendements agricoles.

Quant à l’assimilation des produits biophysiques courants dans des modèles de transfert sol-végétation-atmosphère, elle permet d’affiner les prévisions météorologiques et les estimations du bilan de carbone. Autant d’applications qui sont au cœur du service GMES « Land » dont la continuité sera assurée par l’adaptation des méthodologies actuelles aux caractéristiques des instruments des missions PROBA-V, Sentinelle-2 et Sentinelle-3 qui succèderont prochainement à SPOT/VEGETATION.

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