Acquisition des images/Drone et choix des plans de vol

L‟acquisition d‟images photographiques pour la cartographie de précision sur l‟ensemble de la végétation de chaque parcelle a été réalisée à l‟aide d‟un drone de la marque Dji modèle Spark disposant de six (06) bactéries de rechange. Pour ce fait, des plans de vol ont été programmés pour chacune des parcelles.

Programmation des vols

Les itinéraires de vol ont été définis en avant-projet avec le logiciel Excel, à partir des coordonnées du point de centre de chaque parcelle. Un fichier Excel permettant de définir l‟ensemble des points qui seront parcourus par le drone et les paramètres de vol (l‟altitude, la longitude, l‟angle de la caméra, le positionnement du drone et la vitesse pour arriver aux points) a été créé. Ensuite, ce fichier est importé dans l‟application Litchi (https://flylitchi.com/), qui génère automatiquement le plan de vol. Les plans de vol ainsi définis sont enregistrés sur un compte „utilisateurs‟, et sont ensuite disponibles sur l‟ensemble des appareils connectés à ce compte. Une fois sur le terrain, le drone connecté à l‟application, exécute automatiquement la mission lorsqu‟elle est lancée.

Choix du plan de vol

Plusieurs plans de vols ont été aussi testés en avant-projet afin de choisir le plus approprié. Pour cela, différents plans de vol (croisés et simples) ont été effectués à différentes altitudes : 80, 70, 60, 50, 30 et 20 m (Taugourdeau et al., 2019). La conclusion de ces essais est qu‟il est nécessaire d‟effectuer des vols d‟altitude supérieure ou égale à 80m pour obtenir des 3D exploitables sur les ligneux, parce qu‟à ces altitudes, la résolution est proche de 3 cm/pixel pour les données issues de photographie sur des surfaces proches de 10 ha. Concernant le plan de vol, on remarque qu‟il n‟y avait pas de différence entre la 3D issue du vol croisé et celui du vol simple ; et que la grille simple permet d‟obtenir une 3D suffisante pour répondre à nos questions de recherches. Ainsi, le même plan de vol (vol à grille simple) a été fait sur toutes les parcelles. Par ailleurs, le nombre de ligne des grilles du vol simple n‟est pas le même pour les deux vols. En effet, on remarque que la grille à dix (10) lignes a donné une mauvaise modélisation 3D pour les ligneux. Les images obtenues avec ce dernier ne permettent pas de les distinguer. Alors que le vol simple à grille de cinq (05) lignes permet de bien les distinguer. C‟est ce qui justifie le choix du vol à grille simple (05 lignes) à 80m d‟altitude pour l‟étude des ligneux.

pose un sac poubelle en forme de flèche, marqué du numéro de quadra, à côté des dix (10) autres qui restent, afin d‟identifier leur position et leur nom dans la parcelle sur les images drones. Par ailleurs, l‟herbe est enlevée autour d‟un quadra (un des dix (10) quadras non coupés) sur une distance d‟environ 10 cm pour bien délimiter le quadra et faire apparaître le niveau du sol. Une référence colorimétrique et deux pots de peintures (de dimensions connues) ont été aussi disposés au sol à côté de ce dernier pour calibrer la hauteur de l‟herbe dans le quadra et faire d‟éventuelles corrections de couleur pendant l‟analyse. Après l‟installation, une vidéo a été réalisée avec l‟appareil photo sur ce quadra (figure 9). L‟objectif étant de comparer les résultats de modélisation 3D obtenus à 1m du sol avec l‟appareil photo avec celles obtenues à 30 m et 80 m avec le drone. Ensuite, les deux missions de vol sont lancées successivement. Pour finir, après les vols, l‟herbe a été coupée dans les dix (10) quadras restant puis pesée.

Mesures directes des paramètres de la végétation

Les données de biomasse herbacée ont été collectées pendant la saison de croissance végétale, au début du mois d‟octobre 2018. La technique de collecte utilisée a été celle de placette temporaire. Les placettes temporaires sont des placettes à usage unique car elles ne sont pas matérialisées sur le terrain (Picard et al., 2010). D‟après (Pauwels et al., 1999), ce sont des placettes mesurées une seule fois et qui caractérisent des peuplements différents à un instant donné, sans prendre en considération la cinétique de croissance (Thiombiano et al., 2016). L‟estimation de la biomasse herbacée a été effectuée par coupe à ras de sol des espèces herbacées dans dix (10) quadras de 1m2 délimités par un cadre métallique. Un échantillon de 300 g de biomasse fraîche a été ensuite prélevé par parcelle.

Les mesures sur les ligneux ont été faites en Janvier 2019 sur 25 parcelles choisies parmi les 38 (celles sur lesquelles les vols ont été fait), et réparties de façon aléatoire sur la zone d‟étude. Les parcelles ont été identifiées à partir de leur coordonnés GPS. Les paramètres mesurés sont : la hauteur totale, les diamètres Nord-Sud (NS) et Est-Ouest (EO) du houppier et le diamètre du tronc. Les mesures ont été prises sur dix (10) arbres sélectionnés par parcelle à l‟avance, et identifiés à partir de leur coordonnées GPS. Cette sélection de dix arbres s‟est faite afin de prendre en compte à la fois les petits arbres et les grands arbres. Ces arbres ont été retrouvés à l‟aide de la carte de la parcelle (carte réalisée après traitement des images) et de leurs coordonnées GPS. Avant de prendre les mesures, les informations suivantes ont été collectées : la date, les coordonnées géographiques (à l‟aide d‟un GPS), le type de formation végétale, et le nom de l‟espèce. Seuls les individus adultes ayant une hauteur supérieure ou égale à 1,30m et un diamètre supérieur ou égale à 5cm ont été pris en compte, comme recommandé par (Thiombiano et al., 2016), pour la zone soudanienne sèche et le sahel.