Les drones du Sri Lanka, de véritables pionniers

L'Institut international de gestion de l'eau (IIGE) au Sri Lanka a lancé des expérimentations avec des drones dans le but de fournir des informations utiles à de nombreuses études telles que la surveillance des récoltes, la réduction des effets des catastrophes naturelles, et la prévention des maladies. 

Ces derniers mois, l'Institut international de gestion de l'eau de Colombo a utilisé des drones, appelés dans le monde anglophone « véhicules aériens sans pilote (UAV) », afin de surveiller les récoltes de riz dans la région aride d'Anuradhapura et ses alentours. Des capteurs de couleur RVB (rouge, vert, bleu) et des capteurs proche infrarouge ont par exemple été utilisés pour photographier les champs de riz. Ces technologies ont le potentiel d'aider les agriculteurs à repérer les champs sous pression et à déterminer les potentielles zones à faible altitude pour le partage des ressources.

Le drone de l'institut est également régulièrement utilisé en partenariat avec les autorités locales. En décembre 2015, le département des relevés topographiques du Sri Lanka a mis en place un plan de réduction des effets des catastrophes pour Badulla, la capitale de la province d'Uva.

Si des techniques conventionnelles avaient été utilisées, le département aurait mis plus d'un an à effectuer le relevé topographique de la ville. En revanche, le drone de l'IIGE a réussi à cartographier la totalité de la zone de 10 km2 en à peine trois jours, avec quatorze vols, 4 600 images haute résolution obtenues, et une résolution spatiale moyenne de quatre centimètres.

.@IWMI_ #SriLanka utilise les #drones pour le suivi des #cultures #maladies & #catastrophes https://t.co/QvOpSbiUsw pic.twitter.com/CuAY1T94e4

— Drones 4 Agriculture (@UAV4Ag) May 26, 2016

Prévention des maladies

L'imagerie par drone peut également servir à mieux comprendre la propagation des maladies, ce qui aide les experts du domaine de la santé à créer des cartes de grande qualité. La maladie rénale chronique d'étiologie incertaine (CKDu) est l'une des maladies non contagieuses les plus graves touchant les Sri Lankais aujourd'hui, et elle reste mal comprise. Diagnostiquée pour la première fois au milieu des années 1990, cette maladie est désormais présente dans six des neuf provinces du pays. Elle est essentiellement confinée dans la région sèche et ne touche que les agriculteurs cultivant le riz. La CKDu aurait jusqu'à présent entraîné la mort d'environ 25 000 personnes, et on estime que 8 000 personnes reçoivent actuellement un traitement.

Dans la région de Mahiyangana, la CKDu se serait propagée en contaminant l'eau potable issue des puits. Le drone a été utilisé pour rassembler des données géoréférencées sur les lieux d'habitation des ménages et l'emplacement des puits. Les données collectées peuvent en outre servir à la réalisation d'un modèle numérique d'élévation afin de localiser les zones élevées et basses de deux villages.

Les données ont été utilisées dans le cadre d'un projet pilote sur la prévention de la CKDu dans la région. Selon Ranjith Mulleriyawa, le responsable du projet, ces photos et cartes aériennes ont fourni aux chercheurs une meilleure vue globale de la région, et les ont aidés à comprendre de quelle manière les puits contaminés sont liés à la propagation de la CKDu dans les zones concernées.

Haute précision

L'IIGE prévoit également d'utiliser le drone au Népal afin de répertorier les sources d'eau fraîche à l'aide d'un petit capteur thermique. Les bassins hydrographiques ciblés au Népal sont dissimulés derrière une végétation dense, ce qui rend difficile l'utilisation de capteurs optiques standards afin d'identifier et de localiser les sources. Le capteur thermique monté sur le drone peut trouver les sources à travers la végétation car leur température est inférieure à celle de la terre qui les entoure.

Si l'utilisation des drones dans la recherche ainsi que d'autres applications pratiques de cette technologie sont encore balbutiantes, les premiers essais de l'IIGE ont déjà démontré leur efficacité. En effet, les drones peuvent servir à effectuer des relevés topographiques des régions étendues et difficiles d'accès en un temps relativement limité, et avec une grande précision. Pour les experts et décideurs politiques, ces images aériennes peuvent constituer des sources d'informations plus précises et davantage actualisées que celles dont ils disposaient auparavant. Les images de grande qualité des drones peuvent aider les agriculteurs à repérer de manière précoce les mauvaises récoltes, et leur donner assez de temps pour réagir.

Selon l'IIGE, les relevés topographiques effectués par des drones seront particulièrement utiles dans les recherches qui nécessitent une surveillance très précise et répétée. Il peut s'agir par exemple de vérifier les changements dans les systèmes de culture, de modifier le statut de ressources hydriques importantes et de documenter l'étendue des catastrophes environnementales. Il ne fait aucun doute que les agriculteurs ne tarderont pas à utiliser des drones pour surveiller leurs cultures, tout comme ils utilisent aujourd'hui des machines plus traditionnelles pour semer et récolter.

À propos de l'auteur :

Salman Siddiqui (S.Siddiqui@cgiar.org) est responsable senior de la division des systèmes d’information géographique, des capteurs à distance, et de la gestion des données auprès de l'Institut international de gestion de l'eau au Sri Lanka.

Source:

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Sri Lanka's drone pioneers

The International Water Management Institute (IWMI) in Sri Lanka has begun to experiment with drone technology to support a wide range of studies like crop monitoring, disaster mitigation and disease prevention.

In recent months, the Colombo based International Water Management Institute (IWMI) has begun to use unmanned aerial vehicles (UAVs) – also known as drones – to monitor rice crops in and around the water scarce area of Anuradhapura. The institute is testing the data-collecting capabilities of UAVs for various purposes. For example, RGB (red, green, blue) colour and near-infrared (NIR) sensors were used to capture images over the paddy fields. These technologies have the potential to help farmers detect fields that are under stress and to help them identify low-laying areas prone to pooling.

IWMI's drone is also regularly used in partnership with local authorities. In December 2015, the Survey Department of Sri Lanka was developing a disaster mitigation plan for Badulla, the capital city of Uva Province. The Survey Department needed a high-resolution Digital Elevation Model (DEM) of the town for the plan, and asked IWMI to use its drone to capture the required aerial imagery.

Using conventional techniques, it might have taken over a year to survey the town. However, the drone used by the IWMI team was able to survey the entire 10 square kilometres area in just three days, by carrying out fourteen UAV flights and shooting 4,600 high-resolution images, with an average spatial resolution of four centimetres.

.@IWMI_ in #SriLanka uses #sUAS to monitor #crop #disaster & #disease https://t.co/ftxUg2knyy #drones #DRR #aviation pic.twitter.com/Gc2oCbT73E

— Drones 4 Agriculture (@UAV4Ag) May 5, 2016

Disease prevention

Drone imagery can also be used to better understand the spread of disease, allowing health analysts to create high-quality maps. Chronic Kidney Disease of Uncertain Aetiology (CKDu) is one of the most serious non-communicable diseases presently afflicting Sri Lankans, and it remains poorly understood. First diagnosed in the mid-1990s, the disease has now been found to occur in six out of the nine Sri Lankan provinces. It is essentially confined to the dry zone and only affects farmers engaged in rice cultivation. CKDu is believed to have resulted in the death of approximately 25 thousand people to date, while over 8 thousand people are currently estimated to be receiving treatment for the condition.

In the CKDu-affected area of Mahiyangana, the disease is believed to be spread via contaminated drinking water, which originates from wells. The UAV has been used to gather geo-referenced data on where households live and where wells are located. The collected data can be used in addition to a digital elevation model to locate the high and low areas of two villages, Sara Bhoomi and Badulupura.

The gathered data has been used in support of a pilot project on prevention of CKDu in the area. According to project leader Ranjith Mulleriyawa, these aerial photos and maps have provided researchers with an improved overall picture of the area, helping them understand how contaminated wells are linked to the spread of CKDu in affected areas.

High accuracy

IWMI also plans drone initiatives in Nepal to map fresh water springs by using a small thermal sensor. The targeted watersheds in Nepal have dense canopy cover, and it is difficult to use standard optical sensors to identify and locate the springs. The drone-mounted thermal sensor can see through the dense canopy cover to find these springs, as their temperature is lower than the temperature of the earth surrounding them.

While the use of UAVs in research and other practical applications remains in its infancy, IWMI’s initial tests have already demonstrated their usefulness. Drones can be used to carry out surveys over large and hard-to-access areas, in a relatively short timeframe and with high accuracy. For policy experts and decision-makers, these aerial images can provide them with more accurate and up-to-date information than has hitherto been possible. For farmers, high-quality drone images can help them detect potential crop failure early, giving them enough time to respond.

IWMI thinks that UAV based surveys will be especially useful in studies that require highly accurate and repeated monitoring. These include checking for changes in cropping patterns, shifts in the status of important water resources, and documenting the extent of environmental disasters. It doubtless won't be long before farmers routinely use UAVs to monitor their crops, just as they use more conventional machinery to sow and harvest.

About the author:

Salman Siddiqui (S.Siddiqui@cgiar.org) is senior manager of the Geographic Information System (GIS), remote sensing and data management unit at the International Water Management Institute in Sri Lanka.

Source:

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