Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multi-scale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l'observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d'observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l'application du changement d'échelle. Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d'échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d'inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les données satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multiscale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l’observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d’observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l’application du changement d’échelle. Cette thèse a pour objectif d’évaluer l’apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d’échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d’inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les don-nées satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multiscale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l’observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d’observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l’application du changement d’échelle. Cette thèse a pour objectif d’évaluer l’apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d’échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d’inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les don-nées satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multi-scale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l'observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d'observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l'application du changement d'échelle. Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d'échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d'inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les données satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multi-scale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l'observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d'observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l'application du changement d'échelle. Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d'échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d'inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les données satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multiscale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l’observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d’observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l’application du changement d’échelle. Cette thèse a pour objectif d’évaluer l’apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d’échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d’inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les don-nées satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides

Usages des drones en environnement : de la détection de processus aux synergies possibles avec la donnée satellitaire

National audienceétection. La souplesse et flexibilité d’acquisition rendent les utilisateurs de données de télédétectionindépendants vis-à-vis des conditions météorologiques (couverture nuageuse, conditions atmosphériques, etc.).De plus, là où les données satellitaires pouvaient contraindre les résultats par leur disponibilité, aujourd’hui laflexibilité d’acquisition permet la détection de processus physiques ou écologiques par exemple, revisitantl’apport de la télédétection pour le suivi des interactions “Nature-Société”. Cette complétude permet d’envisagerdes synergies avec les données satellitaires, ouvrant potentiellement la porte à de nombreux travaux innovants.Une revue de la littérature a permis de distinguer 4 grands types de synergies possibles entre les donnéesacquises par drones et par satellites : (1) la comparaison de données, (2) la calibration de modèle, (3)l’explicitation multi-échelle et (4) la fusion de donnée. Ces synergies seront présentées, illustrées d’exemples.Cette presentation a donc pour objectif de mettre en valeur les innovations apportées par les dronesaériens dans le domaine de la télédétection au sens large et de démontrer que ces derniers peuvent contribuerplus largement que les seules données qu’ils génèrent et quelles que soient les thématiques concernées. Ilsconstituent l’échelon manquant entre les relevés de terrain et les satellites, alimentant les recherches liées auchangement d’échelles aussi bien en géographie, écologie, climatologie ou d’autres disciplines (archéologie,géosciences, etc.).RÉFÉRENCES :Alvarez-Vanhard E.G., Houet T., Corpetti T., 2021. UAV & Satellite synergies for optical remote sensingapplications: a review. Science of Remote Sensing, vol. 3, 14 p. https://doi.org/10.1016/j.srs.2021.100019Alvarez-Vanhard E.G., Houet T., Mony C., Lecoq L., Corpetti T., 2020. Can UAVs fill the gap between in situ surveysand satellites for habitat mapping? Remote Sensing of Environment. 243, 12p,https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.11178

Usages des drones en écologie et en environnement : Observation, détection de processus et synergies possibles avec la donnée satellitaire

International audienc

Usages des drones en écologie et en environnement : Observation, détection de processus et synergies possibles avec la donnée satellitaire

International audienc

Usages des drones en environnement : de la détection de processus aux synergies possibles avec la donnée satellitaire

National audienceétection. La souplesse et flexibilité d’acquisition rendent les utilisateurs de données de télédétectionindépendants vis-à-vis des conditions météorologiques (couverture nuageuse, conditions atmosphériques, etc.).De plus, là où les données satellitaires pouvaient contraindre les résultats par leur disponibilité, aujourd’hui laflexibilité d’acquisition permet la détection de processus physiques ou écologiques par exemple, revisitantl’apport de la télédétection pour le suivi des interactions “Nature-Société”. Cette complétude permet d’envisagerdes synergies avec les données satellitaires, ouvrant potentiellement la porte à de nombreux travaux innovants.Une revue de la littérature a permis de distinguer 4 grands types de synergies possibles entre les donnéesacquises par drones et par satellites : (1) la comparaison de données, (2) la calibration de modèle, (3)l’explicitation multi-échelle et (4) la fusion de donnée. Ces synergies seront présentées, illustrées d’exemples.Cette presentation a donc pour objectif de mettre en valeur les innovations apportées par les dronesaériens dans le domaine de la télédétection au sens large et de démontrer que ces derniers peuvent contribuerplus largement que les seules données qu’ils génèrent et quelles que soient les thématiques concernées. Ilsconstituent l’échelon manquant entre les relevés de terrain et les satellites, alimentant les recherches liées auchangement d’échelles aussi bien en géographie, écologie, climatologie ou d’autres disciplines (archéologie,géosciences, etc.).RÉFÉRENCES :Alvarez-Vanhard E.G., Houet T., Corpetti T., 2021. UAV & Satellite synergies for optical remote sensingapplications: a review. Science of Remote Sensing, vol. 3, 14 p. https://doi.org/10.1016/j.srs.2021.100019Alvarez-Vanhard E.G., Houet T., Mony C., Lecoq L., Corpetti T., 2020. Can UAVs fill the gap between in situ surveysand satellites for habitat mapping? Remote Sensing of Environment. 243, 12p,https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.11178