EO4AgriWater

Observation de la Terre pour la surveillance des eaux agricoles (Earth Observation for Agricultural Water monitoring)

Projet terminéLe projet EO4AgriWater s'est achevé en août 2025 après avoir développé un outil d'aide à la connaissance et à la décision pour la gestion intelligente de la ressource en eau dans le secteur agricole. L'outil combine des indicateurs globaux de suivi des anomalies de sécheresse végétale et des parcelles irriguées, la caractérisation des cultures et le monitoring des plans d'eau sur trois territoires pilotes dont le Gers et l'Alsace. En raison du contexte paysager et agricole de Nouvelle-Calédonie, très différent de celui de la France métropolitaine, le territoire pilote de Pouembout a pu bénéficier du suivi de la sécheresse uniquement. Les données produites sont accessibles via une plateforme web-cartographique aux partenaires du projet (Chambres d'Agriculture).

Présentation

Contexte

Les sécheresses récemment connues ont mis en évidence les conséquences dramatiques de la diminution des précipitations et de l'insuffisance des ressources en eau. En France métropolitaine, de nombreux départements ont été confrontés à des arrêtés de restriction d'irrigation, obligeant les agriculteurs à réduire ou à cesser complètement l'irrigation de leurs cultures. En Nouvelle-Calédonie, les sécheresses prolongées ont également entraîné une diminution significative des ressources en eau, affectant gravement les activités agricoles. Face à ces défis, il est impératif de disposer d'informations précises et de moyens efficaces pour une gestion intégrée de l'eau d'irrigation. Le développement d'outils innovants basés sur l'imagerie satellite et la technologie de pointe offre des possibilités prometteuses.

L'identification précise des parcelles agricoles irriguées à partir de données satellitaires permet aux autorités compétentes de mieux évaluer la demande en eau et de mettre en place des mesures appropriées. La surveillance spatiale de la sécheresse végétale des cultures est quant à elle essentielle pour détecter les signes de stress hydrique et prendre des mesures préventives pour minimiser et quantifier les pertes agricoles. De plus, la disponibilité en eau dans les réservoirs, évaluée à partir d’observations de la Terre, est un indicateur clé pour planifier efficacement l'approvisionnement en eau d'irrigation et éviter les pénuries.

Le projet

Dans le cadre du projet EO4AgriWater, l’entreprise toulousaine MEOSS et l’entreprise calédonienne INSIGHT se sont associées pour capitaliser et approfondir leurs travaux de R&D sur les thématiques de l’eau et de l’agriculture, réalisés lors de leurs précédents projets labellisés Space for Climate Observatory. Ces projets ont permis de développer des outils opérationnels en France métropolitaine ou en Nouvelle-Calédonie sur le suivi de la sécheresse végétale des cultures (EO4DM, INSIGHT), le suivi des plans d’eau (MEO-Climate, MEOSS) et l’identification des cultures irriguées (Space4Irrig, MEOSS).

EO4AgriWater avait pour objectifs de confirmer la robustesse des modèles développés lors des précédents projets SCO (nouveaux sites d’expérimentation), de tester leur transférabilité sur d’autres territoires (de la Nouvelle-Calédonie à la France et inversement) et surtout de faire une analyse conjointe de l’ensemble des résultats pour fournir un indicateur de synthèse (sécheresse/irrigation/eau).

Pour atteindre ces objectifs ambitieux, MEOSS et INSIGHT se sont entourés de plusieurs partenaires clés, issus du monde agricole en France métropolitaine (Chambres d’Agriculture du Gers et de l’Alsace) et en Nouvelle-Calédonie (Chambre d’Agriculture et de la Pêche N-C, Agence Rurale), pour apporter une expertise métier. Des experts scientifiques (UMR CESBIO et UMR Espace-Dev/IRD) participent au consortium pour valider les approches méthodologiques et les résultats.

Méthodologie

Le déroulement du projet s'est décomposé en « Work Packages » (WP) aboutissant à la mise au point d’un outil d’aide à la décision sur les territoires d’expérimentation.  Le contenu des six WP est le suivant :   

• WP1 - Lien avec les utilisateurs finaux​: Définir les profils utilisateurs et leurs besoins, valider les outils d’aide à la décision produits lors d’une phase de test utilisateur.
• WP2 - Indicateurs de sécheresse végétale : Localiser et suivre les tendances de sécheresse végétale à partir de données satellitaires
• WP3 - Indicateurs d’irrigation et de caractérisation : Identifier les parcelles irriguées et caractériser les types de cultures à partir de données satellitaires
• WP4 - Indicateurs de suivi des plans d’eau : Identifier et suivre les évolutions surfaciques des plans d’eau à partir de données satellitaires
• WP5 - Outil d’aide à la décision : Coconstruire avec les partenaires des indicateurs de synthèse, d’interprétation plus facile pour accompagner la prise de décision, et développer un démonstrateur (plateforme web-cartographique).
• WP6 - Coordination avec les partenaires : Assurer le bon déroulement du projet

Site(s) d’application

• Département du Gers, France
• Département de l’Alsace, France
• Nouvelle-Calédonie

Données

Satellite

• Radar : Copernicus Sentinel-1
• Optique : Copernicus Sentinel-2 et Landsat (10-30m)
• Thermique : MODIS (500 m)
• Micro-ondes : ASCAT/SMAP (pour l'humidité du sol)

Autres

• Données météorologiques : précipitations CHIRPS et indicateurs de sécheresse (SPI/SPEI) des stations Météo-France
• Data science : observations sur longue période pour différencier les phénomènes ponctuels aux variations structurelles. Algorithmes de Machine Learning entraînés sur plus de 3 200 parcelles de référence collectées sur le terrain
• Co-construction : ateliers participatifs avec les utilisateurs finaux pour adapter les indicateurs aux besoins opérationnels

Résultats – Produit(s) final(aux)

Le projet a développé l’outil EO4AgriWater dont les résultats s’affichent sur une plateforme web cartographique accessible aux partenaires institutionnels du projet (Chambres d'Agriculture, gestionnaires de l'eau).

L'outil EO4AgriWater offre quatre modules principaux :

💡 Pour de plus amples informations sur la méthodologie et les résultats, consultez le Rapport Final, disponible au téléchargement dans la section Ressources ci-dessous.

Perspectives

Le projet EO4AgriWater a démontré la transposabilité des méthodes développées sur des territoires métropolitains. En revanche, le contexte en Nouvelle-Calédonie n’est pas adapté aux méthodes de détection des parcelles irriguées développées pour la métropole. Les perspectives d'évolution incluent :

• Enrichissement des sources de données : intégration future des missions TRISHNA (2027, température de surface).
• Extension géographique : adaptation des modèles pour une production à l’échelle nationale en France métropolitaine
• Intégration de données complémentaires : volumes d'eau des réservoirs, niveaux de nappes phréatiques, hauteurs et débits des cours d’eau.
• Évolution vers un service opérationnel : automatisation complète de la chaîne de production pour un déploiement à grande échelle
• Nouveau projet SCO VULANMEX* consacré au suivi de la sécheresse, des réservoirs d’eau et suivi agronomique de parcelles de maïs pour un territoire d’expérimentation situé au Mexique. L'outil d'aide à la décision en résultant démontrera la capacité de généralisation des solutions EO4AgriWater à l'échelle internationale.

Les outils développés constituent une base solide pour renforcer la résilience du secteur agricole face aux stress hydriques croissants liés au changement climatique.

Projet(s) lié(s)

• MEO-Climate, piloté par MEOSS et labellisé SCO en 2020. Ce projet a notamment permis de développer l’outil MEO-WaterReserve, dédié à l’identification et au suivi surfacique des plans d’eau à partir d’images satellitaires. A destination des gestionnaires de territoire et à la planification, MEO-WaterReserve a permis au partenaire du projet d’améliorer sa connaissance sur les niveaux d’utilisation des retenues collinaires.

• EO4DroughtMonitoring, piloté par INSIGHT et labellisé SCO en 2021. Ce projet a permis de développer un outil d’aide à la décision pour les institutionnels et à la gestion pour le secteur agricole. Le système est capable d’évaluer l’intensité des épisodes de sécheresse, d’estimer leur sévérité par analogie à un état de référence historique et, couplé à des données actuelles, de fournir une indication de la trajectoire future plausible d’une saison hydrologique.

• Space4Irrig, piloté par l’UMR CESBIO et MEOSS, et labellisé SCO en 2021. Ce projet a permis de développer des méthodes d’identification des cultures irriguées et l’outil d’aide à la décision MEO-Irrigation, à destination des gestionnaires de l’eau. L’outil cartographique regroupe plusieurs indicateurs permettant d’améliorer la connaissance et d’identifier des stratégies de gestion de la ressource eau efficaces pour l’avenir.

• VULANMEX : pour ce projet labellisé SCO en 2025, MEOSS s’est associé à l'Institut Polytechnique National du Mexique (IPN) pour transférer et adapter les outils développés pour la France vers le centre du Mexique, où la production agricole de maïs est particulièrement menacée par le changement climatique.

Les actus du projet

• 6/11/2025 : EO4AgriWater : L’innovation satellite au service de l’agriculture et de l’eau
• 🎥  22/09/2025 : Présentation du projet EO4AgriWater et de ses avancées lors de la 18^ème Trimestrielle du SCO France