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De la détection des fuites à la détection des agents pathogènes, les robots volants effectuent des tâches dans les fermes.
Il n'y a pas si longtemps, les drones sur une ferme signifiaient des abeilles mâles qui étaient essentielles pour une ruche saine. Mais comme le catfish, le cloud et viral, le drone a pris un nouveau sens à l'ère de la haute technologie.
Les drones - le petit robot volant - annoncent une nouvelle révolution agricole, déclare l'informaticien Gerard Sylvester, rédacteur en chef d'un nouveau rapport de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture et de l'Union internationale des télécommunications, concernant les drones et l'agriculture. Selon les estimations, le marché agricole des machines représentera des milliards dans les années à venir. Pendant que les agriculteurs tentent de s'adapter aux changements climatiques et de relever d'autres défis, les drones promettent d'aider à rendre l'exploitation plus efficace, dit Sylvester.
La technologie des drones "est déjà là", dit l'aérobiologiste David Schmale de Virginia Tech à Blacksburg. Mais ce qui évolue rapidement, c'est la cargaison des drones. "Ce que nous voyons à présent, ce sont des drones qui deviennent des véhicules pour des capteurs vraiment cool ", dit-il.
Equipés de caméras et d'autres dispositifs d'acquisition de données, les drones offrent un "regard sur le ciel" et recherchent les ravageurs des plantes ou les zones sèches qui nécessitent plus d'attention. Dans certains pays, les drones sont déjà utilisés régulièrement pour répandre des engrais ou des pesticides ; l'un de trois bols de riz servis dans les foyers japonais est cultivé avec des pesticides pulvérisés par un hélicoptère sans pilote. D'autres tâches ne sont pas encore devenues courantes. Les agriculteurs américains, y compris les viticulteurs de Californie et de New York, ont expérimenté avec des drones pour rechercher des zones de " faible vitalité " où l'eau est rare et où le sol n'est pas assez bon.
Alors que les drones s'efforcent de tout voir, il y a encore des angles morts : La différenciation entre une mauvaise herbe et une plante de culture, par exemple, nécessite une capacité de perception particulière. Et il reste encore des défis terrestres, y compris la question de savoir comment analyser et interpréter la grande quantité de données recueillies par les objets volants et comment et avec qui échanger ces données. Néanmoins, les drones feront probablement bientôt partie de la machinerie agricole standard. Voici quelques exemples des nombreuses utilisations possibles de ces robots volants :
Évaluation des récoltes
La surveillance des champs exige du temps et de la main d'œuvre. Les drones peuvent les rechercher et les inventorier et chercher des plantes à croissance lente qui pourraient avoir besoin d'une pincée d'azote ou d'un autre remède. Les capteurs qui mesurent des longueurs d'onde spécifiques de la lumière absorbée et réfléchie par les plantes peuvent produire des images de contraste de couleur qui mettent en évidence les zones problématiques dans un champ. Les images générées à partir de ces données comprennent des cartes d'indice de végétation à différence normalisée (NDVI), qui ont longtemps été produites avec des satellites et des avions en calculant le rapport de la différence entre le rayonnement du proche infrarouge et le rayonnement visible. Les nouveaux capteurs utilisent des longueurs d'onde supplémentaires dans le spectre lumineux et peuvent ajouter des filtres et d'autres astuces pour améliorer la résolution. Non seulement le sol, la récolte et la forêt peuvent être distingués l'un de l'autre, mais aussi les plantes malades peuvent être reconnues parce que les plantes stressées ou déshydratées reflètent la lumière différemment. Des recherches récentes ont montré que ces données spectrales peuvent détecter les plantes qui ont été endommagées par le pesticide Dicamba et qu'elles peuvent détecter les mauvaises herbes résistantes aux herbicides qui poussent entre les rangées.
Distinguer une mauvaise herbe d'une culture dans une rangée est toujours un défi. "Vert c'est vert", dit l'ingénieur agronome Yanbo Huang, de l'Unité de recherche sur les systèmes de culture du département de l'Agriculture des États-Unis, à Stoneville. Il travaille sur des algorithmes pour déterminer des éléments tels que la forme et la texture des feuilles, qui, en combinaison avec des informations d'image, pourraient distinguer le coton du millet de doigt.
Compter le bétail
Les éleveurs de bétail, qui ont beaucoup un vaste territoire à couvrir, utilisent des drones pour suivre et surveiller leur bétail et savoir où les clôtures doivent être réparées. Equipés de caméras thermiques haute résolution et de caméras nocturnes, les drones peuvent également aider à la recherche d'animaux indésirables qui pourraient détruire un troupeau. (Ces drones sont également devenus un outil pour traquer les braconniers humains dans des endroits comme le parc national indien de Kaziranga, où vit le rhinocéros à une corne)
Surveillance des maladies
En l'absence de tests précis, les agents pathogènes qui causent le flétrissement, le desséchement ou d'autres dommages aux plantes peuvent échapper à la détection et se propager. Alors que les technologies d'imagerie spectrale peuvent détecter les plantes jaunies dans les champs verts, les drones de Virginia Tech permettent de détecter les pathogènes volants avant même leur atterrissage. L’un d’eux a capturé des spores du champignon Fusarium graminearum, qui peut détruire le blé et le maïs, qui ont parcouru de nombreux kilomètres voire plus. Si un agriculteur a connaissance d'une flambée d'agents pathogènes dans un district voisin, des échantillons d'air peuvent donner une indication d'une arrivée imminente. Les autorités fédérales et étatiques pourraient également surveiller les agents pathogènes à plus grande échelle afin que les agriculteurs puissent être avertis de l'apparition de foyers.
Observation de l'eau
De nombreux champs ne sont pas uniformément plats. Certaines sections peuvent s'assécher plus rapidement que d'autres ou peuvent être négligées par le matériel d'irrigation. L'imagerie spectrale et thermique peut révéler des endroits secs où les plantes se dessèchent. L'imagerie permet également de détecter les fuites dans les équipements et les canaux d'irrigation. De plus, les agriculteurs peuvent évaluer la topographie de leurs terres à l'aide de technologies de balayage laser aéroporté ou d'un logiciel qui combine des milliers d'images aériennes de haute qualité en cartes 3D. Ces cartes peuvent identifier les bassins versants, montrer la direction de l'écoulement de l'eau à la base de chaque arbre d'un verger, et identifier d'autres caractéristiques du sol qui peuvent affecter à la fois la santé des plantes et l'érosion du sol.
Pollinisateurs mécaniques
Les vrais drones d'abeilles n'aident pas à la pollinisation, mais la variété de robot volant peut un jour aider les vraies abeilles. Une jeune entreprise new-yorkaise a mis au point des drones à pollen qui ont contribué à la pollinisation des vergers d'amandiers, de cerisiers et de pommiers. La compagnie rapporte que ses drones peuvent augmenter les taux de pollinisation de 25 à 65 pour cent, bien que des analyses externes confirmant ces chiffres n'aient pas encore été réalisées. Mais certains fruiticulteurs sont optimistes quant à l'utilité des drones dans les vergers, surtout si une vague de froid retient les abeilles vivantes dans la ruche pendant la période de floraison des arbres.
Source : knowable magazine / 10.11.2018 / Rachel Ehrenberg
Traduction : Gabriele Wittlin