LPA CAPTE (Capteurs et Télédétection)

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Le LPA (Laboratoire Partenarial Associé) CAPTE (CAPteurs et TElédetection) a été créé en 2024 et fait suite à l'Unité Mixte Technologique éponyme co-dirigée par INRAE et ARVALIS de 2014 à 2022, rassemblant plusieurs unités INRAE, les équipes de plusieurs instituts techniques (ARVALIS, CTIFL, Terres Inovia, ACTA), le GEVES et l'entreprise HIPHEN. Cette aventure se poursuit au sein du LPA et avec des collaborations qui se prolongent au travers des différents projets avec nos partenaires. 

Le LPA est dédié au développement de technologies avancées pour le suivi des cultures et vise à améliorer la connaissance des agrosystèmes en intégrant des outils innovants de phénotypage numérique. 

Le phénotypage en agriculture, c’est-à-dire l’observation et la mesure des caractéristiques de l’état des plantes, connaît depuis 10 ans une profonde transformation grâce au développement de vecteurs (drones, robots, satellites…) équipés de capteurs embarqués (caméras haute résolution RGB, multi et hyper spectrales, LiDAR, …). Ceux-ci sont utilisables en plein champ et permettent un suivi régulier des cultures sans prélèvement destructif. En complément de l’offre technologique capteurs-vecteurs, un travail conséquent a été effectué ces dernières années pour mettre au point des algorithmes de traitement des données acquises, ainsi que des solutions performantes de gestion des données. Il est ainsi possible de calculer de nombreuses variables agronomiques, que l’on appelle « traits », de manière rapide et automatique comme la densité de plantes ou d’épis de blé, des caractéristiques de l’architecture des plantes (hauteur, densité foliaire, ...), les symptômes de maladies, le pouvoir couvrant, le contenu en chlorophylle, ou la présence d’adventices par exemple. 

La qualité et la quantité des variables ainsi obtenues à haut débit ouvrent la voie à des analyses d’une profondeur inédite, au service de l’amélioration génétique mais aussi du développement de nouveaux moyens de protection des plantes ou la mise au point de systèmes de cultures innovants. 

Le LPA CAPTE s’articule autour de trois axes :  
•    Développement de capteurs avancés (drones, satellites, capteurs connectés)  
•    Analyse de données par intelligence artificielle et modélisation 3D
•    Fusion de données multi-sources pour mieux comprendre l’adaptation des cultures au changement climatique  

L'équipe INRAE CAPTE est reconnue pour son expertise scientifique internationale dans le développement de produits de télédétection et de méthodes (capteurs, vecteurs, algorithmes) pour la proxydétection et la télédétection satellitaire de la végétation dans le domaine optique principalement. Ces méthodes sont appliquées à différentes échelles et sur différents objets d'étude dont le phénotypage haut-débit au champ, le smart farming, et le changement climatique. Les méthodes développées s'appuient sur le  traitement d'images, les méthodes d'apprentissage (machine et profond), l'inversion de modèles et l'assimilation de données dans les modèles de cultures. 
Nos compétences relèvent de la télédétection, de la modélisation du transfert radiatif, des mathématiques appliquées et du développement instrumental dans le domaine de l'optique.

Le pôle CIGALE d’ARVALIS est en charge du développement des outils et des méthodes de phénotypage haut débit pour ARVALIS. Basé à Avignon depuis 13 ans, il a participé activement à la construction de l’infrastructure de recherche PHENOME-EMPHASIS, en partenariat avec INRAE. Il est à l’origine du développement du système de mesure portable LITERAL, aujourd’hui commercialisé par la société HIPHEN.
Le pôle CIGALE traite l’ensemble des données de phénotypage numérique d’ARVALIS. Cela représente plus de 50.000 observations chaque année, acquises dans le réseau d’essai national, qui sont ainsi mises à disposition des experts thématiques pour répondre aux problématiques agronomiques telles que le choix des variétés les mieux adaptées, l’évaluation de nouvelles pratiques agronomiques, ou un meilleur pilotage des cultures.