Estimation et modélisation de la distribution spatiale de l'eau au sein d'un couvert végétal : mise en oeuvre d'un dispositif multipôle fonctionnant en régime quasi-statique

par Jérôme Helbert

Thèse de doctorat en Méthodes physiques en télédétection

Sous la direction de Raymond Bonhomme.

Soutenue en 2001

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Ce document présente un prototype de dispositif multipôle fonctionnant en régime quasi statique permettant d'accéder à la distribution spatiale du contenu en eau de la végétation. Le principe consiste à estimer le contenu en eau des couverts végétaux à partir d'une mesure de leur permittivité diélectrique. La mesure s'effectue in situ, sans contact avec les plantes, est non destructive et instantanée. Le dispositif multipôle est composé de plusieurs électrodes : un courant alternatif a���� 450 khz est injecté dans le milieu sonde grâce à deux électrodes, tandis qu'une ou plusieurs paires d'électrodes de réception mesurent une différence de potentiel. Une étude théorique basée sur la méthode des éléments finis a permis de simuler le fonctionnement du dispositif multipôle dans un couvert de blé considèré comme un milieu stratifié horizontalement (air, épis, tiges et sol). Les résultats montrent que la différence de potentiel entre les électrodes de réception dépend à la fois de la permittivité des épis de blé et de celle des tiges, mais que le sol n'a pratiquement pas d'influence sur les mesures. Un réseau de neurones, utilisé pour inverser les données de la simulation, montre alors que la permittivité des organes végétaux peut être estimée précisément à partir des différences de potentiel mesurées. La validation expérimentale de l'instrument a été menée sur un couvert de blé. Comme prévu par l'étude théorique, les mesures effectuées avec le dispositif multipôle sont inversement corrélées au contenu en eau des plantes. Des variations temporelles des différences de potentiel permettent ainsi de révèler des variations de contenu en eau. Par ailleurs, il est possible d'estimer le contenu en eau des plantes de blé, pour les plantes entières mais aussi pour des organes précis comme les tiges ou les épis. Les incertitudes obtenues sur l'estimation du contenu en eau sont alors du même ordre de grandeur que les incertitudes dues à la méthode destructive de référence.

  • Titre traduit

    Estimation and modelisation of the spatial distribution of the plant water content in crops : development of a quasi-static multipole device


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Informations

  • Détails : 123 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 123 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 621.3 HEL
  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
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  • Cote : T010014
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