Production et utilisation des modèles numériques d altitude à l échelle de la parcelle. Roger Rivest, agr. MAPAQ Montérégie-Est

Transcription

1 Production et utilisation des modèles numériques d altitude à l échelle de la parcelle. Roger Rivest, agr. MAPAQ Montérégie-Est

2 Plan de conférence Introduction La production de MNA Observations Utilisation

3 Introduction Depuis 1999, nous produisons des modèles numériques d altitude à l échelle de la parcelle en utilisant la technologie GPS. Cela nous a donné une vision précise du comportement de l eau dans les champs et une compréhension des causes de l érosion dans notre secteur de travail. Mon objectif est de vous illustrer les outils que nous utilisons et vous donner le goût d utiliser cette approche car: - Elle est collée à la réalité - Elle est utile pour le diagnostic - Elle fournit des éléments de solution

4 Pourquoi en Montérégie-est? Parce que nos patrons en Montérégie-est nous permettent encore de rêver. $? $ $ Et ils nous donnent de temps en temps les moyens $ de réaliser quelques rêves

5 Production de modèles numériques de terrain avec une grande précision (centimétrique) Proverbe chinois «Si chacun nettoie son perron, toute la ville sera propre» C est pourquoi je préfère travailler à l échelle de la parcelle.

6 Outils GPS à simple fréquence utilisé depuis 1999 Une méthodologie développée par la compagnie Viasat Géo-Technologie Inc (Montréal)

7 Pour plus de précision en Z, il faut une référence au sol. Il faut une base fixe dans un rayon de 10 km qui sert de référence. Système RTK = Correction en temps réel (radio) Système post-traitement = Correction avec un logiciel après le relevé

8 Réalisation des relevés Base Mobile VTT au printemps Tracteur en sarclant Camion (prairie, céréale et soya) VTT ou tracteur après maïs Relevés réalisés par: Producteur Conseiller de club Forfait Employé du MAPAQ?

9 Prise de données en parcourant le champ Une donnée /seconde Vitesse du relevé entre 12 et 25 km/hr Distance entre les points de 3 à 7 mètres En moyenne de 200 à 300 points/ha Les nouveaux GPS permettent de programmer une distance entre les points

10 Exemple Superficie :16 ha Nb de données: 5000 points Temps de réalisation :1h points / hectare Relevé en tracteur après la récolte du maïs réalisé par le producteur

11 Relevé d une grosse journée 7 hr vitesse entre 6 et 8 ha/hr

12 Traitement des données Post-traitement Le logiciel EZSurv de la compagnie Viasat Geo-technologie inc Avec cette procédure, il est possible de produire très rapidement des relevés topographiques avec une précision de 1 à 5 cm.

13 Précision Relevé sans problème durant 2 heures Précision de 1 à 2 cm sur la hauteur 0.02 metre

14 Contrôle de la précision Solution «Float» Solution «Fixed»

15 Produit Nous disposons d un semis de points avec une précision relative de l ordre du centimètre

16 Traitement TNTmips Logiciel (SIG) qui permet le traitement d images et d informations vectorielles et il permet de laisser aux clients un logiciel de visionnement très performant: TNTatlas

17 Par extrapolation le logiciel TNTmips transforme les points (vector) en image (raster) Modèle numérique avec nuance de couleur Point bas Point haut Couche 1

18 Mouvement de l eau de surface. Le programme considère le sol comme imperméable et fait circuler l eau dans les dépressions et si la dépression ne se vide pas, il trouve le point le plus bas et transfert l eau de bassin versant en bassin versant jusqu à ce que l eau sorte du modèle. Couche 2

19 Produit Isolignes de contour aux 5 cm Couche 3

20 Les zones d accumulation Couche 4

21 Diagnostic d excès d eau Zones d accumulation de l eau Tôt au printemps Couche 4

22 Une approche validée depuis 8 ans Prédiction Réalité

23 Surface cumulative d égouttement hectares Couche 5

24 Représentation 3D

25 Nos observations ou Notre expertise locale

26 Ce qu on y trouve après 8 ans Cuvette au milieu Multitudes de baissières Baissière en diagonale Terre de décharge Vestige de fossé au centre Grosses cuvettes Champ trop plat

27 Baissières Observation 2

28 Bords de champ surélevés Observation 3 20 à 30 cm 10 cm

29 Problème La terre laissée sur le bout des champs lors de l entretien des cours d eau. Un mur de 10 cm retient 10 cm d eau alors un mur de 30 cm retient Bord de fossé trop haut

30 Ce bout de champ représente 1440 mètres cubes 40% du volume de terre à déplacer lors du nivelage

31 Il n est pas rare d avoir à excaver entre15 et 30 cm pour avoir un écoulement continu et finalement rejoindre le sol de surface original.

32 Mouvement d eau concentré dans les vestiges de fossés Observation 4

33 Mouvement d eau concentré dans les vestiges de fossé Observation 4 6 ha

34 Cause de.. Type d érosion qui laisse des traces profondes et très localisées. laissant croire une action intense comme la rupture d un barrage

35

36 7 ha 10 ha 9 ha Avec les données de topographie, on peut regarder comment morceler l écoulement.

37 Couche manquante Caractérisation du mouvement de l eau de la pente texture (érodabilité) surface cumulative pour identifier les branches à risque et pour réduire l érosion en rigole.

38 Que faire de ces informations?

39 Contemplation

40 Utilisation

41 Utilisation Donnée de base pour planifier du nivellement Nivellement Pour une récolte uniforme Pour réduire les accumulations dans les champs à la base de certaines traces d érosion et de pertes d azote (N2O) Pour réduire les concentrations d écoulement de l eau

42 Analyse des pentes pour les problèmes d égouttement 0.42% 0.02% 0.19% 0.34%

43 Planification pour nivellement avec laser Pente latérale 1 Pente longitudinale 2 Hauteur du mât 3 Émetteur Récepteur

44 1 Planification dans TNTmips Pour les cas simples - = Départ Tendance Déplacement

45 Ajustement du laser Ajustement du mât Vert = Déplacement % 0.12%

46 On exporte les donnés sous forme de valeurs pour l opérateur Chaque valeur représente la hauteur le sol à déplacer pour une surface de 5 X 5 mètres Hauteur de sol à déplacer en cm Rouge = manque et noir = surplus

47 2) Logiciel de planification

48 On importe les données traitées par TNTmips

49 DÉMO Pentes optimales On peut produire un plan à 2 pentes

50 1 2 On peut séparer le champ en différents secteurs

51 Le logiciel peut balancer jusqu à 7 secteurs différents

52 Le logiciel produit un rapport pour chaque secteur

53 3) Planification pour exécution par GPS RTK

54 Nivellement Avec laser Avec GPS RTK

55 Topographie originale

56 Planification pour GPS(Shape)

57 Profil original Profil final La planification respecte la forme du terrain. Elle s assure seulement que la pente minimale soit respecté et on peut également programmer une hauteur de sol maximale à enlever.

58 Résultat: Moins de sol à déplacer Original Pour GPS Pour laser x 700 mètres cubes 1700 mètres cubes

59 Conclusion

60 Outil passionnant mais exigeant Connaissance Informatique Transfert des données Connaissance d un SIG et autres logiciels Agronomie Sol Aménagement de surface Temps Apprentissage Relevés Traitement et analyse Rigueur Relevé régulier et représentatif Contrôle de la précision

61 Suite. Équipement Coût Fonctionnement Entretien Outil utile Réduit le temps pour la réalisation des travaux Assure un résultat final adéquat

62 Citation: «Donnez un marteau à un enfant et il verra le monde comme un clou et il cognera partout» Cours de pédagogie au collégial Merci de votre attention