Evaluation of high spatial and temporal resolution satellite images for land use monitoring in irrigated agricultural areas : application to the Berambadi watershed in India
Evaluation d'images satellitaires à haute résolution spatiale et temporelle pour le suivi de l'utilisation des sols dans les zones agricoles irriguées : application au bassin versant du Berambadi en Inde
Résumé
Agriculture is the backbone of India's economy and India uses a significant proportion of the fresh water available for irrigation. After the Green Revolution in the 1960s, India's agricultural sector grew exponentially, resulting in the overexploitation of fresh water for irrigation purposes. The main objective of this thesis is to monitor irrigated crops and cropland in the experimental Berambadi watershed using optical and radar satellite image time-series. The evolution of irrigated cropland in the watershed over three decades was studied using indices derived from optical images and the identification and characterization of irrigated land were carried out using optical and radar time-series. The results show the relevance of using several optical satellite products in cloudy weather for seasonal monitoring of irrigated cropland. They also highlight the potential of synergy between SAR Radarsat-2 polarimetric and optical image time-series for monitoring crop growth. This research shows that the intensive increase in irrigation in the Berambadi watershed over the decades has caused surface water in the downstream areas to disappear. Intensive irrigation of crops with groundwater for three seasons per year results in the cessation of surface runoff in the catchment area, with groundwater being depleted to 50 m from the surface.
L'agriculture est l'épine dorsale de l'économie indienne et l'Inde utilise une part importante de l'eau douce disponible pour l'irrigation. Après la révolution verte qui a eu lieu dans les années 1960, le secteur agricole indien a connu une croissance exponentielle qui a entraîné une surexploitation de l'eau douce à des fins d'irrigation. L'objectif principal de cette thèse est d'effectuer un suivi des cultures et des terres cultivées irriguées dans le bassin hydrographique expérimental du Berambadi à l'aide de séries temporelles d'images satellite optiques et radar. L'évolution des terres cultivées irriguées dans le bassin versant au cours de trois décennies a été étudiée à l'aide d'indices dérivés des images optiques et l'identification et la caractérisation des terres irriguées ont été effectuées avec des séries temporelles optiques et radar. Les résultats montrent la pertinence de l'utilisation de plusieurs produits satellitaires optiques par temps nuageux pour la surveillance saisonnière des terres cultivées irriguées. Ils soulignent également le potentiel de la synergie entre les séries d'images polarimétrique SAR Radarsat-2 et les séries d'images optiques pour le suivi de la croissance des cultures. Cette recherche démontre que l'augmentation intensive de l'irrigation dans le bassin versant de Berambadi au fil des décennies a fait disparaître les eaux de surface dans les parties avales. L'irrigation intensive des cultures par les eaux souterraines pendant trois saisons par an entraîne l'arrêt de l'écoulement de surface dans le bassin versant, les eaux souterraines étant épuisées jusqu'à 50 m de la surface.
Domaines
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