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Analyse de l’influence de l’intensité de pâturage sur la réflectivité spectrale de la prairie



L. Fan, B. Ketzer et Prof. Dr. Christian Bernhofer de l’institut pour météorologie à la TU (université technique) Dresden ont analysé la réflectivité spectrale de la prairie de la Mongolie intérieure dans un domaine spectral de 380-1700 nm.
Les deux spectromètres diode array getSpec-PDA-UV/VIS et getSpec-NIR-1.7 ont y été employé.

Motivation :
En 2005, dans le cadre de la groupe recherche 536 Matter fluxes in grasslands of Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM, numéro BE 172/7-1), un projet de coopération interdisciplinaire germano-chinois, favorisée par la société de recherche allemande (DFG), deux spectromètres de l’entreprise getSpec c/o Sentronic GmbH ont été utilisés par l’Institut pour hydrologie et météorologie (IHM) de l’université technique à Dresden. On y a analysé l’influence de l’intensité de pâturage sur la réflectivité spectrale de la prairie en infrarouge proche et visible.
La région de recherche du projet MAGIM, c’est-à-dire le bassin versant de la rivière Xilin, est situé dans la Mongolie intérieure, une région autonome au nord-est de Chine. Les zones d’analyse eux-mêmes se trouvent près de l’Innner Mongolian Grassland Ecosystem Research Station (IMGERS, 116°42' E, 43°38' N) qui est gérée par l’Institute of Botany der Chinese Academy of Science (IB-CAS).


Dispositif de mesure :
La réalisation des mesures de réflexions s’effectue par l’équipement suivant :
- spectromètre UV/VIS getSpec-PDA, 380-11100 nm, LMH 1,1nm
- spectromètre PIR getSpec-NIR-1.7-128-TS, 900-1700 nm, LMH 12 nm
- fibre optique Y avec un diamètre de noyau de 400 µm
- lentille de collimation Col-UV/VIS comme l’optique d’entrée
- standard blanc Spectralon (cf. getReflex) avec une réflexion de 99% comme matériel de référence

Le dispositif de mesure est affiché dans la figure 1. La lumière a servi comme illumination de la prairie. Le standard blanc a été fixé d’une manière pivotante de sorte qu’il n’est mis dans le trajet du faisceau que pour des mesurages de référence. L’alimentation pour les deux spectromètres a été réalisée via une pile de 12V/12A.



Figure 1 : Dispositif de mesure pour des mesures de réflexion sur un pâturage dans la Mongolie intérieure


Réalisation et évaluation :
Les mesures par spectromètre ont avoir lieu de mai à septembre sur cinq zones avec une intensité différente de pâturage (brebis et chèvre). Il s’agit de deux surfaces sans pâturage depuis 1979 et 1999 et une surface de pâturage continue et faible (env. 1.2 unités de brebis par hectare – une unité correspond à une mère et un adulte). On a fait par ailleurs des mesurages sur un pâturage utilisé de mi-octobre à mi-février (pâturage d'hiver) ainsi que sur une surface définie comme zone de surpâturage qui a été utilisée par deux unités de brebis par hectare.
L’évaluation de la réflexion spectrale mesurée comporte l’élaboration des séries chronologiques pour les surfaces en détail (voir aussi figure 2 : l’exemple des zones de surpâturage) ainsi que la comparaison des différences entre les surfaces de recherche (voir aussi figure 3 : comparaison des surfaces par l’exemple du 17 août 2005).



Figure 2 : Série chronologique de la réflexion spectrale de la zone de surpâturage



Figure 3 : Comparaison des réflexions spectrales pour cinq zones avec une intensité différente de pâturage



Par des mesurages de la réflexion spectrale sur des surfaces différentes on a prouvé qu’il y a un changement relatif à la croissance végétale pendant l’année. Alors qu’au début de la période de végétation (mai et juin) et aussi à leur fin (septembre) on a mesuré des réflexions spectrales plus hautes, celles-ci sont plus basses au milieu de la période de végétation (juillet et aout). De plus, on a prouvé des différences entre les seules surfaces d’analyse.
L’utilisation des mesures par spectromètre pour la dérivation d’un indice de végétation (NDVI – Normalized Vegetation Index) est prévue à l’avenir proche. Cet indice sert comme mesure pour l’activité photosynthétique végétale. Si la densité de végétation relative à une surface reste constante, le NDVI peut également être utilisé comme indicateur pour l’état et l’intensité de croissance de la végétation. Le NVDI peut être déterminé d’une manière assez simple par les données de la télédétection. Des comparaisons entre les NVDI dérivés par des donnés satellitaires ou des données déterminées au sol sont prévues. Les réflexions spectrales mesurées in situ sont prévues d’être utilisées pour la validation des données de télédétection.


Nous voudrions bien vous proposer un système propre selon votre application. Si vous avez besoin des mesurages d’essai pour vos échantillons, nous vous pourrions offrir des systèmes différentes dans notre laboratoire getSpec.com.



Dernier changement 08/15/2007 01:52 PM
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