La sécheresse est un événement climatique anormal qui ne se produit pas chaque année. L’un des avantages d’ASIS réside dans l’étendue temporelle et la résolution spatiale de son ensemble de données. Il contient 40 années (de 1984 à aujourd’hui) d’images matricielles à une résolution spatiale de 1 km, soit chaque pixel de 1 km contient une mémoire à long terme des sécheresses extrêmes survenues ces 40 dernières années. L’étendue temporelle et la résolution de l’ensemble de données permettent d’appuyer les analyses sur un ensemble de données de référence plus complet et plus précis que d’autres systèmes de télédétection, qui peuvent avoir des données dotées d’une résolution plus élevée, mais dont la couverture temporelle ne remonte pas jusqu’en 1984.

L’autre avantage réside dans le fait que ASIS introduit des coefficients culturaux dans le processus d’étalonnage, ce qui signifie qu’il prend en compte la sensibilité d’une culture face à un stress hydrique durant chaque phase phénologique.

Le dernier avantage est la durabilité du système ASIS. Pour soutenir les activités de surveillance de la sécurité alimentaire et d’alerte rapide de la FAO (principalement dans le cadre du SMIAR), depuis 2012, la FAO, en collaboration avec d’autres partenaires, fournit un solide soutien technique au fonctionnement quotidien du système ASIS; tant les archives de données que les données en temps quasi-réel utilisées par les versions nationales d’ASIS sont diffusées gratuitement tous les 10 jours.

Les indicateurs saisonniers sont conçus pour faciliter l’identification des zones de terres cultivées présentant une forte probabilité de stress hydrique (sécheresse). Ils combinent des indicateurs non saisonniers (végétation et température au sol) avec des informations sur les masques culturaux et les cycles agricoles dérivés de données historiques. Ainsi, l’emplacement de la culture, sa phase phénologique (dates des semis, durée du cycle de culture, etc.) et la sensibilité au stress hydrique de chaque phase phénologique sont des données importantes durant le processus d’étalonnage des indicateurs saisonniers. Par exemple, les zones où aucune culture/pâturage ne pousse sont exclues de l’étalonnage; certaines zones sont marquées comme «off season» (hors saison) si la période observée sur cette zone est en dehors des cycles de culture; pour les céréales, les phases les plus sensibles sont la floraison et le remplissage des grains. Les résultats finaux mettent en évidence les phénomènes de croissance anormale de la végétation et les sécheresses potentielles dans les zones de culture pendant la saison de croissance.

Tous ces indicateurs commencent par le calcul de l’indice VHI moyen pondérée. Le VHI moyen pondérée est une moyenne des valeurs décadaires du VHI au cours de la saison de croissance des cultures (du début jusqu’à la dernière décade d’analyse), pondérée par les coefficients culturaux (Kc), attribués aux valeurs du VHI aux décades correspondant au début de la saison (SOS), maximum de la saison (MOS) et fin de la saison (EOS). L’application des coefficients culturaux vise à refléter la sensibilité des cultures face à un stress hydrique à différents stades phénologiques.

Sur la base du VHI moyen, deux indicateurs saisonniers sont calculés: l’indice de stress hydrique (ASI) et l’intensité des sécheresses.

Un pixel, marqué en tant que culture par le biais de la carte d’utilisation du sol/du masque cultural, avec un VHI moyen pondérée inférieur à 0,35, est défini comme un pixel de sécheresse. L’indice de stress hydrique (ASI) désigne le pourcentage des superficies arables touchées par la sécheresse. Il reflète à la fois l’étendue temporelle et spatiale des épisodes de sécheresse. Dans la version mondiale d’ASIS, l’unité d’analyse spatiale est le niveau administratif GAUL 2 (niveau 0: niveau national, niveau 1: niveau infranational/provincial). Afin de faciliter l’interprétation rapide des résultats par les analystes, chaque zone administrative est ensuite classée en fonction de son pourcentage de zone touchée.

L’indicateur d’intensité des sécheresses classe les valeurs du VHI moyen pondérée, agrégées au niveau administratif GAUL 2, en quatre niveaux: Extrême, grave, modérée ou légère. Les zones avec un VHI moyen supérieur à 42 pour cent sont considérées comme ne souffrant pas de stress hydrique.

La phénologie des cultures définit les stades de développement physiologique de la croissance des cultures, de la plantation à la récolte. Le suivi de la croissance des cultures et l’estimation des rendements requièrent des informations précises sur la phénologie des cultures pendant la saison de croissance. La consommation d’eau d’une culture varie au cours des différentes étapes de sa croissance. Le stress hydrique à différents stades de croissance d’une culture peut avoir une incidence différente sur le rendement de cette culture. Différentes cultures ont également des besoins en eau différents. Le coefficient cultural (Kc) est introduit pour refléter les différences/sensibilités en matière de besoins en eau au cours des différentes étapes de développement des cultures et pour différents types de cultures. Dans ASIS, les coefficients culturaux sont utilisés (multipliés par le VHI au cours des étapes de croissance) pour donner la sensibilité du modèle.

Lors de l’établissement de l’ensemble de données de référence pour l’analyse des anomalies, la méthode la plus simple consiste à créer des jalons de référence sur la base des moyennes des valeurs passées. Cet ensemble de données de référence peut ne pas être très stable si la période de couverture des données n’est pas suffisante. Par ailleurs, les comparaisons entre différents sites peuvent ne pas être significatives, car les caractéristiques du couvert terrestre diffèrent selon les emplacements. Par exemple, la moyenne des séries temporelles du NDVI d’une zone de la forêt amazonienne sera toujours plus élevée que celle d’une zone de pâturages dans la région du Sahel. Le VCI, le TCI et le VHI adoptent une approche plus complexe. Les valeurs maximum et minimum des séries temporelles du NDVI sont utilisées pour calculer les indices (voir le tableau à la question 6). L’indice est exprimé sous la forme d’une plage de valeurs numériques entre 0 et 1. De cette façon, la valeur de l’indice à n’importe quel endroit et sur n’importe quelle échelle de temps est cohérente, quelles que soient les caractéristiques du couvert terrestre de l’emplacement. Cela rend possible les comparaisons entre divers emplacements et/ou moments. Bien sûr, si l’état du couvert terrestre d’une zone change dans le temps, par exemple, lorsqu’une zone de forêt est déboisée pour planter du maïs, cela peut causer des imprécisions, étant donné que les valeurs maximales et minimales du NDVI des terres arables et des forêts sont différentes.

Dans ASIS, le NDVI, le VCI et le VHI sont considérés comme des «indicateurs non saisonniers» qui indiquent uniquement la biomasse produite par la végétation de la couverture du sol. La phénologie et le type des cultures plantées ne sont pas pris en compte lors de l’élaboration de ces indicateurs. Dans ASIS, tous les indicateurs non saisonniers sont calculés selon deux modalités: décadaire et mensuelle.

NDVI (Indice de végétation par différence normalisée)
Indice de végétation classique. Le NDVI mesure la «verdeur» de la couverture du sol; il est utilisé comme indicateur de la densité et de la santé de la végétation.	Utilisation Seulement pour obtenir une compréhension de base de la situation de la biomasse/végétation de surface.

Écart NDVI
L’écart NDVI indique la variation de la période actuelle de suivi, dans le cas d’ASIS, tous les 10 jours, par rapport à la moyenne à long terme. Une valeur positive (par exemple 20 pour cent) indique une amélioration des conditions de végétation par rapport à la moyenne, tandis qu’une valeur négative (par exemple -40 pour cent) signale des conditions de végétation relativement mauvaises.	Utilisation Pour comprendre des anomalies de végétation; il constitue une simple indication de quelles zones sont dans une situation de biomasse inférieure à la normale. À utiliser uniquement lorsque d’autres indices (VCI, VHI, etc.) ne sont pas disponibles/ne peuvent pas être calculés.

VCI (indice des conditions de végétation)
Le VCI évalue l’état de santé de la végétation par rapport aux tendances historiques. Le VCI rapporte l’indice NDVI de la décade courante à son minimum et son maximum à long terme, normalisé au moyen des valeurs historiques du NDVI pour la même décade. Le VCI est conçu pour séparer la composante du NDVI liée aux conditions météorologiques des éléments écologiques.	Utilisation Le VCI peut être utilisé pour voir où la biomasse est stressée, mais il tend parfois à surestimer ce phénomène sur certaines zones.

VHI (Indice de santé de la végétation)
Le VHI illustre la gravité des sécheresses en se fondant sur la santé de la végétation et l’influence des températures sur l’état des plantes. Il a été créé pour corriger la surestimation du VCI dans les zones touchées. Il s’agit d’un indice composite qui combine à la fois l’indice des conditions de végétation (VCI) et l’indice des conditions de température.	Utilisation C’est l’indicateur élémentaire utilisé pour calculer les indicateurs saisonniers d’ASIS (ASI, intensité des sécheresses). Dans ASIS, les composantes du VHI (VCI et TCI) reçoivent la même pondération dans le calcul de l’indice (w= 0,5).

De 1 km à 250 m, oui, c’est possible, mais certains défis doivent être résolus. Il est nécessaire de procéder à une sorte d’étalonnage entre les capteurs ou d’extrapoler les valeurs maximum et minimum au nouveau capteur, en supposant que ces valeurs maximum et minimum seront utilisées comme ensemble de données de référence pour le nouveau capteur. Bien sûr, il y aura des imprécisions.

De 1 km à 40 m, peut-être pas. Il y aura trop d’imprécisions entre ces résolutions trop différentes.

La carte des terres cultivées utilisée dans la version mondiale d’ASIS est tirée de la base de données GLC-Share produite par la FAO: https://data.apps.fao.org/map/catalog/srv/eng/catalog.search#/metadata/ba4526fd-cdbf-4028-a1bd-5a559c4bff38, la couche de données sur les terres cultivées de GLC-Share fait référence aux cultures collectives et prend en compte dix types différents de cultures principales (blé, riz, maïs, orge, etc.). Dans les versions nationales d’ASIS, il est possible d’établir des cartes des terres cultivées pour des cultures particulières.

Non. Le masque de cultures utilisé dans ASIS au niveau mondial est extrait de GLC-Share, une carte statique de la couverture terrestre. Il ne reflète pas les systèmes de culture réels. Actuellement, aucun des systèmes de suivi de l’agriculture à l’échelle mondiale n’utilise de masque de cultures dynamique, car cela serait très coûteux à mettre en œuvre. Cependant, cela devrait être le cas à l’avenir.

Non. Dans ASIS, l’état d’avancement de la campagne est basé sur la moyenne à long terme de la phénologie de la végétation pour chaque pixel, dérivée des moyennes à long terme des images NDVI reçues de SPOT-Vegetation. Cette simplification implique que les phénologies des cultures/pâturages sont statiques et par conséquent, que les campagnes de croissance progressent à un rythme constant chaque année. La carte sur les progrès de la saison peut être utilisée comme «proxy» pour comprendre le modèle général de la phénologie des cultures.

Normalement, il existe un masque/une carte spécifique pour signaler les grandes étendues d’eau. Cette carte est masquée/exclue lors du calcul des indicateurs ASIS. Les pixels représentant les plans d’eau sont marqués avec une couleur différente de toutes les autres couleurs affichées sur la légende de la carte. (Dans ASIS, la couleur des étendues d’eau est la même que celle de l’arrière-plan de la carte: blanc). Si un pixel à l’intérieur d’une grande étendue d’eau est signalé par une couleur identique à celle des autres couleurs affichées sur la légende, les utilisateurs peuvent contacter [email protected]

Oui, certainement. L’indicateur fondamental d’ASIS est l’indice de santé de la végétation (VHI). Les indices fondés sur la végétation décrivent plus directement les conditions de croissance des cultures et reflètent les impacts des intrants/interventions techniques fournis pendant les phases de croissance telles que l’application de pesticides, l’utilisation d’engrais et le recours à l’irrigation durant les périodes de manque d’eau. Nous avons testé ASIS au Viet Nam et le système a montré l’apparition des sécheresses agricoles dues au manque d’eau dans les réservoirs pendant les années El Niño.

La principale limite d’ASIS, comme d’autres systèmes fondés sur des indices de végétation, est la qualité des images satellite en présence de nuages. Le capteur satellite ne peut pas capturer correctement les informations sur la végétation du sol sur les zones couvertes par des nuages. Bien que des opérations de nettoyage des données soient effectuées par la suite, dans certaines zones, comme les hautes terres, qui peuvent être couvertes par des nuages la plus grande partie de l’année, le nettoyage est parfois difficile et des imprécisions peuvent apparaître dans les données. Il est possible de contourner cette limite en utilisant un modèle de bilan hydrique dotée d’une bonne résolution. Une autre limite réside dans le fait qu’ASIS utilise un masque de cultures statique qui ne reflète pas les systèmes de culture réels au cours de la campagne. L’application d’un masque de cultures dynamique à l’échelle mondiale est très difficile et nécessite beaucoup de ressources. Actuellement, aucun des systèmes de suivi de l’agriculture à l’échelle mondiale n’utilise de masque de cultures dynamique. Il est possible d’utiliser des drones localement pour vérifier et corriger des incohérences et éliminer des imprécisions introduites à certaines échelles.

La FAO a reconnu que certaines hypothèses et données utilisées dans la version mondiale d’ASIS n’étaient pas applicables au niveau des pays, c’est la raison pour laquelle elle a mis en œuvre des versions nationales d’ASIS. La principale différence entre la version mondiale d’ASIS et les versions nationales d’ASIS est que ces dernières bénéficient de plus de souplesse pour ajuster les paramètres d’entrée de base au niveau local sans changer la méthodologie/l’algorithme principal. ASIS au niveau mondial fournit des archives des images satellite brutes à la version nationale d’ASIS lors de la configuration du système dans le pays, ainsi que de nouvelles images tous les dix jours. Voici quelques différences:

	Version mondiale d’ASIS	Version nationale d’ASIS
Masque de cultures	FAO GLC-Share, un masque de cultures intégré comprenant dix grandes cultures	Il est possible d’introduire n’importe quelle culture, y compris des cultures pérennes comme la canne à sucre, le café, les prairies, etc. Source: Étude sur l’utilisation des terres la plus récente effectuée dans le pays.
Phénologie des cultures	Basé sur un modèle, dérivé d’un ensemble d’images satellite pluriannuelles de SPOT-Vegetation (1999-2011). Couvre seulement deux saisons par an.	Basé sur le terrain. Les dates de début (SOS) et de fin de saison (EOS) proviennent du terrain et sont fournies par une unité administrative. Les dates sont spécifiques aux diverses cultures et renvoient au moment où la plupart des agriculteurs les mettent en terre et à la durée du cycle de culture utilisé dans chaque unité administrative. Cette approche permet d’analyser plus de deux campagnes de culture par année.
Pondérations et coefficients de culture (kc) appliqués lors du calcul des indices	Fixes	Peuvent être ajustés en fonction du type de culture
Granularité spatiale pour les indicateurs saisonniers	Niveau 2 du Système mondial de classification par niveaux administratifs (GAUL) (niveau des districts)	L’unité d’analyse peut être plus granulaire, par exemple, niveau administratif 3, niveau 4, etc., tant que des informations sur la phénologie des cultures sont disponibles à ce niveau et que la superficie de l’unité d’analyse est supérieure à 1 km2.

Regardez cette courte vidéo pour en savoir plus.

Suivez cette vidéo de démonstration d’une durée de 1 minute:

Regardez cette courte vidéo qui vous montre et vous explique comment faire!

Très facile! Voici l'URL de la plateforme géospatiale HiH de la FAO: https://data.apps.fao.org/, cherchez un fichier CSV (Comma Separate Value) sur le site Web ASIS, consultez cette vidéo de 1 minute seulement et essayez par vous-même.

Les ensembles de données de trame d’ASIS (géoréférencés) sont accessibles de différentes manières, soit par le biais de plateformes géospatiales, comme la plateforme géospatiale Main dans la main (HiH) de la FAO, Google Earth Engine, ESRI Living Atlas, soit par le biais du service de cartes Web (WMS) fourni par la FAO. Veuillez consulter la page d' Accès aux données de ce site Web pour plus de détails.

La FAO fournit un soutien technique pour l'accès aux données (fichiers au format de trame) mais pas pour leur manipulation ou traitement. Cependant, la plupart des SIG/ logiciels de traitement des images satellite et plateformes géospatiales fournissent une documentation détaillée et des manuels d'utilisation, auxquels vous pouvez vous référer. Suivre un cours sur les systèmes SIG axé sur le traitement/l'analyse des images de trame est également une bonne idée. Il existe également des communautés axées sur les SIG/la télédétection qui pourront également vous être utiles.

Quelques logiciels pratiques et disponibles gratuitement:
      - QGIS (https://www.qgis.org/en/site/)
      - Python (https://www.python.org/))
      - GDAL (https://gdal.org/)
      - SPIRITS (https://ec.europa.eu/jrc/en/scientific-tool/spirits-software-processing-and-interpreting-remote-sensing-image-time-series)

Certains cours e-learning gratuits de la FAO, qui traitent des opérations de trame basiques pour l'alerte précoce, peuvent également s’avérer utiles:
      - Informations de télédétection pour la surveillance des cultures et la sécurité alimentaire - Techniques et méthodes pour les zones arides et semi-arides: (https://elearning.fao.org/course/view.php?id=155)
      - Télédétection hyper-temporelle pour soutenir la surveillance agricole: (https://elearning.fao.org/course/view.php?id=330)

La taille des images de trame est assez grande. Pour les indicateurs saisonniers comme ASI, l'intensité des sécheresses, une seule couche de trame est d'environ 50 mégaoctets, pour les indicateurs non saisonniers comme VCI, VHI, il faut compter environ 350 mégaoctets. Assurez-vous que vous avez accès à une bonne connexion Internet et veillez également à utiliser un logiciel SIG/une plateforme géospatiale appropriés pour gérer les images de trame (voir question 6).

Comme vous le faites sur Google Map, vous pouvez utiliser la fonction de Zoom interactif fournie par la plateforme géospatiale (comme HIH, Living Atlas) pour examiner une région en particulier. Tous les ensembles de données de trame ASIS sont d'étendue mondiale. Un utilisateur avancé pourra utiliser la fonction «clip» fournie par le logiciel/la plateforme de traitement des images de trame pour manipuler les fichiers par programmation.

En raison des contraintes liées aux droits d’auteur, la FAO n'est pas en mesure de distribuer ces ensembles de données.

Oui.
Données décadaires: environ 4-5 jours après la fin d'une décade.

Données mensuelles: environ le 5 de chaque mois pour le mois précédent.

Remarque: Les ensembles de données de trame VCI/VHI décadaires/mensuels bénéficient de mises à jour au cours des 5 décades suivantes (amélioration de la précision des données, suppression des pixels de nuage, etc.).

Données récapitulatives annuelles: Environ le 5 juillet pour la précédente campagne agricole.

La version mondiale d’ASIS couvre deux saisons. La détection de la phénologie des cultures dans toutes les régions du monde s'étend de 12 mois avant l'année cible à 12 mois après l'année cible. Selon le profil NDVI à long terme, le mois de juin de l'année qui suit l'année cible est la fin de la saison pour toutes les régions. Environ le 5 juillet pour la précédente campagne agricole.

Les pouvoirs publics/institutions qui ont mis en place la version nationale d’ASIS.
Le logiciel de traitement des données ASIS ainsi que les images satellite utilisées par le logiciel sont fournis gratuitement par la FAO aux pouvoirs publics/à l'institution. La FAO fournit également un appui technique à la mise en place initiale du système et à la formation des pouvoirs publics/de l'institution, généralement par le biais d'un projet PCT. Pour plus d'informations, cliquez ici: https://www.fao.org/giews/earthobservation/asistool.jsp?lang=fr