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Variance based fusion of VCI and TCI for efficient classification of agriculture drought using MODIS data / Anjana N.J. Kukunuri in Geocarto international, vol 37 n° 10 ([01/06/2022])  

Public [article]  inGeocarto international > vol 37 n° 10 [01/06/2022] . - pp 2871 - 2892 Titre : Variance based fusion of VCI and TCI for efficient classification of agriculture drought using MODIS data Type de document : Article/Communication Auteurs : Anjana N.J. Kukunuri, Auteur ; Deepak Murugan, Auteur ; Dharmendra Singh, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 2871 - 2892 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] évapotranspiration [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] Inde [Termes IGN] indice de stress [Termes IGN] indice de végétation [Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes IGN] précipitation [Termes IGN] réflectance spectrale [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] stress hydrique Résumé : (auteur) Overall health condition of the vegetation is obtained by combining satellite data derived moisture and thermal stresses present in vegetation condition index (VCI) and thermal condition index (TCI), respectively and improves the accuracy of drought classification. Although vegetation health index fuses the information present in VCI and TCI, the relative contribution of each index depends on prior knowledge of the study area. Therefore, the random weighing method is used to obtain optimal weights of VCI and TCI based on variances of individual indices. The obtained fusion results of a normal and drought year demonstrate that the random weighing fusion achieves better estimation of agriculture drought without requiring apriori information and the obtained drought classification results are in line with the available ground truth precipitation records. In addition, the correlation analysis of the obtained optimal weights and standardized precipitation evapotranspiration index exhibited a strong correlation with a Pearson’s correlation coefficient of above 0.8. The study also showed that the relative contribution of VCI is prevalent in normal conditions while TCI in dry to extreme dry conditions. Numéro de notice : A2022-595 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/10106049.2020.1837256 Date de publication en ligne : 02/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1080/10106049.2020.1837256 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101299 [article]

Apport de la télédétection et des variables auxiliaires dans l'étude de l'évolution des périodes de sécheresse / Nesrine Farhani (2022)  

Public Titre : Apport de la télédétection et des variables auxiliaires dans l'étude de l'évolution des périodes de sécheresse Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nesrine Farhani, Auteur ; Gilles Boulet, Directeur de thèse ; Zohra Lili-Chabaane, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2022 Importance : 194 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université Toulouse délivré par l'Université Toulouse 3 - Paul Sabatier, spécialité Surfaces et Interfaces Continentales, Hydrologie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] albedo [Termes IGN] capteur actif [Termes IGN] capteur passif [Termes IGN] données météorologiques [Termes IGN] évapotranspiration [Termes IGN] gestion de l'eau [Termes IGN] image Landsat-ETM+ [Termes IGN] image Landsat-TM [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] image thermique [Termes IGN] indice de stress [Termes IGN] Leaf Area Index [Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] stress hydrique [Termes IGN] température de surface [Termes IGN] Tunisie [Termes IGN] zone aride Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La surveillance des sécheresses dans les régions arides et semi-arides est cruciale car ses conséquences pour l'agriculture peuvent être dramatiques. Afin d'aider les décideurs à établir de bonnes pratiques de gestion de la ressource en eau et d'atténuation du risque des sécheresses, nous nous intéressons à l'analyse des indices de stress hydriques. À cette fin, un modèle de bilan d'énergie à double source permet, en combinant de l'information satellitaire (température de surface, NDVI, albédo et LAI) et de l'information météorologique (température de l'air, humidité relative de l'air, vitesse du vent et rayonnement global), de simuler l'évapotranspiration ainsi que le stress hydrique. Ces deux variables doivent être fournies d'une façon continue et sur une longue période temporelle pour une analyse adéquate des périodes de sécheresses. Or, les réseaux d'observations météorologiques sont parfois insuffisants (faible densité des sites instrumentés et périodes d'observation courtes et souvent non-concomitantes). Notre premier objectif est alors de simuler des scénarios de différentes variables climatiques afin de les prolonger. Nous avons adapté un générateur de conditions météorologiques "MetGen" qui permet de combler les lacunes présentes sur une période d'observation et de projeter des scénarios sur une période distincte de la période d'observation. MetGen exploite parmi ses co-variables, les données de réanalyses qui fournissent des variables à faible résolution spatiale (environ 31 km), comme source d'information importante. Nous comparons cette méthode avec des méthodes de correction de biais (univariée et multivariée) qui exploitent également les données de réanalyses. Cette approche statistique est validée selon deux volets : l'évaluation de la capacité (1) à bien reproduire les variables météorologiques et (2) à bien restituer les variables de bilan d'énergie. Les analyses, menées avec les données des stations météorologiques du système d'observations, ont permis de valider MetGen sur une période de validation (2011-2016). Nous avons utilisé alors cette méthode afin de simuler des données climatiques sur toute la période d'étude (2000-2019). Cette série ainsi que celle provenant des réanalyses brutes sont utilisées comme forçages climatiques du modèle d'énergie à double source SPARSE, afin de simuler deux indices de stress thermiques SI(SWG) et SI(ERA5) issus du générateur et des réanalyses ERA5 respectivement, à une échelle kilométrique. Ces deux indices sensibles aux anomalies de température de surface, sont comparés avec d'autres indices standardisés issus de différentes longueurs d'onde : le NDVI issu du visible/proche infrarouge, SWI du micro-onde et un indice standardisé de précipitations UPI qui est utilisé comme une référence pour notre analyse. Cette analyse est effectuée en termes de pertinence, de cohérence et de précocité pour la détection d'une sécheresse agronomique. Les deux indices thermiques ont montré des bonnes performances pour la détection du stress, notamment SI(SWG) qui a montré plus de précision et de capacité à détecter le stress hydrique d'une façon précoce. Ces analyses et tous ces approches statistiques sont effectuées au niveau du bassin versant de Merguellil situé au centre de la Tunisie et qui présente un modèle typique des régions semi-arides. Note de contenu : 1- Introduction 2- Partie A 2.1 Etat de l'art 2.2 Matériel et méthodes 2.3 Conclusion partielle et synthèse 3- Partie B 3.1 Introduction 3.2 Développement de la méthode statistique 3.3 Résultats complémentaires 3.4 Conclusion partielle et synthèse 4- Partie C 4.1 Introduction 4.2 Interpolation journalière de l’évapotranspiration 4.3 Indice de sécheresse 4.4 Utilisation de l’indice thermique pour le stress de la végétation 4.5 Comparaison SI et ESI 4.6 Conclusion partielle et synthèse Conclusion et perspectives Numéro de notice : 28880 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Surfaces et Interfaces Continentales, Hydrologie : Toulouse 3 : 2022 Organisme de stage : CESBIO DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2022TOU30022 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101529

Mixture effect on radial stem and shoot growth differs and varies with temperature / Maude Toïgo in Forest ecology and management, vol 488 (May-15 2021)  

Public [article]  inForest ecology and management > vol 488 (May-15 2021) . - n° 119046 Titre : Mixture effect on radial stem and shoot growth differs and varies with temperature Type de document : Article/Communication Auteurs : Maude Toïgo, Auteur ; Gaël Ledoux, Auteur ; Soline Martin-Blangy, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 119046 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] Abies alba [Termes IGN] Alpes (France) [Termes IGN] climat [Termes IGN] croissance des arbres [Termes IGN] diamètre des arbres [Termes IGN] échantillonnage [Termes IGN] Fagus sylvatica [Termes IGN] forêt tempérée [Termes IGN] houppier [Termes IGN] indice de stress [Termes IGN] peuplement mélangé [Termes IGN] Quercus pubescens [Termes IGN] température [Vedettes matières IGN] Sylviculture Résumé : (auteur) The effect of species diversity on forest productivity and its temporal stability is known to be species-, climate- and site- dependent and is mostly apprehended through stem diameter. Therefore, it remains largely unknown whether the mixture effect on the growth of tree crowns is similar to its effect on the growth of tree diameter. However, it is commonly accepted that changes in crown architecture are an important component of tree response to tree species diversity. Moreover, the mixture effect on species is often asymmetric, i.e. the effect of a species A on a species B is not equal to the effect of species B on A. It then appears that considering the effects of both species mixture and climate on shoot growth could contrast the results coming mainly from stem growth. We studied the effects of tree species mixture and temperature on the annual growth of shoots and basal area of stems in Fagus sylvatica-Quercus pubescens and Fagus sylvatica-Abies alba stands along a Mediterranean-Alpine gradient, for four years in five sites. The sample design was organized in 10 triplets: four triplets of mono- and bi-specific plots of Quercus pubescens and Fagus sylvatica and six triplets of mono- and bi-specific plots of Abies alba and Fagus sylvatica along an altitudinal gradient ranging from 725 m to 1431 m. We found that the mixture effect on annual shoot volume increment (SVI) and on basal area increment (BAI) was asymmetrical in seven out of 10 cases and not significant in the three remaining cases. Mixture effect on SVI ranked from −56% to 157% and on BAI it ranked from −40% to 252%. Eventually we found that mixture effect was dependent on the type of limiting factor for growth, with at the driest sites a predominance of competition effects and at the coldest site a positive mixture effect on the two species studied. Branch growth appears as a variable that can be at least as informative as radial growth regarding the tree response to species interactions. This implies that considering only stem diameter in the diversity-productivity relationship can lead to biased conclusions on the global mixture effect on tree growth, which calls for a comprehensive approach of the tree response to tree species diversity. Our results are discussed in the light of the species stress tolerances and strategies to cope with competition. Numéro de notice : A2021-357 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.1016/j.foreco.2021.119046 Date de publication en ligne : 26/02/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119046 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97615 [article]

Application of thermal imaging and hyperspectral remote sensing for crop water deficit stress monitoring / Gopal Krishna in Geocarto international, vol 36 n° 5 ([15/03/2021])  

Public [article]  inGeocarto international > vol 36 n° 5 [15/03/2021] . - pp 481 - 498 Titre : Application of thermal imaging and hyperspectral remote sensing for crop water deficit stress monitoring Type de document : Article/Communication Auteurs : Gopal Krishna, Auteur ; Rabi N. Sahoo, Auteur ; Prafull Singh, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 481 - 498 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] image thermique [Termes IGN] indice de stress [Termes IGN] Oryza (genre) [Termes IGN] réflectance spectrale [Termes IGN] régression des moindres carrés partiels [Termes IGN] rizière [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] stress hydrique [Termes IGN] teneur en eau de la végétation Résumé : (auteur) Water deficit in crops induces a stress that may ultimately result in low production. Identification of response of genotypes towards water deficit stress is very crucial for plant phenotyping. The study was carried out with the objective to identify the response of different rice genotypes to water deficit stress. Ten rice genotypes were grown each under water deficit stress and well watered or nonstress conditions. Thermal images coupled with visible images were recorded to quantify the stress and response of genotypes towards stress, and relative water content (RWC) synchronized with image acquisition was also measured in the lab for rice leaves. Synced with thermal imaging, Canopy reflectance spectra from same genotype fields were also recorded. For quantification of water deficit stress, Crop Water Stress Index (CWSI) was computed and its mode values were extracted from processed thermal imageries. It was ascertained from observations that APO and Pusa Sugandha-5 genotypes exhibited the highest resistance to the water deficit stress or drought whereas CR-143, MTU-1010, and Pusa Basmati-1 genotypes ascertained the highest sensitiveness to the drought. The study reveals that there is an effectual relationship (R2 = 0.63) between RWC and CWSI. The relationship between canopy reflectance spectra and CWSI was also established through partial least square regression technique. A very efficient relationship (calibration R2 = 0.94 and cross-validation R2 = 0.71) was ascertained and 10 most optimal wavebands related to water deficit stress were evoked from hyperspectral data resampled at 5 nm wavelength gap. The identified ten most optimum wavebands can contribute in the quick detection of water deficit stress in crops. This study positively contributes towards the identification of drought tolerant and drought resistant genotypes of rice and may provide valuable input for the development of drought-tolerant rice genotypes in future. Numéro de notice : A2021-250 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/10106049.2019.1618922 Date de publication en ligne : 10/06/2019 En ligne : https://doi.org/10.1080/10106049.2019.1618922 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97272 [article]

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Early detection of forest stress from European spruce bark beetle attack, and a new vegetation index: Normalized distance red & SWIR (NDRS) / Langning Huo in Remote sensing of environment, Vol 255 (March 2021)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > Vol 255 (March 2021) . - n° 112240 Titre : Early detection of forest stress from European spruce bark beetle attack, and a new vegetation index: Normalized distance red & SWIR (NDRS) Type de document : Article/Communication Auteurs : Langning Huo, Auteur ; Henrik J. Persson, Auteur ; Eva Lindberg, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 112240 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] bande infrarouge [Termes IGN] écho radar [Termes IGN] houppier [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] indice de stress [Termes IGN] indice de végétation [Termes IGN] insecte nuisible [Termes IGN] maladie parasitaire [Termes IGN] Picea mariana [Termes IGN] Scolytinae [Termes IGN] signature spectrale [Termes IGN] Suède [Termes IGN] vulnérabilité Résumé : (auteur) The European spruce bark beetle (Ips typographus [L.]) is one of the most damaging pest insects of European spruce forests. A crucial measure in pest control is the removal of infested trees before the beetles leave the bark, which generally happens before the end of June. However, stressed tree crowns do not show any significant color changes in the visible spectrum at this early-stage of infestation, making early detection difficult. In order to detect the related forest stress at an early stage, we investigated the differences in radar and spectral signals of healthy and stressed trees. How the characteristics of stressed trees changed over time was analyzed for the whole vegetation season, which covered the period before attacks (April), early-stage infestation (‘green-attacks’, May to July), and middle to late-stage infestation (August to October). The results show that spectral differences already existed at the beginning of the vegetation season, before the attacks. The spectral separability between the healthy and infested samples did not change significantly during the ‘green-attack’ stage. The results indicate that the trees were stressed before the attacks and had spectral signatures that differed from healthy ones. These stress-induced spectral changes could be more efficient indicators of early infestations than the ‘green-attack’ symptoms. In this study we used Sentinel-1 and 2 images of a test site in southern Sweden from April to October in 2018 and 2019. The red and SWIR bands from Sentinel-2 showed the highest separability of healthy and stressed samples. The backscatter from Sentinel-1 and additional bands from Sentinel-2 contributed only slightly in the Random Forest classification models. We therefore propose the Normalized Distance Red & SWIR (NDRS) index as a new index based on our observations and the linear relationship between the red and SWIR bands. This index identified stressed forest with accuracies from 0.80 to 0.88 before the attacks, from 0.80 to 0.82 in the early-stage infestation, and from 0.81 to 0.91 in middle- and late-stage infestations. These accuracies are higher than those attained by established vegetation indices aimed at ‘green-attack’ detection, such as the Normalized Difference Water Index, Ratio Drought Index, and Disease Stress Water Index. By using the proposed method, we highlight the potential of using NDRS with Sentinel-2 images to estimate forest vulnerability to European spruce bark beetle attacks early in the vegetation season. Numéro de notice : A2021-190 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2020.112240 Date de publication en ligne : 20/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.112240 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97111 [article]

The strong and the stronger: The effects of increasing ozone and nitrogen dioxide concentrations in pollen of different forest species / Sónia Pereira in Forests, vol 12 n° 1 (January 2021)  

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Thermal infrared reveals vegetation stress / Thomas A. Groen in GIM international [en ligne], vol 30 n° 6 (June 2016)

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Monitoring of water stress in wheat using multispectral indices derived from Landsat-TM / Nitika Dangwal in Geocarto international, vol 31 n° 5 - 6 (May - June 2016)  

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Evaluating leaf chlorophyll content prediction from multispectral remote sensing data within a physically-based modelling framework / H. Croft in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 102 (April 2015)  

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MODIS-based vegetation index has sufficient sensitivity to indicate stand-level intra-seasonal climatic stress in oak and beech forests / Tomáš Hlásny in Annals of Forest Science, vol 72 n° 1 (January 2015)  

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