Évaluation des produits satellitaires d’humidité des sols de surface au dessus des régions agricoles du Canada

Citation

Oozeer, Y., Fletcher, C.G., Champagne, C. (2020). Evaluation of satellite-derived surface soil moisture products over agricultural regions of Canada. Remote Sensing, [online] 12(9), http://dx.doi.org/10.3390/RS12091455

Résumé en langage clair

L’humidité du sol est une variable importante pour l’agriculture. Elle est toutefois difficile à mesurer, car elle varie beaucoup dans l’espace et le temps, et il y a peu de capteurs en place au Canada pour la surveiller. Il existe un certain nombre d’ensembles de données satellitaires qui permettent d’estimer l’humidité des sols à l’échelle mondiale, mais leur exactitude et leur fréquence de mise à jour varient. Le présent article porte sur l’examen de plusieurs ensembles de données de l’Agence spatiale européenne (ASE), qui utilisent différents modèles pour estimer l’humidité des sols. Les ensembles de données satellitaires ont été comparés aux données in situ provenant de stations situées en Alberta, au Manitoba et en Ontario. Les ensembles de données des capteurs satellitaires SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) étaient plus exacts que l’ensemble de données de l’initiative sur les changements climatiques de l’ASE (ESA CCI), mais l’ensemble de données ESA CCI couvre une période plus longue et peut donc être utile pour étudier les processus à long terme.

Résumé

© Les auteurs, 2020. L’humidité des sols est un indicateur essentiel en ce qui concerne les changements climatiques et la sécheresse agricole, mais elle est difficile à mesurer en raison de sa grande variabilité en fonction de la couverture terrestre, du type de sol, du temps, de l’espace et de la profondeur. Il est très souhaitable de pouvoir obtenir des estimations satellitaires de l’humidité des sols, et celles ci sont devenues plus largement disponibles au cours de la dernière décennie. La présente étude examine et compare la performance de quatre ensembles de données satellitaires sur l’humidité des sols de surface au dessus du Canada, notamment les données du satellite SMOS L3 (Soil Moisture and Ocean Salinity Level 3), des versions 3.3 et 4.2 du produit sur l’humidité des sols de l’initiative sur les changements climatiques de l’Agence spatiale européenne (ESA CCI) et d’un produit récent appelé SMOS INRA CESBIO (SMOS IC), qui contient des corrections conçues pour réduire plusieurs sources d’incertitude connues liées à SMOS L3. Nous avons évalué ces ensembles de données en comparant leurs données à celles provenant de réseaux de stations situées dans des régions principalement agricoles du Canada pour la période de 2012 à 2014. Deux méthodes de comparaison statistique ont été utilisées, à savoir des mesures pour l’humidité moyenne des sols et la médiane des mesures. Les deux méthodes donnent des résultats de comparaison similaires pour les réseaux régionaux, mais, dans le cas des grands réseaux, la méthode de la médiane des mesures est plus représentative de la corrélation et de la variabilité globales et constitue donc une méthode plus appropriée pour évaluer la performance des produits satellitaires. Dans l’ensemble, les produits SMOS présentent des corrélations temporelles quotidiennes plus élevées, mais des biais plus importants, par rapport aux données d’humidité du sol in situ, que les produits ESA CCI, les produits SMOS IC présentant des corrélations plus élevées et une variabilité plus faible que les produits SMOS L3. Les produits SMOS offrent de meilleures données sur les événements quotidiens d’humidification et d’assèchement que les produits ESA CCI, les produits SMOS ayant détecté au moins 75 % des événements d’assèchement observés, comparativement à 55 % dans le cas des produits ESA CCI. De façon générale, dans le cas des périodes pour lesquelles la quantité d’observations est suffisante, les deux produits SMOS conviennent mieux aux applications agricoles au Canada que les produits ESA CCI, même si le produit SMOS IC détecte la variabilité de l’humidité des sols avec plus de précision que le produit SMOS L3.

Date de publication

2020-05-01

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