The Morning Star Applique La Télédétection De Gradient

Présentation : À Propos De La Société The Morning Star

La société The Morning Star a été fondée en 1970 par Chris Rufer comme une petite entreprise propriétaire-exploitant de transport de tomates dans la Vallée Centrale de Californie. Aujourd’hui, l’entreprise est devenue la plus grande entreprise de traitement des tomates au monde, exploitant trois usines dédiées uniquement aux tomates. La société The Morning Star fournit plus de 40 % du marché national de tomates en dés et de purée de tomate pour les fabricants de produits alimentaires, les détaillants et les services d’alimentation. Elle a acquis une reconnaissance mondiale dans l’industrie de la tomate en menant des changements innovants dans la technologie de production qui ont accru l’efficacité partout dans le secteur.

Malgré l’expansion significative, la société The Morning Star a maintenu ses valeurs fondamentales consistant à produire des produits de tomates de haute qualité, à garantir que les attentes du service à la clientèle sont satisfaites et à fonctionner de manière respectueuse de l’environnement. Les produits de la société The Morning Star génèrent plus de 800 millions de dollars de ventes annuelles. La société poursuit notamment l’engagement de Chris Rufer consistant à transporter ses tomates des champs à l’usine de traitement, une pratique qu’elle maintient constamment depuis plus de 50 ans.

Actuellement, la société The Morning Star sert les producteurs du sud au nord de la Californie et dans toute la Vallée Centrale, sur une superficie totale d’environ 112 000 acres.

Habituellement, la saison de végétation des tomates en Californie commence vers la mi-mars, en commençant à Bakersfield, où les premiers champs sont plantés. Le processus commence dans le sud de la Californie et progresse graduellement vers le nord, certains champs du nord de la Californie étant plantés d’ici avril. Le semis s’effectue des deux côtés, en se déplaçant vers le milieu et vers Stockton, qui contient généralement les derniers champs. Cette phase dure jusqu’à fin juin, la mi-juin étant le délai moyen d’achèvement. Avec le début du mois de juillet, les semis sont rarement effectués, car on pense qu’il est déjà trop tard. L’objectif est de terminer tous les semis d’ici début juillet.

En ce qui concerne la récolte, les champs plantés en mars sont généralement récoltés en juillet, ce qui représente une période de végétation d’environ 3 à 4 mois. Les champs plantés en avril sont récoltés fin août ou septembre. Les dernières récoltes ont lieu fin octobre. À l’approche de novembre, il ne reste généralement plus de champs à récolter.

Défis : Irrigation Excessive, Carences Nutritionnelles, Disponibilité D’Images

Certains problèmes, dans ce cas particulier, sont principalement dus à l’utilisation excessive de l’eau pour l’irrigation. Particulièrement pendant les journées chaudes, les producteurs ont tendance à arroser excessivement leurs cultures, négligeant le fait que l’irrigation pourrait être conservée si les besoins en eau de la plante sont satisfaits de manière adéquate par l’humidité du sol. En maintenant une teneur en eau volumétrique optimale dans le sol, en fonction de son type, un approvisionnement en eau constant et suffisant peut être assuré, éliminant ainsi le besoin d’arrosage inutile uniquement en fonction des conditions météorologiques.

C’est pour relever ce défi que la plateforme et le système de Gradient entrent en jeu. Grâce à l’utilisation de technologies de l’agriculture de précision, les producteurs peuvent améliorer considérablement leurs pratiques d’irrigation au-delà de la seule dépendance à l’évapotranspiration ou aux données météorologiques.

De plus, les carences nutritionnelles, en particulier dans les tomates, sont devenues une autre préoccupation majeure. En conséquence, Gradient a travaillé au développement d’un programme de nutrition amélioré pour résoudre ce problème pour les producteurs. Cet effort continu représente une étape importante vers la résolution de ce problème et la garantie de récoltes plus saines.

Enfin, la fréquence, la qualité et le coût de l’imagerie de champs étaient l’un des domaines d’amélioration que Gradient a été spécifiquement chargé d’explorer par la société The Morning Star.

Jésus Salcedo, Ingénieur logiciel chez Gradient, a commencé, en tant que membre de l’équipe de recherche et développement en 2018, à tester divers moyens technologiques dans les champs pour améliorer les pratiques d’irrigation et voir s’ils pouvaient améliorer les rendements et obtenir de meilleures tomates en utilisant moins d’eau. Au moment où Jésus a rejoint l’équipe, ils avaient déjà mené de nombreuses expériences depuis 2012, donc dans la plupart des cas, ils savaient exactement quels capteurs fonctionnaient et lesquels ne fonctionnaient pas.

Le dernier élément technologique manquant, l’imagerie de champ, est devenu populaire en 2018. En conséquence, l’équipe de recherche et développement de Gradient a commencé à étudier l’opportunité de l’acquisition d’images sur la santé des cultures à l’aide de drones et satellites, puis à les assembler, les traiter et les mettre sur une plateforme telle qu’une source d’analyse visuelle.

Les Gradient Crop Yield Solutions (solutions de rendement des cultures de Gradient) nouvellement créées ont connu un succès significatif. L’enthousiasme des producteurs a incité l’équipe à développer ses essais en réponse à une demande croissante, ce qui a conduit à la création de Gradient en tant qu’entreprise autonome en 2019.

Pour répondre à la demande croissante, l’équipe de Gradient a travaillé en permanence à l’amélioration de son infrastructure et à l’accroissement de ses opérations. Bien qu’il y ait eu de nombreuses demandes pour ouvrir le programme à d’autres champs et producteurs, ils ont été prudents quant au maintien de la qualité du service pendant cette phase d’expansion. En termes d’imagerie aérienne, l’équipe est passée des drones aux avions lorsqu’elle a réalisé que les drones n’étaient pas pratiques pour couvrir efficacement de grandes surfaces. Cependant, le coût par acre de l’imagerie aérienne et la fréquence de visites répétées (8 images par an) se sont avérés être un facteur limitant, incitant l’équipe à explorer des options plus rentables tout en conservant une résolution comparable.

En 2022, j’ai comparé trois technologies : drones, avions et satellites, et je les ai présentées aux producteurs lors d’une de nos conférences. Nous avons constaté que toutes ces sources étaient capables de fournir des images similaires et de découvrir les mêmes zones de préoccupation. Cependant, grâce aux satellites, nous obtenions presque trois fois plus d’images par saison qu’avec les avions et les drones, au meilleur prix. En combinaison avec notre plateforme qui dispose de données de capteurs au sol, vous disposez d’une plateforme très solide avec des yeux dans le ciel et des yeux au sol. Les producteurs ont vraiment apprécié la combinaison des deux technologies. Ils sont maintenant capables de comprendre l’état de leurs champs et voir le progrès jour après jour, semaine après semaine. Ainsi, maintenant, nous leur donnons accès à la fois à EOSDA Crop Monitoring et à notre plateforme et nous prévoyons de nous développer en créant une plateforme tout-en-un, où ils pourront effectuer la surveillance des cultures, le désherbage, la nutrition des cultures, l’automatisation des vannes et la gestion des parasites.

Jésus Salcedo

Ingénieur logiciel chez Gradient

Maintenant, la mission de Gradient est de fournir aux producteurs une plateforme complète intégrant diverses technologies. Actuellement, seule la surveillance des cultures basée sur l’analyse d’images satellitaires est proposée en tant que service, mais le désherbage au laser, la nutrition des cultures, la surveillance des parasites et le contrôle automatisé des vannes sont actuellement en cours de recherche et de développement. L’objectif est d’offrir aux producteurs une plateforme unifiée combinant diverses technologies pour rationaliser leurs opérations. Initialement, l’accent était mis sur la surveillance de l’irrigation, en commençant par 6 200 acres. Le succès de l’équipe a conduit à une expansion rapide, atteignant 12 000 acres en 2020 et augmentant encore jusqu’à 23 000 acres en 2022. L’équipe vise à s’étendre à environ 26 000 acres en 2023 et prévoit une croissance supplémentaire pour atteindre de 35 000 à 40 000 acres au cours des années suivantes.

Solutions : Plateforme En Ligne, Données Satellitaires, Dépistage

L’équipe de Gradient exploite actuellement une plateforme complète conçue explicitement à des fins de surveillance des cultures. Leur principal service consiste à installer chez les producteurs une variété de capteurs pour les aider dans le processus de prise de décision en matière d’irrigation. Ceux-ci incluent des mesures telles que la teneur en eau volumétrique, la température de l’air, l’humidité relative et le stress des plantes. De plus, ils acquièrent des données sur le stress des plantes, qui sont combinées à des images satellitaires pour évaluer la progression des champs tout au long de la saison de croissance. Les images satellitaires servent à vérifier les données et à évaluer l’uniformité du champ.

À titre d’illustration, à l’aide de la plateforme d’EOSDA Crop Monitoring et de Gradient, l’équipe de Gradient examine les données collectées pour évaluer l’état du champ, identifiant tout signe de stress et surveillant les niveaux volumétriques de teneur en eau. En corrélant les données reçues des capteurs au sol avec les valeurs de NDVI (Indice de végétation par différence normalisée) sur tout le champ, l’équipe établit des corrélations entre les lectures de capteurs similaires. Par exemple, si les capteurs sont positionnés dans des zones vert clair ou vert foncé, tout autre endroit présentant des lectures comparables est susceptible de connaître des niveaux de stress pareils dans les cultures. Cette approche leur permet d’extrapoler l’état global du champ en fonction des données disponibles.

L’imagerie satellitaire nous permet de pouvoir suivre ces différentes zones sans avoir à être présent sur le champ. Et si nous détectons des problèmes ou des préoccupations dans le champ, nous pouvons envoyer un technicien ou alerter le producteur des problèmes potentiels. Cela nous évite de nous rendre systématiquement sur les champs pour des vérifications qui peuvent ne pas être nécessaires.

Jésus Salcedo

Ingénieur logiciel chez Gradient

Les producteurs ont un accès pratique à EOSDA Crop Monitoring, où ils peuvent consulter quotidiennement des données détaillées sur leurs champs. De plus, Gradient fournit un aperçu complet des conditions sur le champ grâce aux informations présentées sur sa plateforme. Pour faciliter l’analyse des données satellitaires, ils proposent un lien cliquable qui dirige les producteurs vers EOSDA Crop Monitoring, qui s’ouvre dans un onglet de navigateur séparé. Cela permet aux producteurs d’explorer les données d’imagerie associées à leurs champs s’ils le souhaitent.

L’analyse des conditions sur le champ à distance grâce à l’imagerie satellitaire fournit aux producteurs des informations importantes. Cependant, Gradient va encore plus loin en proposant une approche plus personnalisée.

Ils emploient des techniciens de champ chargés de surveiller et d’observer les conditions dans les champs de leurs producteurs. Ces techniciens sont envoyés pour évaluer l’état des champs et fournir des analyses plus approfondies dans les champs montrant un stress élevé. Une fois leur évaluation terminée, ils informent rapidement le producteur de toute constatation pertinente et offrent l’assistance nécessaire pour remédier à la situation.

En règle générale, l’équipe de la plateforme s’engage dans une communication et une collaboration directes soit avec les producteurs eux-mêmes, soit avec les gestionnaires de champ chargés de surveiller les fermes ou les ranchs. Ils établissent des contacts et des formations avec les personnes appropriées pour assurer une communication efficace. Des réunions mensuelles avec les producteurs sont une pratique courante, ainsi que des réunions supplémentaires selon leurs demandes.

Même si les producteurs ne rencontrent aucun problème spécifique ou ne nous contactent pas, nous planifions de manière proactive des réunions toutes les deux à trois semaines pour examiner les données, discuter des progrès sur le champ et répondre à toute préoccupation. Notre engagement envers un service à la clientèle exceptionnel est une source de fierté pour nous, car nous nous efforçons de maintenir une participation active tout au long du processus de culture, en soutenant étroitement les producteurs.

Jésus Salcedo

Ingénieur logiciel chez Gradient

De plus, Gradient étend ses services pour aider les nouveaux producteurs qui manquent d’expérience dans la culture de tomates. Grâce à leur propre plateforme, ils fournissent des conseils et des informations, permettant aux producteurs de développer une solide compréhension de la culture de tomates. Notamment, Gradient a obtenu un succès remarquable en collaborant avec les producteurs débutants. Par exemple, l’un de leurs producteurs, qui débutait dans la culture de tomates en 2022, a utilisé la plateforme de Gradient avec les images d’EOSDA Crop Monitoring et a obtenu un rendement impressionnant d’environ 65 tonnes par acre à la fin de la saison. Ce résultat est particulièrement merveilleux pour un producteur débutant. Un aspect qui l’a marqué a été la valeur de la plateforme pendant une période quand il a subi une blessure, le rendant incapable d’être physiquement présent dans les champs durant approximativement un mois et demi. Il s’est appuyé uniquement sur la plateforme de Gradient et les images d’EOSDA Crop Monitoring durant cette période, qui lui ont fourni des mises à jour précises sur l’état du champ et ont affirmé qu’il mettait en œuvre des pratiques correctes. Constatant les résultats positifs à la fin de la récolte, il a exprimé sa profonde satisfaction, attribuant son succès à l’apport irremplaçable de la plateforme.

Résultats : Synergie De Télécapteurs Et Capteurs Au Sol, IA Personnalisée, Superficie Agricole Utile Accrue

L’utilisation combinée d’EOSDA Crop Monitoring et de Gradient Crop Yield Solutions a permis aux agriculteurs d’économiser de 10 à 15 % sur les coûts d’irrigation, par rapport aux pratiques d’irrigation standard des producteurs.

Salcedo a également noté que l’évaluation des types de sol et de leurs capacités de rétention d’eau à l’aide d’images multispectrales pourrait être améliorée. Habituellement, l’imagerie satellitaire fournit des données sur la réflectance de surface et l’humidité du sol, mais pour effectuer l’analyse la plus précise, celle-ci doit être complétée par des mesures précises de l’architecture du sol local.

Les sources de données ouvertes fournissant des informations sur les types de sol peuvent contenir des classifications inexactes des types de sol qui, selon l’expérience de Gradient, ne peuvent pas refléter avec précision la composition actuelle de sol. Les sols peuvent changer avec le temps et leurs caractéristiques peuvent varier, y compris les variations liées à la profondeur. Par exemple, les cartes des sols accessibles au public, bien qu’indiquant la teneur en argile, peuvent ne pas tenir compte des mélanges d’argile et de loam argileux, ce qui influence les capacités de rétention d’eau et peut conduire à des erreurs d’irrigation.

Étant donné que la collection de données souterraines de Gradient capture généralement le comportement des plantes pendant les périodes de stress maximal, comme les moments les plus chauds de la journée, la combinaison de ces informations avec la modélisation de la teneur du sol profond et l’imagerie satellitaire présentant des bandes de longueurs d’onde spécifiques à l’agriculture s’avère très précieuse. Cette approche permet d’évaluer l’activité photosynthétique, d’identifier les zones stressées et de les corréler avec des résultats de rendement spécifiques, permettant ainsi des prévisions fiables pour les récoltes futures.

En conséquence, Gradient vise à développer une solution qui intégrera de manière transparente les données au sol et les données satellitaires et fournira aux producteurs des informations pratiquement applicables. Ces objectifs peuvent être atteints de plusieurs manières, avec la personnalisation d’EOSDA Crop Monitoring dans un avenir proche et des solutions d’IA personnalisées dans les projets à long terme.

EOSDA offre une ressource indispensable aux pédologues expérimentés qui possèdent leurs propres résultats de recherche en matière de modèles numériques d’élévation et de méthodes de vérification des cartes de prévision des sols ^{Cherlinka, Vasyl & Dmytruk, Yuriy & Barabas, Dušan. (2019). Methods of verification of soil prediction maps: a case study from Chernivtsi region, Ukraine. Geographia Cassoviensis. 13. 10.33542/GC2019-2-04.}.

L’un des moyens de continuer à améliorer la plateforme de Gradient consiste à visualiser l’emplacement de ses capteurs au sol et les données correspondantes. En plus, ils ont exprimé leur enthousiasme quant au potentiel des satellites récemment lancés, spécifiquement développés pour les applications agricoles. Ces satellites avancés devraient offrir des algorithmes et des informations améliorés. Bien qu’il n’y ait pas de projets immédiats d’intégration directe de l’interface de programmation d’application (API) dans leur plateforme, Salcedo a montré son intérêt pour les possibilités futures. Cependant, le partenariat actuel avec EOSDA implique d’étendre ses opérations et de couvrir autant d’acres que possible.

L’équipe de Gradient a observé des commentaires positifs de la part des producteurs concernant l’utilisation des images satellitaires et propose une formation approfondie pour s’assurer qu’ils peuvent utiliser efficacement la plateforme. Les utilisateurs apprécient la possibilité d’accéder à des graphiques informatifs, de suivre les courbes de végétation des plants en fonction du NDVI moyen, d’examiner les pourcentages de superficie agricole utile, d’évaluer le zonage des champs et d’utiliser d’autres fonctions avancées. Ces fonctions comprennent notamment le classement des champs et les options d’indice améliorées, qui offrent la flexibilité d’évaluer les indices moyens soit par quantités d’hectares spécifiques dans le champ, soit sous forme de valeurs en pourcentage, fournissant ainsi un aperçu complet des conditions sur le champ.

Gradient vise à poursuivre la collaboration et prévoit une croissance significative avec l’objectif à long terme de s’étendre à des centaines de milliers d’acres. Ils prévoient que leur partenariat avec EOSDA Crop Monitoring se développera également parallèlement à l’expansion de ses opérations.