Agronomie 22 (2002) 587-595
DOI: 10.1051/agro:2002047

Monitoring sunflower crop development from C-band radar observations

Jean-Pierre Wigneron^a, Marjorie Fouilhoux^b, Laurent Prévot^c, André Chanzy^c, Albert Olioso^c, Nicolas Baghdadi^d and Christine King<sup>d

a</sup>  INRA - Bioclimatologie, BP 81, 33883 Villenave d'Ornon Cedex, France
^b  Météo France/ENM, 42 avenue G. Coriolis, 31057 Toulouse Cedex 1, France
^c  INRA CSE, Site Agroparc, 84914 Avignon Cedex 9, France
^d  BRGM, BP 6009, 45060 Orléans, Cedex 02, France

(Received 13 September 2001; revised 7 May 2002; accepted 25 June 2002)

Abstract
The objective of this work was to analyse the potential of C-band radar data for monitoring summer crop characteristics during the whole vegetation cycle. Radar observations were acquired over summer crops (sunflower, corn) during the Alpilles-ReSeDA experiment by the airborne ERASME and spaceborne SAR on board ERS-2 instruments. In this study, a semi-empirical approach was used to model the time variations in the sunflower radar backscattering as measured by both sensors. Then, we investigated the possibility of using a simple retrieval approach to monitor the crop growth from the combined airborne and spaceborne active microwave data. The results of this analysis are important to assess more efficiently the potential use of current spaceborne radar instruments for applications in agriculture.

Résumé
Suivi du développement des cultures de tournesol à partir d'observations radar en bande C. L'objectif de cette étude est d'analyser le potentiel des mesures radar bande C pour le suivi des caractéristiques des cultures agricoles pendant le cycle de végétation. Les observations radar ont été acquises sur des cultures d'été (tournesol et maïs) pendant l'expérience Alpilles-ReSeDA par l'instrument aéroporté ERASME et l'instrument spatial SAR sur ERS-2. Dans cette étude, une approche semi-empirique a été utilisée pour modéliser l'évolution temporelle des mesures micro-ondes actives sur les parcelles de tournesol. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la possibilité d'utiliser une approche simple d'inversion pour le suivi du développement des cultures à partir des mesures radar. Les résultats de cette analyse sont importants pour mieux évaluer le potentiel des instruments radar actuels pour des applications en agriculture.

Key words: C-band radar / growth monitoring / sunflower / soil moisture / ERS / LAI

Mots clés : radar bande C / suivi du développement des cultures / tournesol / humidité du sol / ERS / LAI

Correspondence and reprints: Jean-Pierre Wigneron
    e-mail: wigneron@bordeaux.inra.fr

Communicated by Thomas Schmugge (Beltsville, USA)

© INRA, EDP Sciences 2002