Couplage de données administratives, agricoles et de télédétection pour la cartographie de l'irrigation en Occitanie

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Avec une situation exceptionnelle de sécheresse en France cet été, l’année 2026 met à nouveau en exergue la problématique de l’irrigation, qui représentait, en 2023 10% des 29 milliards de m3 prélevés, et 61 % de l’eau consommée. Cette problématique est particulièrement importante pour la région Occitanie, avec 1 exploitation agricole sur 4 qui a recours à l’irrigation, avec un total de 10 % de la surface agricole irriguée selon les résultats du recensement agricole 2020. Pourtant, les données à échelles géographique fine manquent pour mieux connaître les pratiques d’irrigation, pour une meilleure connaissance au service des politiques publiques et de la recherche.

Plusieurs études ont déjà démontré le potentiel des séries temporelles Sentinel-1 et Sentinel-2 pour la cartographie des surfaces irriguées à l’échelle de la parcelle, notamment à travers leur intégration dans des modèles d’apprentissage automatique entraînés à partir de données de référence (vérité terrain) (Amin et al., 2024; Bazzi et al., 2021; Demarez et al., 2019; Pageot et al., 2020). Le projet Hydrologie Spatiale1 semble également prometteur. Cependant, ces approches reposent généralement sur la disponibilité de données de vérité « terrain » permettant d’entraîner et de valider les modèles, coûteuses, ce qui constitue un frein important pour développer des méthodes robustes et transférables à d’autres territoires ou années.

Dans l’objectif initial de comparer les pratiques entre agriculteurs en agriculture biologique et conventionnelle, des travaux ont été initiés en 2026 sur les départements du Tarn et de l’Essonne, pour estimer les parcelles irrigués et volumes utilisés par hectare et culture, à partir de données administratives et statistiques, dans le cadre d’un projet de recherche IRRIBIO.

Nous proposons de poursuivre ces travaux prometteurs, au sein du projet en cours de construction CARTIRRI, en associant une approche complémentaire par télédétection, pour une nouvelle méthodologie visant à coupler données administratives, agricoles et de télédétection pour la cartographie de l’irrigation, et éviter le besoin de collecte de données de vérité terrain.

• L’objectif du stage est de développer et évaluer une approche de cartographie des parcelles irriguées combinant les informations issues du Recensement Agricole, du Registre Parcellaire Graphique, et des prélèvements en eau, avec des séries temporelles de télédétection, afin de compléter la cartographie existante à l’échelle départementale, pour le département du Tarn. Vous développerez ainsi une nouvelle méthode combinant de façon innovante des informations de source statistique, administrative et de télédétection, sur des départements d’Occitanie.
• Vous utiliserez les premiers résultats obtenus sur les parcelles irriguées grâce au croisement du RPG 2020 et RA 2020 comme informations de référence, spatialement explicites, comme base d’apprentissage et de validation de modèles basé sur la télédétection. Cette nouvelle méthode permettra ainsi de limiter la dépendance à des données de vérité terrain.
• La méthode sera appliquée au département du Tarn, comme une preuve de concept, dans la poursuite des travaux précédents. La méthodologie s’appuiera sur les parcelles identifiées avec un niveau de certitude élevé, pour entraîner et valider des modèles d’apprentissage automatique pour cartographier les parcelles irriguées (Random Forest, XGBoost, 1D-CNN). Ce jeu de données, composé de parcelles irriguées et non irriguées et couvrant différents types de cultures, permettra également d’envisager le développement d’un modèle par type de culture. Ces modèles exploiteront principalement les séries temporelles Sentinel-2, pour l’information optique, et Sentinel-1, pour l’information radar et pourront être complétées par des données environnementales complémentaires (altitude, données météorologiques et climatiques, pente, réserve utile etc).
• Après avoir évalué dans quelle mesure les données de télédétection peuvent étendre la couverture spatiale de la cartographie existante, pour le Tarn, vous évaluerez la capacité de transfert spatial des modèles développés, dans d’autres départements d’Occitanie. Il s’agira ainsi d’évaluer dans quelle mesure nous pourrons contribuer à une cartographie plus complète des surfaces irriguées à l’échelle régionale.

Le stage pourra être réalisé à Toulouse ou Montpellier, selon la localisation du stagiaire. 

Formations et compétences recherchées

Vous avez appris à pratiquer la télédétection ? Les problématiques agro-environnementales vous intéressent ? Vous souhaitez acquérir des compétences en data science dans le traitement de données hétérogènes ? Vous aimez le Sud-Ouest ? Ce stage est fait pour vous ! Vos travaux seront encadrés par un binôme aux compétences complémentaires en télédétection, agronomie et data science.

• Formation recommandée: 
  Master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur en télédétection, géomatique, data science et/ou intelligence artificielle, avec une spécialisation en analyse de données géospatiales, traitement des séries temporelles satellitaires et apprentissage automatique.
• Aptitudes recherchées : rigueur, organisation, autonomie, écoute, facilités de communication orale et écrite des travaux.
• Connaissances souhaitées : Télédétection, sciences de données, apprentissage automatique, traitements de données sous Python.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- de la prise en charge à 50 % de votre cotisation à la complémentaire santé collective ;
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation