Stage : Data Scientist Phénotypage des cultures - 6 mois
Data Scientist : Phénotypage des cultures en contexte d’agroécologie par capteurs et intelligence artificielle
Contexte
ARVALIS est un organisme de recherche appliquée en pointe sur l’analyse de données capteurs pour l’agriculture. Au sein du Laboratoire CAPTE avec l’INRAE d’Avignon, il développe des outils et des méthodes mettant en oeuvre des capteurs (lidars, caméras, spectromètres, …) intégrés sur différents systèmes (robots, drones, capteurs sans fil, …).
Evaluer les performances des variétés cultivées ou des produits de protection des cultures est une activité importante au niveau français (la France est le premier exportateur mondial de semences) et mondial. En France, ce sont 10 millions de parcelles d’essai qui sont ainsi mises en place et suivies.
Accélérer et améliorer les outils et les méthodes de caractérisation est donc stratégique.
Depuis plusieurs années, les mélanges d’espèces et l’agroforesterie se développent dans le sud de la France car ces techniques présentent des intérêts agronomiques nombreux : meilleure exploitation des ressources, meilleure tolérance aux stresses. Cependant, pour être bénéfiques, elles nécessitent une conduite culturale adéquate, adaptée aux conditions pédo-climatiques locales.
Afin de mieux aider les producteurs à choisir les espèces et à piloter leurs cultures, des mesures sont réalisées au cours de la saison afin de suivre le développement de la culture principale et des couverts végétaux associés. Ces données sont classiquement acquises à partir d’observations visuelles de terrain et de mesures destructives. Cependant, ces méthodes sont complexes, fastidieuses et souvent peu répétables car très hétérogènes spatialement. C’est pourquoi leur automatisation par capteurs est un enjeu fort pour accélérer les acquisitions et améliorer leur répétabilité.
En 2024, un réseau de parcelles sera suivi dans le cadre du projet CLIMAF. Il fera l’objet d’un suivi par des méthodes classiques (visuelles, destructives) et par un ensemble de techniques de phénotypage (drones, système portable) largement automatisés. Une activité d’appui auprès de l’équipe technique sera nécessaire pour s’assurer du bon déroulement de la saison. Une fois acquis et structuré, ce jeu de données sera utilisé pour le développement des méthodes de caractérisation des haies et des couverts associés, ainsi qu’à leur validation, en lien avec les experts du Laboratoire CAPTE. Plusieurs approches pourront être mises en oeuvre et évaluées : quantification des fractions de couverture par deep learning (segmentation sémantique), caractérisation de la structure des cultures par analyse d’images de hauteur (stéréovision). Enfin, une comparaison des performances des différentes méthodes et outils sera établie.
Objectif du stage et travaux à réaliser
Intégré(e) au sein de l’équipe INRAe – ARVALIS CAPTE d’Avignon, le (la) stagiaire a en charge un projet Data complet : de l’acquisition à l’analyse les données dans les expérimentations mises en place. Les principales étapes sont les suivantes :
- Participer à l’acquisition sur le terrain des mesures capteurs et des données de référence (mars -> juin) avec les capteurs développés par CAPTE
- Développer et comparer différents algorithmes, en lien avec l’équipe CAPTE. La robustesse des méthodes est un point essentiel.
- Evaluer la qualité des estimations par le système, suivant les conditions d’utilisation et les méthodes
- Rédiger le rapport de stage et préparation de la soutenance.
Profil requis
Etudiant en école d’ingénieur (3ème année) ou diplôme universitaire équivalent, vous possédez de bonnes bases en agronomie et en programmation / traitement d’image.
Vous appréciez travailler en équipe, vous êtes curieux et rigoureux.
Permis B souhaité.
Informations complémentaires
Possibilités de prolongation de ce travail sous forme de contrat / thèse suivant les résultats du stage
