Contactless measurement of roughness and soil moisture

The soil surface is a significant parameter in agriculture, particularly for the preparation of seedbeds. Moisture is the second fundamental soil parameter, which becomes of primordial importance in the control of reasoned irrigation. However, there is no standard on board sensors able to provide in real time such information. Cemagref presents here a new contactless sensor for soil characterization based on microwave techniques. The principle of measurement is similar to that used for radar remote sensing: the emission of an electromagnetic wave towards the ground and the analysis of the reflected signal, that depends on the geometric and dielectric characteristics of the medium: surface geometry, moisture, but also density and texture of the soil. The required parameters are extracted by appropriate signal processing techniques. The advantage of such sensor is to be less sensitive to the climatic and environmental disturbances (dust, light intensity, etc.) than optical sensors. / L'état de surface du sol est un paramètre important en agriculture, notamment lors des opérations de préparation des lits de semence. L'humidité est un autre paramètre fondamental, qui devient primordial dans la conduite raisonnée de l'irrigation. Or il n'existe pas sur le marché de capteurs embarquables capables de fournir de telles informations. Nous présentons ici un nouveau capteur de caractérisation du sol sans contact qui est basé sur les techniques micro-ondes. Le principe de ce capteur, conçu par le Cemagref, est semblable à celui utilisé par les satellites radar de télédétection : émettre une onde électromagnétique en direction du sol et analyser le signal réfléchi. Ce signal dépend des caractéristiques géométriques et diélectriques du milieu étudié : état de surface, humidité, mais aussi densité et nature du sol. Les paramètres recherchés sont extraits par des techniques appropriées de traitement du signal. L'intérêt d'un tel capteur est d'être moins sensible aux perturbations climatiques et environnementales (poussière, intensité lumineuse, etc.) que les capteurs optiques.