Pour effectuer des campagnes de mesure, nous utilisons plusieurs appareils positionnés à proximité ou autour de l’arbre pour acquérir des données météorologiques mais aussi éco-physiologiques, qui viendront alimenter une base de données. Cette base de données pourra être analysée et étudiée en intégralité quand les campagnes de mesures seront terminées.

Plusieurs capteurs équipent les arbres et font des mesures en continu :

  • Des anémomètres
  • Des capteurs de flux de sève
  • Des capteurs de rayonnement solaire global
  • Des capteurs de température et d’humidité de l’air
  • Des capteurs de sol humidité volumique, température et de tension du sol
  • Des capteurs LVDT ou « Pepipiaf »

D’autres capteurs interviennent ponctuellement, notamment :

  • des scanners laser 3D : pour mesurer la géométrie 3D des bâtiments, arbres, rue, etc
  • des caméras thermiques portatives et fixes : pour suivre la température de surface des objets composant la rue (en particulier les arbres et les façades)

Anémomètre

Ce capteur permet de mesurer la vitesse du vent. L’unité de mesure de l’appareil est en m/s. Nous utilisons plus particulièrement l’anémomètre à coupelles ou anémomètre de Robinson pour calculer la vitesse du vent. La mise en place de ce capteur peut s’avérer complexe, car il faut le placer suffisamment en hauteur pour pouvoir mesurer correctement la vitesse du vent. Le calibrage de l’appareil se fait à l’usine de fabrication et l’entretien est à faire une fois tous les 1 et 2 ans.

Il a plusieurs avantages :

  • La durée de vie du capteur est relativement longue (plusieurs années).
  • Il est petit et plutôt compact
  • Il ne consomme pas d’électricité

Ce capteur permet de mesurer les rayonnements du soleil dans la journée. Il l’avantage d’être petit en terme de surface ; il ne prend pas beaucoup de place.

Il s’agit d’un capteur avec une surface photovoltaïque qui capte les rayonnements et les convertit en W/m². De plus, ce capteur consomme sa propre énergie.

Capteur de rayonnement global


Capteur de température et d’humidité de l’air

Ce capteur permet de mesurer l’air ambiant avec la température et le taux d’humidité sous abri. Les unités de mesures sont en °C (degrés Celsius) et % (en pourcentage d’humidité). La mise en place de ce capteur n’est pas complexe, il doit être placé à une hauteur de 2 mètres au dessus du sol. L’appareil est calibré à l’usine de fabrication, mais il est possible de le calibrer au laboratoire avec les outils adéquats.

Il n’y a pas besoin de réaliser un entretien de la sonde à l’intérieur de l’abri. Cependant, l’abri à besoin d’être entretenu pour que les mesures de la sonde soient correctes. Ce capteur doit être surveillé attentivement pour vérifier la fiabilité des mesures réalisées.


Ce capteur permet de mesurer l’humidité volumique du sol à différentes profondeurs, mais aussi la température et la tension du sol (plus précisément, la circulation de l’eau). Son unité de mesure est exprimé en °C (degrés Celsius) et % (en pourcentage d’humidité). La mise en place de ce capteur est moyennement complexe, il faut pour cela creuser des trous dans le sol à différents niveaux de profondeur pour ensuite mettre les sondes dans le sol. Il y a alors 4 capteurs sur chaque site qui sont situés à 4 profondeurs différentes.

Son fonctionnement est simple, car le capteur réalise des mesures dans le sol avec la température, mais aussi avec le pourcentage d’humidité du sol. L’inconvénient concernant les capteurs dans le sol est de devoir déterrer le capteur du sol pour vérifier et corriger le problème rencontré, puis de refaire la mise en place du capteur. Il n’y a pas d’entretien à réaliser sur ces capteurs, mais il faut au préalable réaliser des tests pour vérifier leur bon fonctionnement.

Capteur de sol humidité volumique, température et de tension du sol


Le capteur LVDT ou dendromètre PépiPIAF

Le dendromètre PépiPIAF est un système électronique autonome miniaturisé permettant de mesurer les variations du diamètre du tronc d’arbre, mais aussi des branches, des racines … Ses mesures ne perturbent pas le fonctionnement et le métabolisme de l’arbre. La mise en place de ce système peut être complexe, car il faut le placer en hauteur sur une branche. L’autonomie de l’appareil est supérieur à 1 an, mais il faut faire attention à la partie sensible de l’appareil, à savoir l’aiguille en contact avec l’arbre.

Ce capteur permet d’avoir plusieurs informations sur l’arbre :

  • Le manque ou l’excès d’eau
  • La bonne reprise de croissance de l’arbre après plantation
  • Les rythmes de croissance
  • Les différents stades phénologiques (débourrement, floraison, chute des feuilles …)
  • L’état de santé du végétal : parasite foliaire, pratique culturale, résistance au gel …

Pour plus d’informations : https://www6.clermont.inrae.fr/piaf/Methodes-et-Modeles/PepiPIAF


Le capteur de flux de sève permet de mesurer la montée de la sève de l’arbre, grâce à deux sondes plantées dans l’arbre à une distance d’environ 20 cm d’écart.

Avec ces capteurs, on peut déterminer la quantité d’eau qui circule à l’intérieur de l’arbre. Sur les deux aiguilles qui sont insérées, la première située au dessus est chauffée en continu, alors que la deuxième en dessous ne chauffe pas. La différence de tension entre ces deux aiguilles permet de calculer le volume d’eau transporté.

Les données mesurées permettent d’estimer les besoins en eau des arbres et de les relier à leur transpiration à travers les feuilles.

Capteur de flux de sève