Type de document : article scientifique publié dans Computers and Electronics in Agriculture
Auteurs : Lydiane Aubé, Bruno Meunier, Romain Lardy
Résumé en français (traduction) : Mesure de l’utilisation de l’ombre par les vaches laitières au pâturage à l’aide d’un capteur de lumière installé sur les vaches : étude de cas
Les vaches au pâturage préfèrent s’abriter à l’ombre pour se protéger du soleil. Cependant, les conditions qui permettent aux vaches d’accéder à un ombrage optimal et d’en profiter pleinement (par exemple, l’absence de concurrence pour accéder à l’ombre) sont encore inconnues. La surveillance continue de l’utilisation de l’ombre par les bovins au pâturage pourrait aider à comprendre comment et quand les vaches utilisent les ressources d’ombre. L’objectif de cette étude était de valider une méthode basée sur un capteur de lumière (HOBO Pendant MX2202) fixé sur le dos (sur les apophyses transverses des vertèbres lombaires) de 7 vaches laitières au pâturage afin d’enregistrer en continu leur utilisation de l’ombre naturelle à des fins de recherche. Des observations comportementales en direct de l’utilisation de l’ombre et de la posture des vaches ont été enregistrées en été (de juin à septembre, entre 9 h et 18 h). Sur la base des données d’observation comportementale, nous avons déterminé des seuils en lux pour distinguer les vaches à l’ombre des vaches au soleil sur un ensemble de données d’apprentissage généré aléatoirement représentant 15 % de l’ensemble de données initial. Ce processus a été répété 100 fois, générant 100 seuils et performances de seuil. La perte de données due à la perte de capteurs ou à la décharge des batteries était de 9 %, ce qui est acceptable. Les seuils variaient de 15 688 à 40 556 lx : la sensibilité variait de 92,0 % à 99,8 % et la spécificité de 88,7 % à 99,9 %, ce qui montre que les performances étaient robustes face aux variations de seuil dans cette fourchette. Cette étude démontre qu’un seuil efficace pour distinguer les vaches à l’ombre des vaches au soleil peut être déterminé à partir d’une série d’observations en direct relativement courte (environ 12 heures). Comme les performances semblent être légèrement inférieures pour les vaches couchées par rapport aux vaches debout (le taux moyen de faux positifs est de 7,4 % pour les vaches couchées contre 1,8 % pour les vaches debout), les études futures devraient tenir compte de la posture (qui peut également être surveillée en continu à l’aide d’autres capteurs tels que des accéléromètres installés sur les pattes ou le collier des vaches).
Publication ayant donné lieu à un article sur le site d’INRAE le 25/02/2026
Résumé en anglais (original) : Grazing cows preferentially access shade to shield against the sun. However, the conditions that provide cows with optimal shade access and use (e.g. no competition for access to shade) are still unknown. Continuous monitoring of shade use by grazing cattle could help to understand how and when cows use shade resources. The aim of this study was to validate a method based on a light sensor (HOBO Pendant MX2202) attached to the back (on the transverse processes of the lumbar vertebrae) of 7 dairy cows at pasture to continuously record their use of natural shade for research purposes. Live behavioral observations of shade use and cow posture were recorded in summer (June to September, between 9 am and 6 pm). Based on the behavioral observation data, we determined thresholds in lux to discriminate between cows in shade and cows in sun on a randomly-generated training dataset representing 15 % of the initial dataset. This process was repeated 100 times, generating 100 thresholds and threshold performances. Data loss due to sensor loss or battery discharge was 9 %, which is acceptable. The thresholds ranged from 15,688 to 40556 lx: sensitivity ranged from 92.0 % to 99.8 % and specificity ranged from 88.7 % to 99.9 %, showing that the performances were robust to threshold variation within this range. This study demonstrates that an efficient threshold to discriminate cows in shade from cows in the sun can be determined via a relatively short (about 12 h) series of live observations. As performances seem to be slightly lower for lying cows than for standing cows (mean false-positive rate is 7.4 % for lying cows versus 1.8 % for standing cows), future studies should consider the posture (which can also be monitored continuously with other sensors such as accelerometer installed on the legs or on the neck collar of the cows).
Publication that led to an article on the INRAE website on 25/02/2026
