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CR journee Capsis 12 juin 2003

5ème journée Capsis – 12 juin 2003 – Montpellier

Compte-rendu

F. de Coligny – 23 juin 2003

Participants (20) :

Philippe Ancelin (LRBB), François de Coligny (AMAP), Thomas Cordonnier (Cemagref), Guillaume Cornu (Cirad Forêt), Benoît Courbaud (Cemagref), François Courbet (INRA), Christine Deleuze (AFOCEL), Philippe Dreyfus (INRA), Pierre Dubus (Cirad), André Gavaland (INRA), François Goreaud (Cemagref), Sylvie Gourlet-Fleury (Cirad Forêt), Hélène Joly (CEFE), Isabelle Lecomte (INRA), Benoît Loussier (Cemagref), Céline Meredieu (INRA), Olivier Pain (AFOCEL), Sandrine Perret (Cemagref), Thomas Perrier (AMAP), Laurent Saint-André (Cirad Forêt), Patrick Vallet (LERFoB)

Excusés (grèves des transports) : Ariane Angelier (ONF), Jean-Claude Chopart (ONF)

Compte-rendu :

La 5ème journée Capsis s'est tenue au Cirad à Montpellier le 12 juin 2003. Cette réunion annuelle est un lieu d'échange et de discussion autour de la plate-forme de modélisation de la dynamique forestière Capsis. La réunion organisée par l'UMR AMAP s'organise autour de présentation des projets en cours ou prévus et laisse une large part aux discussions.

1. Capsis 4.1.2 – Bilan, avancées, perspectives – F. de Coligny

La première présentation a été l'occasion d'évoquer les avancées concernant la plate-forme dans son ensemble et qui concernent donc tous les chantiers d'intégration de modèles. Les points principaux :

  • Rappel des objectifs et de l'organisation fixée par la charte Capsis qui détermine les rôles des participants

  • Une brève discussion sur la charge de travail du coordinateur dont le temps se partage par charge décroissante entre les projets s'appuyant sur Capsis (Couplage démogénétiques, SAFE, CapForêt...), l'aide aux modélisateurs (concernant modules), les évolutions "communautaires" (interface, méthodes d'interventions...), l'assistance quotidienne (stages, questions techniques, téléphone ou mail) et les bibliothèques (organisation, aide au démarrage). La règle de priorisation se veut souple et vise à favoriser la réactivité ("Urgent > Communautaire > Individuel").

  • Capsis est passé sous licence LGPL ("Lesser" pour "moindre") pour permettre la diffusion de modules qui ne soient pas eux-mêmes GPL comme le prévoit la charte. (Rappel : seuls les modules des modélisateurs implémentant les modèles de croissance/ dynamique (donc hors bibliothèques) peuvent avoir une licence différente, au choix de l'auteur).

  • Une refonte de l'interface graphique a été engagée pour répondre à des remarques pertinentes concernant sa convivialité. L'apparition d'un sélecteur montrant les visualiseurs / extracteurs de données compatibles avec le projet courant permet d'ouvrir rapidement un graphique sur une étape choisie. Des évolutions sont encore prévues.

  • Les scénarios sylvicoles d'un même projet se voient attribuer une lettre pour les différencier. Ex : 10a et 10b représentent l'étape "10 ans" des scénarios a et b.

  • Un système de correction de dates est proposé pour comparer des scénarios de projets datant différement les étapes (ages / dates / pas de simulation différents).

  • Un système de gestion mémoire centralisé peut être invoqué à tout moment pour modifier la stratégie d'enregistrement par le noyau Capsis des étapes calculées par les modules, sans que ceux ci n'en soient informés. Ce système est utilisable en mode gui ou script.

  • Un nouveau mécanisme d'intervention est proposé : le diagramme de prélèvement se rapproche du mécanisme d'éclaircie de Capsis2 qui faisait défaut jusqu'alors dans Capsis4. Un histogramme interactif présente la distribution en diamètre / circonférence de l'étape en cours d'éclaircie et permet d'agir directement dessus.

  • Le gestionnaire de groupes Capsis a été renforcé : un catalogue de groupe lui a été adjoint et un composant standard ("GroupChooser") propose un mode unifié de sélection des groupes, ainsi que la possibilité d'en créer des supplémentaires.

  • La configuration des extracteurs de données a été renforcée, les histogrammes disposent de paramètres concernant la largeur de classe, un seuil minimum et la possibilité de centrer les classes, les configurations individuelles ont été regroupées sur un seul onglet (et il est désormais possible de changer la couleur d'un extracteur).

  • Les extracteurs peuvent maintenant montrer plusieurs groupes sur la même étape, ce qui était un manque jusqu'alors.

  • Les "ObjectViewer" qui sont destinés à représenter des objets de certains types (ex : un arbre spatialisé) sont mieux intégrés : les visualiseurs graphiques proposent la liste des ObjectViewers compatibles et celui choisi par l'utilisateur constitue le mode de sélection courant (il s'ouvre sur une sélection à la souris).

  • La connexion AMAPsim a été évoquée, ce travail est encore en cours, il devrait avancer cet été. Note : Le travail a effectivement avancé depuis le 12 juin grâce à la venue de J.-François Barczi, C. Meredieu et L. Saint-André : première évaluation par les utilisateurs, des demandes d'amélioration, les utilisateurs disposent de la première version pour évaluation plus poussée.

  • L'augmentation du nombre de projets sous Capsis a induit une réflexion sur la synchronisation des versions de développement. La méthode artisanale étant de moins en moins possible, il est prévu de passer progressivement sous CVS (Concurrent Version System), le logiciel de gestion de version communément utilisé pour le logiciel libre. Des éssais concluants ont été menés et des contacts sont en cours au Cirad pour ouvrir un serveur CVS sur l'extérieur. Des droits d'accès permettront à chacun de mette à jour les zones de la base qui le concernent et tout le monde pourra quand il le souhaite se synchroniser avec l'ensemble en n'ayant à gérer que les conflits (ex : deux modfications au même endroit). Un client CVS en Java libre, SmartCVS, sera proposé à la communauté. Note : Depuis le 12 juin, le serveur CVS est en place, accessible depuis internet et 4 modélisateurs pilotes sont déjà passés sous CVS avec succès, se synchronisant de fait avec Capsis4.1.2.

  • Le module Mountain de B. Courbaud, accompagné des bibliothèques Spatial de F. Goreaud et Biomechanics de P. Ancelin ont fait l'objet d'une validation technique au printemps pour leur diffusion sur le Web par le site Capsis. Les fichiers d'aide en ligne ont été produits à cet effet. Une version spéciale a été assemblée, ne contenant que les composants libres de la plate-forme : capsis411_14w.

  • La liste des inscriptions pour téléchargement sur le web comprend environ 25 personnes (hors modélisateurs Capsis) : de France, Espagne, USA, Allemagne, Québec, Ecosse...

  • Trois articles ont été produits cet année, deux concernant la plate-forme Capsis (conférences au Portugal et au Canada) et un concernant le modèle de bilan radiatif du module Mountain (B. Courbaud) dans Agriculture and Forest Meteorology.

Le bilan d'activité au mois de juin 2003 fait état d'environ 21 modules, 4 bibliotèques, 9 familles regroupant une centaine d'extensions, 2 pilotes (interactif, script), 4 sessions de formation (une quarantaine de personnes), la participation à 6 projets nationaux ou européens.

2. Pilotage par l'azote du modèle de croissance Eucalypt-dendro – L. Saint-André.

Le projet concerne plusieurs disciplines en interaction...

  • Fonctionnement hydrique et carboné

  • Fonctionnement minéral / sol

  • Optimisation en qualité et quantité de la production

...et met en oeuvre plusieurs types de modèles :

  1. Ecophysiologique (lumière -> biomasse)

  2. Architecture (probabiliste)

  3. Dendrométrique (variables synthétiques, évolution)

  4. Cycles biogéochimiques (compartiments / flux)

Connexions :

  • 1 - 4 : aisé (même pas de temps)

  • 1 - 2 : à l'étude GreenLab / Archimed

  • 2 – 3 : en cours AMAPsim / Capsis2

  • 3 – 4 : à faire -> sujet de l'exposé

Description du module Eucalypt-dendro : modèle piloté par la croissance en hauteur dominante (Hdom), fonction de (site, âge, densité). "Habillage" ultérieur : profil de tige, biomasse (tronc, houppier, racines, éléments nutritifs), épaisseur de l'écorce. Le modèle est intégré dans Capsis pour des plantations clonales correspondant à des ensembles de modèles.

Les forces du modèle : simplicité, entrées compatibles avec la gestion forestière, prise en compte de la compétition entre arbres. Faiblesses : ne simule pas les changements à long terme, pas d'influence des saisons, pas de rétroaction – bilan entrées / sorties en éléments minéraux.

L'intégration des cycles : le pas de temps va de l'heure à quelques jours, des éssais très instrumentés et suivis sont disponibles, adapté pour les modèles à base écophysiologiques.

Etude du retour des éléments nutritifs au sol (chute de litière, turn-over racines), décomposition de la litière, conséquences sur la croissance.

Site d'étude : plusieurs zones : rémanents balayés, site en gestion courante et site avec deux fois plus de rémanents. En première analyse, la gestion des rémanents a un effet sur la croissance en hauteur moyenne.

Pour le couplage dans Capsis, la machinerie est déjà en place, pas de difficultés majeures attendues.

3. Genetics : bibliothèque dédiée aux informations génétiques et aux processus de reproduction. Intérêt pour la modélisation et la simulation conjointe des structures démographiques, dendrométriques et génétiques – C. Pichot, P. Dreyfus

La présentation a été illustrée sur le cas du module Ventoux de P. Dreyfus : retour du Hêtre et du Sapin pectiné dans des peuplements de Pins (noir, sylvestre, à crochets) de l'arrière pays méditerranéen. Il s'agit d'une situation assez fréquente dans l'arrière pays méditerranéen.

Les éléments abordés :

  • L'objectif du couplage est d'intégrer les attributs et processus génétiques (fécondation, méïose...) et le fonctionnement sylvigénétique (régénération, croissance/compétition, mortalité)

  • Ce couplage "démogénétique" vise à prendre en compte les interactions

  • L'étude prend en compte les évènements rares de dispersion à longue distance qui font progresser plus vite le front de colonisation (parfois avec des qualités génétiques moindres)

  • On a décidé en commun d'une représentation de l'information génétique

  • L'effet génétique peut être ignoré ou bien on peut considérer l'effet des allèles sur le génotype et le phénotype

  • L'effet de la structure génétique sur la démographie et la croissance peut se traduire notamment au niveau de la probabilité de survie et de la croissance

  • Les échelles considérées ont été choisies collégialement : arbre individuel, cohortes, spatialisation, parcelle ou forêt, terme court

  • Dans Capsis4 : une bibliothèque ressource "genetics" et des modules pour chaque cas étudié (VentouG, Alisier, Selva, Sapelli...)

  • Présentation de l'architecture de la bibliothèque

  • Détail des rôles joués par la bibliothèque / les modules. Notamment, le module fournit l'identité des parents à la bibliothèque qui retourne le génotype de l'individu issu de ses parents

  • Le module VentouG implémente un modèle dynamique à plusieurs échelles : des cellules de 100m2, des entités homogènes au plan des potentialités stationnelles et du peuplement adulte, des parcelles forestières (unités de gestion), la forêt ou le petit massif

  • La zone d'étude est découpée en zones cibles (contenant des individus) et zones sources moins détaillées (contenant des cohortes)

  • Un module générique a été construit pour servir de base à la création des autres modules du projet "Couplage démogénétique..." (cofinancement BRG)

Pour plus de détails, consultez l'url du projet : couplagebrg.free.fr

4. Selva sous Capsis - G. Cornu

Le module Selva implémente le modèle Selva de forêt tropicale de Sylvie Gourlet-Fleury, qui a été concu grâce au dispositif de Paracou en Guyane.

  • Le module considère des groupes d'espèces, procède à un recrutement simple (Hubbell), pratique des allométries pour la hauteur et le diamètre du houppier des indididus, prend en compte des données spatiales d'un Système d'Information Géographique (pistes, trouées, topologie) et il est couplé à la bibliothèque genetics présentée par Philippe Dreyfus (cf. 3).

  • La zone d'étude est le bloc sud de Paracou, on s'intéresse plus particulièrment à l'Angélique, on considère des zones centrales entourées de zones tampon (environ 52 ha, 25000 arbres, 180 espèces).

  • Le module implémente des chablis "réalistes" et des chablis secondaires.

  • Le cycle de régénération de l'Angélique est en cours d'implémentaion (reste à faire : germination, survie et croissance des juvéniles et attribution de génotypes aux nouveaux arbres).

  • Les premiers tests sur 100 cycles de 3 ans ont permis de mesurer des besoins en mémoire et des temps de réponse importants.

  • Des ponts ont été établis vers le logiciel Pov (3D, fish-eye).

  • Des points techniques : la génération de nombres aléatoires a fait l'objet d'un soin particulier (RANMAR), l'interface graphique de configuration est générée automatiquement, utilisation d'une interface unifiée de lecture de fichiers, formats SIG lus : MapInfo, ShapeFile, Well Known Text Format, utilisation de la plate-forme de développement Eclipse, utilisation du pattern Visitor.

Discussion : proposition pour une bibliothèque mathématique dans Capsis pour accueillir des outils de génération de nombres aléatoire ou d'ajustement non linéaire.

5. Une démarche d'utilisation du mode Script - T. Cordonnier

Contexte de l'étude : rôle de protection des forêts de montagne contre les risques naturels (avalanches, chutes de blocs). Recherche de structures stables des peuplements résistantes et pérennes dans le temps. Existent-elles ? Peut-on les maintenir ? Peut-on optimiser simultannément plusieurs fonctions pour la forêt ?

L'exposé s'appuie sur le module "mountain" (pessières de montagne) de Benoît Courbaud pour étudier les conséquences d'un régime de perturbations (prélèvement de tiges) sur la stabilité de la surface terrière, des structures et des critères de protection (élancement moyen / vent, somme des diamètres / chutes de blocs, surface des trouées / avalanches).

La recherche de tendances se fait par répétitions (pour la stochasticité), par exemple sur une surface d'un hectare, à partir d'un sol nu, sur 1000 ans, étude de n modalités sur k répétitions.

On utilise le mode script de Capsis pour piloter les répetitions et extraire des variables de sortie dans un fichier texte repris dans Excel pour traitement et représentation graphique. Le script est organisé en modalités > répétitions et on obtient un fichier par modalité. Des graphiques sont produits pour montrer l'évolution des critères surveillés.

6. Utilisation du mode script pour estimer la variablilité des simulations - F. Goreaud, B. Courbaud

Les raisons d'étudier la variablilité : Capsis fournit des prédictions en fonction d'un état initial et de paramètres. Quelles confiance avoir en ces résultats ? Pour répondre, on peut :

  • valider le modèle,

  • faire des évaluations,

  • faire des études de sensibilités,

  • mesurer la variabilité des simulations (modèle non déterministe).

Les modèles de Capsis sont stochastiques, au moins généralement pour la mortalité et la régénération.

L'état initial peut être aléatoire (ex: à partir de données moyennes) et il est possible de simuler un peuplement virtuel, correspondant à un état stochastique. Le modèle donne des prédictions et les résultats diffèrent à chaque simulation, il faut donc évaluer la variabilité.

Le problème n'est pas simple car les résultats de simulation sont complexes (plusieurs variables, évolution - non ponctuel, stochasticité).

Comme outil, on peut choisir une approche intuitive et étudier les courbes d'évolution moyenne / écrat type pour un pas de temps et une variable ou bien utiliser d'autres pistes (intervalles de confiance, périodicité de déphasage, attracteurs...).

Le mode script a été utilisé pour jouer un grand nombre de simulations (au moins 100 répétitions pour étudier la moyenne et l'écart type avec précision), ce qui est difficile avec le mode interactif de Capsis, non adapté.

Un script boucle sur n répétitions : initialisation du peuplement, évolutions prévues pour la durée souhaitée, récupération des données objectifs pour obtenir une courbe d'évolution pour chaque simulation et chaque variable.

Résultats sur 1/4 d'hectare :

  • 5000 arbres de 2 m, sans régénération et avec mortalité.

Sur 100 simulations, peu de variabilité rencontrée pour N : écart type maximum de 14, ce qui est peu, avec un écart type relatif maximum de 3,5%, ce qui est faible.

Une seule simulation suffit pour tirer des conclusions.

  • Long terme avec régénération.

La variabilité de N est beaucoup plus forte : écart type maximum de 35, 35% en relatif.

En conclusion, on insiste sur l'importance d'estimer la variabilité. En projet : calcul en réseau sur un ferme de calcul et vers un calcul intégré dans Capsis ?

Note : ferme de calcul : réalisé par F. Goreaud depuis la réunion.

7. Projet Safe : modélisation de plantations agroforestières - I. Lecomte.

Rappel du contexte : Safe est un projet Européen concernant l'agroforesterie. Ses objectifs sont de mesurer les potentiels des pratiques, prédire l'impact sur l'agriculture européenne, fournir un cadre réglementaire.

Utilisation d'un modèle au pas de temps journalier :

  • compétition arbre / culture,

  • croissance arbre et culture,

  • bilans hydrique, azoté...

Au pas de temps annuel :

  • rendement cultures,

  • croissance arbres

Si possible, construire un modèle générique paramétrable pour plusieurs espèces, pour comparer des scénarios (élagage, éclaircie, rotations...), des géométries de plantes différentes et évaluer en aval les impacts économiques.

La parcelle type comporte des bandes d'arbres, des bandes non cultivées et des bandes de cultures intercalaires. La scène utile dans Capsis est découpée en cellules de terrain de 1 m2 et en couches souterraines correspondant à des horizons pédologiques différents. Elle est plantée d'arbres moyens dont on considère les voisins identiques.

Processus mis en oeuvre :

  • Pour les cultures, utilisation du logiciel Stics, traduit du Fortran en C (traduction automatique) et communiquant avec Capsis en Java par la technologie JNI. Inconvénients : plusieurs STICS tournent en même temps, encombrement mémoire important, temps de calculs longs. Une nouvelle version de Stics est attendue pour pallier à ces inconvénients.

  • Pour la lumière, utilisation du modèle implémenté par Benoît Courbaud dans Mountain, adapté pour Safe (pas de temps journalier, modèle Turtle, multiplication du nombre d'impacts par cellule...).

  • Pour la photosynthèse, utilisation des modèles JARVIS (conductance stomatique) et FARQUHAR (photosynthèse).

  • Pour l'arbre : multi-espèces (noyer, chêne, peuplier), phénologie (débourrement, période de croissance...), allocation de carbone dans les organes, croissance et senescence des organes.

  • Partage de l'eau et de l'azote (minimisation de l'énergie).

  • Croissance racinaire par automate cellulaire 3D sensible aux conditions locales du sol pour rendre compte des disymétries du terrain.

Actuellement, les points traités :

  • Règlement des problèmes de liaison des processus.

  • Accélération de l'exécution par création de familles de cellules par classification multicritères (Note : en plus, depuis la réunion : gestion plus fine des voisinages pendant l'ensoleillement).

  • Validation du modèle : exportation de résultats à la carte et comparaison avec des données observées (R, SAS, IRENE...).

Discussion sur l'exportation de données, il serait possible d'utiliser un langage d'exploration de structures de données (XPATH, XML), Le Cemagref utilise un explorateur Sim Explorer qui propose des formats, des traducteurs, des parsers. Certains sont partisans d'en rester à l'exportation de fichiers ascii avec séparateurs (virgule, tabulation...).

8. Outils logiciels de l'AFOCEL : OASIS, CUBESTIM, AFOSYLV - O. Pain, C. Deleuze

L'intervention concerne l'approche modélisation de l'AFOCEL et les outils mis en oeuvre auprès des utilisateurs gestionnaires.

D'après les résultats de l'IFN, les ressources forestières en production (proche récolte) sont pour les futaies régulières feuillus de 38% et pour les futaies régulières résineux de 86%. Les 3 espèces importantes sont l'Epicea, le Douglas et le Pin maritime.

Les modèles sont construits à partir du réseau d'éssais AFOCEL, répartis sur toute la France avec de nombreuses essences et des mesures à la fréquence des éclaircies qui nourissent une base de données.

Les principes observés sont : des variables d'entrée accessibles au gestionnaire (hauteur dominante...), des formes contraintes et une orientation vers des modèles génériques.

CUBESTIM s'adresse à l'exploitant, il s'appuie sur des fonctions de forme pour estimer les volumes produits. Il donne des estimations avec intervalles de confiance. Il a été testé par l'ONF qui l'a jugé assez satisfaisant.

OASIS s'adresse au gestionnaire, il modéliseles accroissements en hauteur dominante et individuelle, l'auto-éclaircie, la sylviculture et jusqu'au bilan économique. Le moteur d'OASIS est un modèle Arbre Indépendant des Distances qui prédit à partir d'une distribution de circonférences à t0 l'accroissement en surface terrière et les hauteurs individuelles. Il utilise des scénarios prédéfinis ou construits pas à pas (âge, type d'éclaircie) et propose des sorties dendrométriques (hauteur dominante, effectif...).

La partie économie gère des échéanciers, des jeux de produits et permet la comparaison entre la vente en bloc avec prix au m3 avec la vente à l'unité de produit avec un prix par produit. Un module FOREXPER permet l'expertise d'une parcelle à un certain âge.

AFOSYLV (en cours de développement) vise à traiter une propriété (plusieurs parcelles). Il propose des comparaisons prédit / réel sur des mêmes graphiques pour aider à faire correspondre le théorique avec le réel. La démarche est importante pour le gestionnaire qui apréhende mieux ce qu'il fait en s'appuyant sur ce qu'il connaît. Le logiciel contient des tarifs de cubages français, il est possible d'en créer de nouveaux personnalisés. Une grande liberté est donnée concernant les tarifs, la fertilité et les courbes de prix. Les résultats de simulation sont obtenus au niveau parcelle, propriété ou pour plusieurs propriétés.

En conclusion, les modèles proposés concernent les essences majeures de production et sont des modèles génériques. Ils sont implémentés dans des logiciels concrets, ouverts, personnalisables et à disposition des acteurs de la filière bois.

9. Fagacées 2.0 et nouvel algorithme d'éclaircie utilisant le RDI - P. Vallet

Fagacées est un modèle de croissance (Jean-François Dhôte) pour le Chêne Sessile et le Hêtre. Il étudie des peuplements réguliers, non spatialisés, le moteur de la croissance est la hauteur dominante du peuplement, il s'applique à une surface de 1 hectare et utilise un pas de simulation de 3 ans.

L'évolution se calcule comme suit :

  • t += 3

  • calcul de delta Hdom

  • calcul de delta G

  • répartition de delta G dans les arbres

  • calcul des delta Dbh idividuels

  • calcul de Ddom

  • hauteur individuelle = f (dbh)

  • mortalité

Algorithme d'éclaircie sur RDI (Relative Density Index = indice de densité relatif).

1. définir la population suceptible d'éclaircie

2. le taux d'éclaircie (strictement par la bas, standard, par le haut)

Fagacées 2.0 sous Capsis utilise une gestion individuelle des arbres et peut calculer jusqu'à 150000 arbres en régénération naturelle.

A l'initialisation, choix de l'espèce (chêne ou hêtre), régénération ou plantation, fertilité : (hauteur, âge, date) pour prendre en compte des modèles de changement de productivité (Jean-Christophe Hervé) et date de naissance (pour la même raison). Le modèle peut fournir des courbes d'évolution du volume en fonction de différentes dates de naissance du peuplement (1500, 1900, 2000 : 3 courbes) afin d'appréhender les changements de productivité.

Eclaircies automatiques : on considère une bande passante autour du RDI objectif. Quand le peuplement atteint la limite supérieure de la bande, l'éclaircie le ramène à la limite inférieure.

Le module Fagacées propose également un outil de profil de tige.

Note : depuis la réunion, le module Fagacées a été fusionné avec capsis4.1.2 et il est passé sous CVS. P. Vallet devrait pouvoir préparer sa diffusion pour évaluation à l'ONF dès cet été.

10. Le module Pin Maritime (PP3), l'extension Economics, le module Pin Laricio (PNL) - T. Labbé, C. Meredieu, C. Orazio, S. Perret

10.1 Le module Pin Maritime (PP3) - T. Labbé, C. Meredieu

Le module PP3 s'appuie sur les relations de Bernard Lemoine, il propose le mécanisme d'éclaircie par Densité et KG migré par Philippe Dreyfus depuis Capsis2 et dispose d'un visualiseur texte spécifique.

Dans le cadre du projet CapForêt, une connexion est en cours avec le logiciel ForestGales de la Forestry Commision (GB). Ce logiciel calcule des vitesses et probabilités de retour pour les chablis et volis sur le peuplement considéré. La communication est gérée depuis Capsis (par une extension ForestGales) et repose sur un échange de fichiers. Le fichier aller (.fgi) contient une ligne par étape du projet Capsis-PP3, il est passé en entrée de l'exécutable ForestGales (une "dll" tournant sous windows) et le fichier résultat est interprété et "tartiné" dans le projet de départ pour établir ensuite des graphiques.

On prévoit d'ores et déjà de passer non plus les peuplements mais les diamètres d'arbres individuels, de prendre en compte la profondeur de l'alios et les différences d'ancrages des arbres de bordure ou à l'intérieur du peuplement.

Pour ce qui est de la diffusion, l'objectif est de fournir une version de démonstration de PP3 à des coopérateurs du GIS (ONF, CPFA) à l'automne 2003, d'avoir une version avec licence disponible sur internet début 2004 et de mettre au point une formation Capsis et PP3 pour le premier trimestre 2004.

En ce qui concerne les améliorations à apporter, on prévoit :

  • amélioration de la connexion ForestGales,

  • ajout de la distinction âge/date comme dans Fagacées,

  • proposer l'évolution jusqu'à une valeur donnée de Cdom ou Hdom,

  • rendre accessible les paramètres des équations dans les dialogues interactifs initiaux,

  • génération de peuplements virtuels améliorés,

  • ajout des modèles de profil de tige de Mohamed Najar,

  • ajout de modèles de biomasse et de branchaison,

  • amélioration du visualiseur texte.

10.2 L'extension économique dans Capsis - T. Labbé, C. Meredieu, C. Orazio

Etudier les réactions du propriétaire forestier par rapport à la tempête et évaluer les traductions économiques.

  • Création de fonctions de recettes et de dépenses (/m3, /ha...) associables aux interventions dans Capsis,

  • possibilité de prendre en compte des dépenses et revenus réguliers (impôts...),

  • création d'un mécanisme d'intervention économique pour associer des dépenses / recettes à des interventions non existantes dans Capsis pour le module considéré (labour, assainissement, débroussaillage...),

  • création d'une extension "Bilan économique" montrant les étapes d'intervention et permettant de leur associer les fonctions dépenses / recettes pour calculer les indices économiques souhaités.

Améliorations envisagées :

  • étoffer la liste des fonctions proposées,

  • ajouter des fonctions relatives à la qualité du bois,

  • dater les prix,

  • rendre la méthode utilisable en mode script,

  • faire des sorties graphiques,

  • des boîtes d'édition pour les paramètres génériques,

  • chaînage de projets pour étude multi-rotations.

Problèmes en suspend :

  • séparer l'initialisation et la création des peuplements ?

  • développer des modèles sensibles à des interventions autres qu'éclaircie,

  • compatibilité des versions de Capsis de C. Meredieu (PP3) et C. Orazio (Economics).

    Note : depuis la réunion, C. Meredieu et C. Orazio ont basculé leurs projets sous CVS : ils ont désormais la même version de noyau en permanence.

  • Manque un moyen de travailler sur du multi-parcelles

10.3 Le module Pin Laricio (PNL) - T. Labbé, C. Meredieu, S. Perret

Le modèle Pin Laricio implémenté dans Capsis est basé classiquement sur la croissance en hauteur dominante. Le module Laricio de Capsis2 (vesions précédente) était très complet : croissance, mortalité, branchaison, profil de tige, tarif de cubage, effet de la densité sur Hdom et liaison avec WinEpifn (évaluation de la qualité de la ressource sur pied). Dans Capsis4, le module n'est pas encore aussi complet.

A l'initialisation, le module propose la création de peuplement virtuel comme dans Capsis2 (nombre de tiges, surface, fertilité). On a rajouté la possibilité de définir la hauteur dominante en fonction de la station (T. Labbé). Il est également possible de charger un peuplement réel par un procédé semblable au module PP3.

Reste à faire :

  • vérifier le modèle de mortalité,

  • ajout de la branchaison et des tarifs de cubage,

  • amélioration de la génération des peuplements virtuels,

  • travailler sur un visualiseur texte.

Le module Laricio est de constitution simple et robuste, il est le fruit de la collaboration INRA / Cemagref qu'il est important de poursuivre.

11. Le module Cèdre dans Capsis - F. Courbet

C'est un modèle arbre indépendant des distances (MAID) concernant des peuplements purs réguliers de Cèdre de l'Atlas du quart sud-est de la France.

Pour la croissance, le module Capsis4-Cèdre comporte :

  • croissance en hauteur dominante,

  • croissance du peuplement en surface terrière,

  • croissance individuelle en surface terrière,

  • relation hauteur / circonférence,

  • tarif de cubage à deux entrées,

  • remontée du houppier,

  • mortalité.

Il manque encore la croissance individuelle en hauteur.

Pour la branchaison, les propriétés suivantes ne sont pas encore incluses dans le module Capsis, amis sont connues :

  • diamètre,

  • angle d'insertion (à compléter),

  • statut (mort / vivant)

  • nombre,

  • position.

Concernant les tiges : propriétés non encore incluses mais connues :

  • profil,

  • profil de cerne,

  • épaisseur de l'écorce,

  • profil de l'aubier.

En entrée, on peut choisir de charger un peuplement virtuel ou un fichier inventaire.

En perspectives :

  • voir les scénarios par rapport au domaine de validité du modèle (graphiques densité / âge, densité / fertilité),

  • pouvoir détecter les n plus gros arbres,

  • concernant les volumes, calculer les volumes en utilisant le profil de tige (avec des niveaux différents de découpe), volume de l'écorce avec profil d'épaisseur sous écorce, volume de bois de coeur avec profil du pourcentage d'aubier,

  • pour la branchaison, largeur de cerne, critères synthétiques mesurant l'importance de la branchaison, connexion par fichier vers WinEpifn,

  • Dans le cadre du projet Démo-génétique de P. Dreyfus (cf. 3), création d'un module "Lubéron" pour ajouter :

  • régénération naturelle,

  • spatialisation

  • plusieurs âges possibles,

  • régime de reproduction,

  • information génétique,

  • introduction d'une deuxième espèce (chêne pubescent),

L'objectif est de fournir le module au gestionnaire pour aider à mettre au point des modèles de sylviculture.

Discussion : quels avantages offre le passage d'un MAID (arbres types = classes, avec un effectif) à un MADD (modèle arbre individuel) ?

Un argument est d'éviter les problèmes rencontrés avec les limites de classes dans les MAID. Les MADD sont plus lourds parce qu'ils font gérer plus d'objets, mais ils sont plus simples dans la démarche.

Il est noté qu'on peut éviter le problème de limites de classes avec des classes plus fines et que les MAID proposent des présentations plus synthétiques, adaptées au niveau forestier. Dans l'exemple du projet Ventoux (2800 ha étudiés), il aurait été bien trop lourd d'utiliser des MADD.

L'étude de la branchaison et des cernes se marie mieux avec une approche individuelle.

12. Fiesta : modèle de croissance et de branchaison du Pin d'Alep au service de la gestion des coupures de combustible - P. Dreyfus

Ce projet est en rapport avec le projet européen FireStar (coord. J.-C. Valette - INRA URFM Avignon) qui concerne l'interface forêt-habitat. Il s'agit de décrire et modéliser le combustible (arbustes, litières, arbres...) et sa répartition, d'utiliser des modèles physiques de comportement du feu et enfin des méthodes d'estimation du risque pour des "cibles" humaines ou bâtiments. Pour réduire ces risques, on crée, au niveau des coupures de combustible (pare-feux) des discontinuités horizontales (espacer les arbres) et verticales (débroussaillage et élagage pour éloigner le houppier du sol).

L'implémentation dans Capsis4 concerne la croissance et branchaison du Pin d'Alep dans le but d'étudier la gestion des coupures de combustible.

Le modèle de croissance utilisé pour le Pin d'Alep est un MAID avec branchaison (relations allométriques) et profil de tige.

Il existe deux modules Pin d'Alep dans Capsis : NRG et Fiesta. Des lacunes subsistent :

  • spatialisation précise du combustible ; il est prévu d'utiliser le modèle architectural AMAP pour étudier la ramification des branches jusqu'au combustible fin,

  • traduction en biomasse (branches),

  • les autres essences concernées par le projet européen (Chêne kermès, Chêne vert, Pin maritime...) ne sont pas prises en compte,

  • validation des modèles,

  • non prise en compte de l'effet éventuel de l'élagage sur la croissance.

Démonstration : les modules NRG et Fiesta, avec un mécanisme d'éclaircie par espacement et un visualiseur montrant la branchaison. Les branches (diamètre à l'insertion) sont calculées à la volée lors de la visualisation, elles ne sont pas stockées dans l'arbre.

13. Elaboration d'un guide territorial Douglas du Grand Massif Central - A. Angelier

Ariane Angelier n'ayant pas pu venir à cause des grèves de transport, elle a envoyé sa présentation qui a été montrée à l'assemblée. Les grandes lignes sont présentées ici.

Il y a un intérêt fort d'Auvergne-Limousin pour un guide Douglas. Une enquête a été menée auprès des DT de l'ONF et un groupe de travail a été créé (Auvergne-Limousin, Bourgogne-Champagne-Ardennes, Méditerranée).

La première réunion (11 avril 2003) a traité de la notion de "guide biogéologique" s'appuyant sur la notion d'entité bio-géographique. Des objectifs communs ont été définis : établir un guide de sylviculture "complet" pour répondre aux attentes suivantes :

  • station favorables au douglas,

  • régénération naturelle,

  • itinéraire des travaux (régénération naturelle et artificielle),

  • désignation et élégage,

  • gestion de la première éclaircie si pente et desserte insuffisante,

  • normes d'éclaircie (incluant rattrapage).

Une deuxième réunion s'est tenue le 19 mai pour illustrer l'intérêt d'une mutualisation, autour de la régénération naturelle, la présentation des résultats de la recherche menée par les STIR sur 8 sites et des discussions avec les représentants des Agences et UT.

Les thèmes déjà en partie traités :

  • stations forestières,

  • état des lieux des surfaces et volumes de douglas,

  • régénération naturelle,

  • itinéraires de travaux.

Les thèmes restant à traiter :

désignation et élagage,

éclaircies (normes, rattrapage).

Rappel de l'objectif : plan d'action et délais précis pour 3 DT fin 2003 / début 2004 pour début de la diffusion et de la formation.

Conclusions

Depuis 1999, date de reprise du projet par AMAP, l'accent a été mis sur les relations avec les modélisateurs. Fin 2002, une réunion à Paris a permis d'aborder avec des gestionnaires la relance de l'utilisation de Capsis pour leurs besoins (compte-rendu sur le site Capsis http://membres.lycos.fr/coligny/).

Des groupes de travail ont été proposés pour certains modules et des réflexions sont en cours concernant leur diffusion pour évaluation. C'est notamment le cas pour le groupe Pin (diffusion du module PP3 Pin Maritime – C. Meredieu, T. Sardin (ONF)) et le groupe Chêne-Hêtre (diffusion du module Fagacées – J.-F. Dhôte, P. Vallet, M. Legay (ONF)).

Note : dans cette optique, les deux projets PP3 et Fagacées sont passés prioritairement sous le système de gestion de versions CVS depuis la réunion du 12 juin. Il est à présent possible pour C. Meredieu et P. Vallet de finaliser et d'assembler des versions d'évaluation pour les gestionnaires en supprimant les modules non encore diffusables.

F. Courbet a souligné que les modules Cèdre et Ventoux doivent être prochainement évalués par J.-M. Courdier et B. Courbaud a ajouté que le module Mountain est déjà chez Xavier Gauquelin avec lequel il co-encadre un stagiaire.

L'idée de formations couplées à l'utilisation de Capsis4 et de modules semble faire son chemin. Les gestionnaires semblent demandeurs. Elles pourraient avoir lieu à l'occasion de la diffusion des versions d'évaluation aux gestionnaires.

Des discussions sur la gestion des priorités dans le projet, qu'est ce qui doit passer avant ? Jusqu'à présent, les chantiers impliquant plus d'acteurs ont été priorisés en travail de fond (formations, développement concernant la communauté - noyau, interface graphique, extensions communes, mode script, gestion des graphiques, des groupes, etc - interventions pour les projets Démo-génétique, Safe, AMAPsim, CapForêt...). Les demandes ponctuelles (courtes) sont traitées rapidement (par interruption) par téléphone, par mail ou rendez vous à très court terme (problème technique, demande de conseil, demande d'évolution, assistance stagiaire). Les nouveaux projets sont intercalés dans le planning au plus tôt (sessions de travail en collaboration de 1 à 3 jours, le modélisateur repart avec son module / sa bibliothèque en autonomie). Les tâches les moins prioritaires sont les demandes individuelles nécessitant de la programmation (ajout de fonctionnalités dans un module spécifique ex: plusieurs espèces, correction d'erreurs non bloquantes avec solution de contournement...).

Il semble intéressant de viser à montrer des données réelles au milieu de données simulées (domaine de calibration...) pour que l'utilisateur puisse évaluer les résultats de simulation par rapport aux mesures réelles (détection visuelle d'un résultat hors calibration). L'option domaine de calibration, quand disponible, pourrait être associée à une légende (données qui on servi à calibrer le modèle, données de la propriété X...).

Le principe de la réunion annuelle apparaît satisfaisant et il est reconduit.


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