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CR journée Capsis 20 juin 2001

3ème Journée Capsis - 20 juin 2001
Compte-rendu

F. de Coligny - 28 juin 2001

Participants (24)

AFOCEL : Christine Deleuze, Olivier Pain (Charrey sur Saône)

AMAP : Philippe Ancelin (Bordeaux), Daniel Auclair, François de Coligny, François Houllier, Jean-François Molino (Montpellier)

Cemagref : François Goreaud (Clermont-Ferrand), Benoît Courbaud (Grenoble), Sandrine Perret (Nogent sur Vernisson)

Cirad forêt : Guillaume Cornu, Sylvie Gourlet-Fleury, Sébastien Jesel (Montpellier)

IEFC : Christophe Orazio (Bordeaux)

IFN : Thierry Belouard (Montpellier)

INRA : François Courbet, Philippe Dreyfus, Christian Pichot, Annabel Porté (Avignon), Céline Meredieu (Bordeaux)

LERFOB : Jean-François Dhôte, Gille Le Moguédec, Gérard Nepveu (Nancy)

LRBB : Thierry Fourcaud (Bordeaux)

Compte-rendu

1 - La réunion annuelle du club des utilisateurs Capsis s'est tenue le 20 juin 2001 au Corum à Montpellier, hébergée cette année par la manifestation 2ème Forum des agroTIC organisée par l'Ecole Nationale Supérieure d'Agronomie de Montpellier. Cette réunion périodique a pour objectifs d'évoquer les avancées accomplies et de discuter des perspectives à court et moyen terme avec les acteurs impliqués.

Cette réunion est la troisième (6 juillet 1999, 22 juin 2000) depuis la reprise du projet Capsis par l'UMR Botanique et Bioinformatique de l'Architecture des Plantes (AMAP) et elle est marquée par la "naissance" de la version 4.0 de Capsis en janvier dernier.

2 - L'avancement par rapport à l'année dernière a été présenté par F. de Coligny. Les principaux points sont les suivants :

  • Le passage sous Linux : c4.0 tourne indifféremment sous Win32 et Linux

  • Clarification des actions du logiciel : Evolution / Intervention

  • Introduction de la notion de Projet

  • Abstraction de la notion de "Peuplement" rattachée à l'étape de scénario

  • Renforcement de la notion de Groupe

  • Introduction de formats d'Exportation

  • Nouveau concept de "Fournisseurs de méthodes" (de calcul)

  • Refonte des sorties graphiques (à poursuivre)

  • Consolidation des spécifications des extensions

  • Mécanisme d'économie mémoire pour les propriétés immuables

  • Possibilité de reconsulter les paramètres du modèle

  • Impressions

  • Nouveau composant de dessin avec zoom, translation et sélection à l'aide de la souris des objets dessinés (notamment utilisé dans les visualisateurs de type carte et les outils de sélection graphiques (martellodrome))

  • Réorganisation de l'architecture du pilote graphique générique (fenêtres, menus...)

  • Mise au propre des formats d'enregistrement : les projets sont toujours enregistrés individuellement

  • Contrôle des sauvegardes sur Quitter

  • Une "Variable Qualitative" (ex: espèce) supporte des outils automatique de sélection

  • Introduction de propriétés de l'étape

  • Ecriture de scripts de démarrage simplifiés (Win32 + Linux)

  • Compilation des modules simplifiée (utilisation de l'utilitaire multi-système jmk)

  • Introduction du premier modèle "Arbre, Indépendant des Distances" (MAID) : Pin noir par Philippe Dreyfus

  • Nouveaux modules en développement : Ventoux (Philippe Dreyfus), Eucalyptus au Congo (Laurent Saint-André - Cirad forêt), Pin maritime (Céline Meredieu & Philippe Dreyfus - INRA)

  • Terrain et cellules de terrain polygonales

  • Documentation de référence (premier jet) disponible

  • Première formation de modélisateurs Capsis les 3 et 4 mai derniers à Montpellier


2 - Benoît Courbaud a présenté les avancées réalisées sur son module "Mountain" (Pessières de montagne). L'effort a porté principalement sur la stabilisation et la vérification de l'implémentation. Un article est en cours de rédaction. Le module mountain devrait être versionné avant la reprise des développements (description du terrain dans les fichiers d'inventaire pour la régénération pré-existante, introduction d'une deuxième espèce...).

3 - Philippe Dreyfus a présenté son module "Ventoux" (forêts mélangées en cours de constitution). Ce module étudie plusieurs espèces (pinèdes méditerranéo-montagnardes en maturation : retour du hêtre et du sapin pectiné) sur une grande échelle. Les aspects particuliers du module sont :

  • Importation des données depuis un SIG de l'ONF (exportation depuis Arc Info)

  • Découpage du massif en unités d'analyse, puis cellules de terrain représentatives

  • Diffusion de flux de graines entre les parcelles

  • Versant Sud du Mont-Ventoux : mélange de Pin noir, Hêtre, Érable à feuille d'obier, Alisier blanc, Chêne pubescent

  • Versant Nord du Mont-Ventoux : Régénération de Sapin pectiné et Hêtre sous Pin sylvestre

  • Etablissement de scénarios de gestions pour établir des scénarios d'évolution de la diversité

  • Gestion sylvicole automatique, intégrée au modèle de dynamique

Philippe Dreyfus a également été modélisateur pilote pour la migration du modèle Pin noir d'Autriche (Pinus nigra nigricans) depuis Capsis2 vers Capsis4. Les points à retenir :

  • Génération possible de peuplements virtuels en début de simulation

  • Possibilité de lecture des inventaires au format Capsis2

  • Croissance et mortalité jusqu'à un âge donné

  • Visualisation des principales grandeurs dendrométriques

  • Non encore fait : pays, tarif de cubage, calcul de variables secondaires avec graphiques, modèles de branchaison et de profil de tige, exportation vers tableur et logiciel d'analyse statistique

  • Création d'un mécanisme d'éclaircie pour les MAID reproduisant les caractéristiques de celui de Capsis2 (à compléter) : choix d'une valeur cible pour une mesure de densité (N/ha, G/ha, V/ha, RDI si connu du module, S%) et d'un Kg (Dg² éclaircie / Dg² avant) à respecter

Les perspectives sont la création d'un visualisateur de peuplements équivalent à la fenêtre de commande de Capsis2 et de tables d'évolution, la croissance jusqu'à un seuil / plafond pour une grandeur choisie par l'utilisateur, la branchaison et le profil de tige (structure de donnée, visualisation, rétro-croissance)

Philippe Dreyfus a fait le point sur sa proposition d'équipes pilotes pour la migration des modules développés dans Capsis2. Les pilotes se chargent de la migration et de l'animation autour des modules migrés. Les migrations engagées sont les suivantes :

  • Pinus nigra nigricans (Pin noir d'Autriche - c2 / PNN) - Philippe Dreyfus

  • Pinus pinaster (Pin maritime - c2 / PP3 (MAID)) - Céline Meredieu et Philippe Dreyfus

Les migrations prévues :

  • Pinus halepensis (Pin d'Alep - c2 / PH1) - Philippe Dreyfus

Depuis la réunion, de nouveaux projets de migration ont vu le jour :

  • Pinus nigra laricio (Pin Laricio - c2 / PNL) - Sandrine Perret et Céline Meredieu

  • Fagus silvatica & Quercus petraea (Hêtre - c2 / FS1 & Chêne sessile - c2 / QS1) - Gilles Le Moguédec et Jean-François Dhôte

4 - Céline Meredieu a présenté le projet WindPine. Ce projet vise à prédire la résistance mécanique de l'arbre au vent par le couplage des logiciels Capsis4 et ForestGales. L'ensemble constituerait un système d'expertise à destination des experts forestiers. Il a été soumis dans le cadre de l'appel d'offre du GIP ECOFOR - GIS Economie forestière "Forêt vent risque".

Le module concerné dans Capsis est Pin Maritime, en cours de migration depuis Capsis2 par Céline Meredieu. Capsis permettra de calculer la croissance du Pin maritime au cours du temps selon le scénario sylvicole et les dégats lié à la tempête, grâce au calcul des moments de rupture selon les caractéristiques de l'arbre et de l'environnement dans ForestGales.

Le projet prévoit également un couplage du module Pin Maritime de Capsis4 avec AMAPsim (Architecture des plantes - AMAP) pour calculer des enveloppes de houppier réalistes.

Ce projet pose la question de la connexion de Capsis avec d'autres logiciels, et du type de ces connexions : dynamique (même plate forme ou par réseau) ou par fichiers, échanges de type aller simple ou aller / retour... Le chantier de connexion avec AMAPsim est d'ores et déjà lancé.

5 - Philippe Ancelin a présenté un projet de bibliothèque d'outils et de méthodes pour l'étude de la biomécanique et de la stabilité des arbres en peuplement forestier. Ce travail fait suite à son travail de thèse sur le contrôle de forme sous sollicitations pendant la croissance (un modèle de comportement biomécanique appliqué au Pin maritime, implémentation effectuée à l'époque sous Capsis3).

Ce projet de modèle de stabilité mécanique vise à établir un outillage réutilisable pour plusieurs module. Il prendra appui dans un premier temps sur le module Mountain de Benoît Courbaud dans le cadre du projet EcoSlopes. Il comprend une description de la structure interne du tronc par des tronçons de poutre 3D multicouches (un élément de poutre par unité de croissance).

Philippe Ancelin participe également à un projet soumis au GIP ECOFOR concernant les interactions entre vent et forêt de l'échelle de l'arbre à celle du paysage (projet VENFOR) auquel Capsis4 pourrait être associé. Philippe Ancelin et Céline Meredieu ont par ailleurs en commun un projet de description générique des houppiers dans Capsis4.

6 - Le projet de site Web des modèles "Chaîne forêt-bois" a été repris par Christophe Orazio, de l'Institut Européen pour la Forêt Cultivée. Ce relais s'est concrétisé lors de la réunion Croissance Amélioration Qualité (CAQ) à Bordeaux en février dernier. L'IEFC avait le même projet qu'AMAP concernant un site web recensant les modèles existant dans les domaines concernant la chaîne forêt-bois (croissance, mortalité, régénération, branchaison, racines, qualité, feux de forêt...). La reprise par l'IEFC ouvre le projet à l'Espagne et au Portugal. En contrepartie, la langue choisie pour le site est l'anglais.

Le projet faisant partie des mandats de l'IEFC, l'investissement en temps pour la réalisation et la maintenance du site est plus important que prévu initialement. C'est pourquoi le prototype proposé est plus complet et repose sur des nomenclatures permettant des recherches par mots-clés sur divers index.

Christophe Orazio a présenté un prototype de site appuyé sur un système de gestion de bases de données et reprenant dans les grandes lignes les fonctionnalités proposées par F. de Coligny en février pendant la réunion CAQ.

Comme dans la maquette précédente, les chercheurs peuvent proposer leurs contributions en ligne. Celles-ci sont validées par un comité modérateur avant intégration à la base de données. Un accès administrateur permet de consulter pour validation les propositions de contributions.

Christophe Orazio a présenté les propriétés choisies pour l'indexation des modèles de la base (catégorie, sous-catégorie, espèce, type, niveau...) ainsi que les rubriques de leur page de description, définies à partir des propositions initiales et complétées avec la collaboration de Céline Meredieu.

Une discussion s'est engagée sur les rubriques choisies, sur la forme des contributions, ainsi que sur le procédé de validation. Depuis la réunion, la discussion s'est poursuivie sur la liste Capsis où les modélisateurs ont été conviés à poster leurs remarques après essai de la maquette mise en ligne.

L'accueil ayant été favorable, le site devrait être mis en service après une période de stabilisation et de prise en compte des remarques (quelques semaines).

7 - François Goreaud a pour projet de construire une bibliothèque de méthodes liées à la structure spatiale des peuplements forestiers. Tout comme Philippe Ancelin, il vise la réutilisation dans plusieurs modules.

Pour illustrer sa proposition, François Goreaud a présenté un travail préliminaire qu'il a effectué dans Capsis4, après avoir suivi la formation des modélisateurs Capsis en mai dernier. Il s'agit d'une méthode de caractérisation de la structure spatiale : la fonction de Ripley. Cette fonction a été mise en oeuvre sur un module réalisé par François Goreaud pour l'occasion, le module Pukkala et en construisant un extracteur de données produisant les courbes résultantes. Une démonstration a suivi.

La bibliothèque, qui pourrait s'appeler capsis.lib.spatial, contiendra des méthodes de calcul utilisables dans tous les modules, mais aussi des dialogues permettant de saisir les paramètres nécessaires à leur utilisation.

Des projets ont été soumis à la DERF et au GIP ECOFOR pour mettre au point ces outils et les utiliser dans le cadre de projets concrets.

8 - Sébastien Jesel a présenté son projet d'étude de l'écologie et de la dynamique des populations d'Angélique à Paracou en Guyane française. Il s'intéresse au cycle complet de la régénération de l'Angélique.

Son projet devrait prendre la forme de l'intégration d'un module de régénération spécifique dans le module Selva de Sylvie Gourlet-Fleury et Guillaume Cornu.

9 - La question de la protection des développements sous Capsis a fait l'objet de nombreux débats depuis la proposition faite l'année dernière d'un système à base de contrats bilatéraux entre les partenaires.

François de Coligny a présenté la synthèse de ces discussions dont voici les grandes lignes :

  • Le noyaux Capsis passe en logiciel libre (licence GPL). Sont concernés : les classes du noyau, les pilotes génériques, les extensions, ainsi que les bibliothèques communes. Techniquement, ces classes ont toutes un nom de package commençant par capsis.

  • On définit une Charte Capsis qui régit les échanges entre les développeurs et modélisateurs de la communauté Capsis, tant que leur module est en développement. Cette charte a pour objectif de favoriser les synergies et prévoit la mise à disposition des codes produits auprès de tous les membres.

  • Le cycle de développement des modules Capsis prévoit acceptation préalable de la charte et publication éventuelle du module sur décision de son auteur qui choisit alors une licence. Il est suggéré d'adopter alors la licence GPL.

  • La diffusion du noyau, des extensions et des modules se fera par l'intermédiaire d'un site FTP avec identification des utilisateurs à la première utilisation.

La charte peut être amenée à évoluer au gré des problèmes rencontrés. La version de référence sera mise en ligne sur le site Capsis. La proposition a été approuvée par les participants et sera mise en oeuvre dans les meilleurs délais.

Conclusion

Capsis 4.0 est disponible pour l'intégration de modèles MADD et MAID en version interactive.

Le planning initial sur deux ans établi à la reprise du projet par AMAP a été respecté. On s'oriente maintenant vers un fonctionnement plus souple, avec planification à 6 mois ou 1 an des travaux suivant les projets des modélisateurs.

Certaines tâches ont été repoussées par la prise en compte de tâches jugées plus prioritaires, elles ont été citées lors de la réunion. Elles seront traitées au fil des projets d'intégration dans Capsis4.

Ainsi, le mode de fonctionnement non interactif (mode console) devrait être développé à l'occasion de l'intégration des modèles Hêtre et Chêne par Gilles Le Moguédec.

Une première connexion avec un SIG a été réalisée par Philippe Dreyfus pour le projet Ventoux. Il s'agit d'une exportation de données depuis ArcInfo et d'une relecture par Capsis. Ce type de passerelle est encouragé car facile à mettre en oeuvre.

Des outils doivent être développés pour l'utilisation des MAID dans Capsis4 (Visualisateur type Capsis2, tables de production, graphiques particuliers). Le module Pin noir doit être complété (branchaison, profil de tige...).

Le principe des pilotes de migration se met en place. La migration de plusieurs modules de Capsis2 est d'ores et déjà prévue.

Deux bibliothèques (structure spatiale et biomécanique) sont à l'étude.

Le projet de site Web des modèles a été repris par l'IEFC. La mise en exploitation du site devrait avoir lieu dans les semaines à venir. Un point sera fait dans quelques mois par Christophe Orazio et Céline Meredieu pour évaluer son fonctionnement.

La formation de modélisateurs Capsis devrait se tenir d'ici la fin de l'année, plusieurs candidats s'étant déjà manifestés. La documentation du logiciel devrait s'étoffer d'ici-là.

Il a été souligné par François Houllier l'importance d'un publication de référence concernant Capsis4. Un article est à l'étude.

L'avancement du projet ainsi que les documentations Capsis4 peuvent être consultés sur le site Capsis :
http://www.multimania.com/coligny/

Annexe - Ordre du jour de la réunion (Corum Montpellier / 22 juin 2001)

9h00 - Accueil / Introduction - F. de Coligny (AMAP) - 15'

9h15 - Capsis 4.0 - Evolutions depuis c4.0b - Formation des modélisateurs - Perspectives - F. de Coligny (AMAP) - 45'

10h00 - Modélisation de la dynamique des forêts de montagne dans Capsis4 - Etat des lieux et perspectives - B. Courbaud (Cemagref Grenoble) - 30'

10h30 - Pause - 15'

10h45 - Le module Ventoux : forêts mélangées en cours de constitution - Le module Pin Noir : début de la migration de Capsis2 vers Capsis4 - Ph. Dreyfus (INRA Avignon) - 45'

11h30 - WindPine : Prédiction de la résistance mécanique de l'arbre au vent : développement d'un système d'expertise destiné aux forestiers par le couplage Capsis4/ ForestGales - C. Meredieu (INRA Bordeaux) - 30'

12h00 ------- Repas libre -------

14h00 - Reprise du projet de site web des modèles "Chaine Forêt Bois" -Ch. Orazio (IEFC Bordeaux), C. Meredieu - 30'

14h30 - Une future bibliothèque Capsis4 pour l'étude de la biomécanique et de la stabilité des arbres en peuplement forestier - Ph. Ancelin (AMAP) - 30'

15h00 - Une bibliothèque Capsis4 d'outils de statistiques spatiales : les premières pierres - F. Goreaud (Cemagref Clermont-Ferrand) - 30'

15h30 - Pause - 15'

15h45 - Ecologie et dynamique des populations d'Angélique à Paracou, Guyane française - S. Jesel (Cirad forêt) - 30'

16h15 - Capsis4 en logiciel libre : Noyau, Extensions et Bibliothèques -Licences pour les modules - F. de Coligny (AMAP) - 30'

16h45 - Fin de la réunion

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