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Compte-rendu de la 6ème journée Capsis

Compte-rendu de la 6ème journée Capsis à Montpellier le 23 juin 2004

F. de Coligny - v1.2 - 28 juillet 2004

Participants (19) :

Daniel Barthélémy (INRA AMAP), François de Coligny (INRA AMAP), Guillaume Cornu (Cirad forêt), Benoît Courbaud (Cemagref), Pierre Couteron (ENGREF AMAP), François Goreaud (Cemagref), Sylvie Gourlet-Fleury (Cirad forêt), Thierry Labbé (INRA Ephyse), Jacques Labonne (INRA Ecobiop), Isabelle Lecomte (INRA System), Gilles Le Moguédec (INRA Lerfob), Céline Meredieu (INRA Ephyse), Sandrine Perret (Cemagref), Raphaël Pelissier (IRD AMAP), Christian Pichot (INRA URFM), Christophe Pradal (Cirad AMAP), Laurent Saint-André (Cirad Forêt), Sylvain Turbis (Québec MRNFP-DRF), Patrick Vallet (INRA Lerfob)

Comte-rendu :

La 6ème journée Capsis s'est tenue au Cirad à Montpellier le 23 juin 2004. 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. Evolution du projet Capsis depuis 2003 - F. de Coligny
2. Etat d'avancement du projet SAFE - I. Lecomte
3. Le modèle Samsara - évolutions, outils, échanges avec les gestionnaires - B. Courbaud
4. Bibliothèque Genetics : état et (re)positionnement - C. Pichot
5. Peuplements virtuels et structure spatiale : le cas des peuplements mélangés - F. Goreaud
6. Nouveautés dans le module PP3 : critères d'évolution, modèles de biomasse et outils de billonnage - C. Meredieu, T. Labbé
7. Présage dans Capsis - S. Turbis
8. Selva : évolutions et premiers résultats - G. Cornu, S. Gourlet-Fleury
9. Projet Capsis - Bidasoa - J. Labonne
10. Couplage entre modèle dendrométrique et Architectural - L. Saint-André, C. Meredieu

1. Evolution du projet Capsis depuis 2003 - F. de Coligny

La plate-forme est dans une phase d'intégration de modèles. Les principales actions depuis un an ont concerné la méthode de travail, l'amélioration de certaines fonctionnalités, l'enrichissement de la documentation intégrée ou sur le site Capsis et la formation.

En ce qui concerne la méthode de travail, le système de partage de codes sources CVS a été introduit en parallèle des autres outils de développement (gestionnaire de fichier et éditeur simples, compilateur standard, client cvs et outil de recompilation de projets en java). Il permet à chacun de travailler sur une copie locale complète de la plate-forme sur sa machine et d'opérer des synchronisations à la demande avec une version de référence centralisée sur le serveur CVS capsis.cirad.fr. La remontée des modifications locales ainsi que la récupération des modifications apportées à la plate-forme par les autres membres de la communauté de développement Capsis se font au travers d'un outil portable : SmartCVS (version communautaire libre). Cette méthode de travail a permis d'accélérer et de faciliter les échanges de codes entre les membres du réseau Capsis.

La liste des modèles de croissance ou de dynamique forestière intégrés ou en cours d'intégration dans Capsis comporte maintenant 24 projets. Cette liste est consultable sur le site Capsis qui a déménagé vers  http://capsis.free.fr/ ou il n'y a plus de publicité. Une rubrique Publications est apparue sur le site Capsis pour recenser les parutions autour de la plate-forme.

Sur le site Capsis, la rubrique Documentation s'est enrichie de plusieurs fiches techniques traitant chacune un sujet de manière synthétique et complète (fiche d'installation, sélection dans les visualiseurs, assemblage d'une version pour diffusion...). La documentation en ligne de Capsis a été enrichie par la rédaction d'une aide générale et d'un tutoriel disponibles en français ou en anglais suivant la langue choisie au lancement du logiciel.

Des amélioration ont été apportées au système d'extensions par la possibilité de pose interactive de vétos, et au système de groupes qui a été revu entièrement. Le nouveau système est plus souple (utilisation naturelle du complémentaire) et applicable aux arbres coupés lors des interventions. Il est par exemple possible de consulter l'histogramme des arbres éclaircis par classes de diamètre (pour les modèles individu centrés pour le moment). Conjointement au travail sur les groupes, les filtres de sélection ont été revus, consolidés et leur interface est maintenant plus pratique.

Une formation pour les modélisateurs Capsis s'est tenue à Montpellier en mai 2004, elle a touché 10 personnes.

Plusieurs opérations de transfert vers les gestionnaires forestiers sont en cours autour des modules Fagacées (Chêne, hêtre), PP3 (Pin maritime), Mountain et Samsara (Pessières de montagne), PNN (Pin noir) et Ventoux (hétérogène).

En plus des contacts réguliers avec Sylvain Turbis et Daniel Mailly (Québec, MNRFP) qui travaillent dans Capsis depuis deux ans, des contacts ont été récemment pris par des partenaires étrangers pour évaluer l'intérêt d'une participation de leur part au projet : Dave Pont (Nouvelle Zélande, Forest Research), Christian Higuera (Chili, Fundacion Chile), Jean-Pierre Saucier et Art Groot (Ontario, Can. Forest Service).

L'utilisation de CVS peut parfois induire des problèmes techniques qui ont été abordés. Le plus courant est l'oubli de déclarer au système certains nouveaux sources qui manquent ensuite aux autres développeurs au moment de la compilation. Le problème est résolu par téléphone ou par mail. En cas de questions plus sérieuses, il est possible de contacter le support technique ;-)

Le nouveau mécanisme en cours de développement dans Capsis concernant la mémoire des arbres coupés pendant une éclaicie apportera une solution au problème de leur détection jusqu'alors. Il n'est pour le moment disponible que pour les modèles individus centrés.

2. Etat d'avancement du projet SAFE - I. Lecomte

Le projet européen Safe concerne l'agroforesterie, il s'appuie sur Capsis pour la partie informatique. Le choix de Capsis s'est en partie justifié par la réutilisation du modèle de bilan radiatif développé par Benoît Courbaud. Ce modèle a été adapté pour Safe. Pour la partie agronomique, c'est le logiciel STICS (INRA Avignon) qui a été choisi. Une connexion dynamique a été établie entre le module en Java dans Capsis et une version de Stics en C. Plusieurs outils ont été écrit concernant l'exportation des données simulées pour validation en dehors de Capsis. Certains proposent des profils d'exportation sauvegardables et s'appuient sur l'introspection. La question d'une exportation ou d'une connexion dynamique avec R est à l'étude.

Gilles Le Moguedec met en garde a propos du presse bouton en statistique : chaque problème est particulier et l'utilisateur doit se poser lui même les questions. Il n'en reste pas moins qu'on peut envisager d'automatiser certains traitements répétitifs.

La question du rapprochement des valeurs calculées avec des valeurs mesurées se pose pour les exportations (Safe, par saisie) mais aussi plus généralement pour les graphiques dans Capsis (PP3). Une idée intéressante serait de pouvoir charger un projet Capsis ne contenant que des données réelles pour réutiliser les outils existants en bénéficiant des groupes. Il faufrait prévoir la prise en compte de données réelles pour une étape donnée ou pour des scénarios complets, prévoir la possibilité de données manquantes. Ce système pourrait servir à valider un module ayant subi d'importantes modifications a partir de données simulées avant modifications et sauvegardées.

3. Le modèle Samsara - évolutions, outils, échanges avec les gestionnaires - B. Courbaud

Le module Samsara est une évolution du module Mountain (monospécifique), étendu à plusieurs espèces avec houppiers ellipsoides ou paraboloides. L'un des objectifs est de simuler la dynamique de hêtraies sapinières.

Une modifications notable par rapport à Mountain est la régénération individu-centrée avec l'apparition de semis installés. La mortalité prend en compte plusieurs phénomènes, dont la lumière disponible, la senescence et que les chablis multiples.

De nouveaux outils ont été développés par B. Courbaud, dont des tables : types de peuplements ONF ou Variables d'éclairements. Ces outils sont utilisés pour des analyses temporelles sur environ 1000 ans de la dynamique : moyennes temporelles, ecarts types, constance, permanence (Thomas Cordonnier).

Le Cemagref possède une grappe de calcul (groupe d'ordinateurs puissants utilisables en parallèle) qui a été utilisée par Thomas Cordonnier, François Goreaud, puis Benoît Courbaud pour lancer des simulations longues sous Capsis. Grâce à un compte d'accès, il est possible de télécharger Capsis par ftp vers la grappe, puis de lancer les simulations en mode Script au travers d'un terminal distant. Ce dispositif est sous utilisé au Cemagref et des accès par des partenaires sont peut-être envisageables.

Le centre de calcul de Montpellier dispose également de puissance de calcul disponible sur réservation (D. Barthélémy).

Actions en cours :
1. un article est en cours de rédaction sur l'auto éclaircie dans Samsara ;
2. un travail est commencé sur la dynamique à long terme et l'étude des conditions nécessaires à l'établissement d'une mosaïque stable dans le peuplement,
3. Xavier Gauquelin et Jacques Fay (ONF DT Rhône Alpes) sont maintenant autonomes sur la mise en oeuvre d'un martellodrome sur 1 hectare dans Capsis ;
4. formation : des TP FIF chaque année à l'ENGREF ;
5. un travail est en cours sur des préconisations concernant la gestion des forêts alpines avec l'ONF (préconisations testées sous Capsis, puis évaluées) ;
6. des contacts avec le CRPF qui commence à être intéressé ;
7. le couplage de Samsara avec Foréole (Philippe Ancelin) permet des études de risque lié au vent : définition des propriétés de la contrainte vent, obtention des contraintes dans le tronc et moment à l'encastrement calculés en considérant l'effet poids. Possibilité de comparaison avec la contrainte de rupture dans le tronc ou à la base pour déduire la casse ou le déracinement. Outils récapitulatifs (cartes, histogrammes...). Un article est soumis à Forest Ecology and Management.

4. Bibliothèque Genetics : état et (re)positionnement - C. Pichot

Rappel des objectifs de la bibliothèque genetics : formaliser, informatiser, simuler et évaluer les interactions entre processus sylvicoles et génétiques. On peut considérer des individus vrais ou des populations sources de flux de gènes. Les arbres sont spatialisés et on considère le court à moyen terme, soit à peu près l'échelle de la gestion forestière (quelques centaines de cycles), ce qui permet de garder l'historique en mémoire. Les calculs génétiques sont différés pour éviter de calculer des génotypes pour des arbres jeunes qui mourront avant de se reproduire. L'information est discrétisée sous forme de chromosomes, locus, allèles. On considère les effets génétiques : diversité neutre ou effet sélectif des allèles. Le phénotype est égal au génotype + l'environnement.

Dans genetics, sont codés la meiose et la fécondation. On ne s'est pas intéressé à la mutation à cause de l'échelle de temps considérée : court ou moyen terme. Le calcul de la consanguinité est différé également, elle nécessite l'historique des simulations en mémoire. Des fonctions d'exportation sont disponibles vers Genepop, Spagedi et Postgres, ce dernier pour des connexions vers R.

Un repositionnement de la bibliothèque est envisagé pour des objets spatialisés mobiles (projet Bidasoa, J. Labonne, voir plus loin). La spatialisation n'est pas utilisée dans la bibliothèque et une adaptation technique devrait permettre l'utilisation de cette dernière pour des animaux. G. Cornu a déjà démarré une adaptation a base d'interfaces plus générales. Dans Bidasoa, on s'appuira vraisemblablement sur des individus vrais pour les adultes et peut-être des cohortes pour les alevins, ce que la bibliothèque permet.

5. Peuplements virtuels et structure spatiale : le cas des peuplements mélangés - F. Goreaud

La bibliothèque Spatial contient des outils pour générer et analyser la structure de peuplements mono spécifiques. Il s'agit d'ajouter des méthodes pour traiter plusieurs populations, soit plusieurs espèces, soit plusieurs catégories d'arbres de la même espèce.

Pour Capsis, il est principalement question de caractériser la structure spatiale et de générer des peuplements virtuels réalistes.

L'indice de Clark-Evans est un indice caractérisant la structure spatiale : <1 agrégats, proche de 1 aléatoire et >1 régulier.

La courbe de Ripley permet d'analyser la structure spatiale sur plusieurs distances (exemple : régulier à 1m, puis agrégats au delà). Elle permet d'analyser des structures plus complexes. Elle mesure la densité locale autour d'un arbre (d'un point) : >0 agrégats, proche de 0 aléatoire, <0 régulier.

Pour les peuplements mélangés, il s'agit d'introduire les notions de répulsion, indépendance et attraction en fonction par exemple de la facilité / difficulté de régénération d'une espèce par rapport à l'autre. Il peut s'agir de plusieurs espèces ou plusieurs tailles d'arbres. On s'intéresse aussi à la caractérisation de la structure spatiale entre 2 espèces ou deux sous populations.

La fonction intertype constitue une nouveauté (genre Ripley) qui montre le nombre d'arbres de l'espèce 2 autour de l'espèce 1. Un nouvel extracteur de données est en développement, s'appuyant sur 2 groupes.

Une autre nouveauté en cours de développement : la simulation de peuplements virtuels multistrates avec pour chaque strate la possibilité de choisir des diamètres / hauteurs, des positions et des paramètres d'interaction les unes par rapport aux autres.

Un projet de collaboration existe avec le Cemagref Nogent autour du Pin sylvestre et du chêne avec possibilité d'une thèse.

Une piste de recherche est en cours d'évaluation : la reproduction d'une structure spatiale complexe à partir d'un échantillon par mimétique.

6. Nouveautés dans le module PP3 : critères d'évolution, modèles de biomasse et outils de billonnage - C. Meredieu, T. Labbé

Le module PP3 (Pin maritime) a fait l'objet de nombreuses évolutions récentes : connexion avec ForestGales à l'occasion du projet CapForêt, amélioration de la génération de peuplements virtuels, possibilités plus riches pour caractériser les phases d'évolution, introduction de modèles de biomasse et de profil de tige.

A l'initiation, le peuplement virtuel peut être généré soit en indiquant un nombre de tiges et un indice de fertilité soit en utilisant une combinaison de modalités de milieux ou d'installation ; l'intégration de données mesurées sur des parcelles réelles reste possible.

Les paramètres de croissance sont plus variés : on peut faire pousser jusqu'à une hauteur ou une circonférence dominante ou jusqu'à atteindre des seuils de valeurs limites.

Le traitement de la biomasse est inspiré du travail de Laurent Saint-André dans le module Eucalypt.

Le calcul des profils de tige se fait par un outil (object viewer) déclenchable sur un arbre sélectionné depuis l'explorateur Capsis. Il s'inspire d'un travail de Patrick Vallet sur le module Fagacées et montre le bois juvénile et la remontée du houppier.

Le billonnage est un outil d'exportation (proche techniquement de l'exportation Spagedi). Sur l'étape choisie, étape comprenant ou non une éclaircie, on simule un billonnage des tiges des arbres éclaircis ou de tous les arbres (comme dans le cas d'une coupe rase), et on obtient un fichier table contenant la description des billons (dimensions, volumes). A terme ce fichier devrait contenir les quantités de carbone et d'éléments minéraux contenus dans chaque billon.

Une difficulté est relevée pour la détermination des arbres éclaircis. Une nouvelle fonctionnalité en cours de développement dans le noyau Capsis devrait permettre de traiter le problème.

La prolifération des extensions et notamment des extracteurs de données pose la question d'une typologie commune (volume, biomasse...). Il est à l'étude de proposer depuis un graphique de voir un texte de documentation provenant du module qui a fait le calcul pour renseigner précisément l'utilisateur sur la méthode de calcul. Il est envisagé de proposer une méthodologie de nommage des extensions s'appuyant sur une nomenclature comme celle de Pardé et Bouchon (correspondant : Laurent Saint-André).

Le module PP3 a été présenté au GIS coopérative de données. Les participants se sont montrés intéressés pour un investissement ou une utilisation du module. En revanche, les acteurs de la forêt privée semblent moins intéressés car ils n'envisagent qu'une utilisation tactique de ce genre d'outil.

Une version de démonstration de PP3 à l'ONF a été assemblée pour Thierry Sardin qui l'a testée dans le cadre de la rédaction d'un guide de sylviculture. Ce dernier utilise PP1 dans capsis 2.45. Une mise à disposition de PP3 au CFPA (privé) est en cours, le module sera accompagné à cette occasion d'une licence non libre.

D'après Christophe Pradal, il est possible de distribuer des logiciels avec une double licence au choix de l'utilisateur en fonction de ses préoccupations : LGPL avec sources ou autre éventuellement sans source, avec des obligatons différentes dans les deux cas.

Laurent Saint-André a traité la question de la protection du droit d'auteur pour les relations mathématiques implémentées dans le module en produisant un rapport interne Cirad très détaillé décrivant le module Eucalypt intégralement. Cette méthode vise une protection plus proche de celle classiquement procurée par la publication.

Le couplage PP3-ForestGales est opérationnel, il permet d'évaluer certains risques dus au vent dans les peuplements de Pin Maritime.

La connexion PP3-AMAPsim est toujours en cours, voir plus bas l'exposé de Laurent Saint-André.

Les perspectives pour PP3 : meilleurs accès aux paramètres du modèle et vision des domaines de calibration, mortalité des arbres, améliorer la visualisation des volumes, faire des bilans carbone et minéralomasse.

7. Présage dans Capsis - S. Turbis

Le projet Forêt virtuelle du ministère des Ressources Naturelles de la Faune et des Parcs du Québec comprend des mesures de placettes, la mise au point de méthodes (ex: cartographie laser depuis le centre de la placette) et la création de logiciels (Adage : inventaire et Présage : prévision de la production) pour :
- améliorer les méthodes de travail,
- évaluer le potentiel des forêts mieux qu'avec les outils actuels (tables de production anciennes, pas assez précises, pas de mélanges...),
- tester des hypothèses.

Adage est utilisé par une cinquantaine d'utilisateur : environ 20 au ministère et 30 chez les industriels. Présage a été construit à partir des modèles Space en Fortran (Busing 1991, 1995), Dryades en Pascal (Mailly 2000), il a d'abord été implémenté en Visual Basic pour finir dans Capsis (Turbis 2002 à 2004).

Présage est individu centré, il est spatialisé, considère plusieurs espèces et comporte un module de lumière simple. Il procède à la régénération à partir de rayons de dispersion par essence, calcule la croissance des diamètres, l'évolution de la biomasse du feuillage et la mortalité par rapport à la biomasse environnante.

Sylvain Turbis a intégré dans Capsis plusieurs extracteurs de données, dont le volume de Perron (marchand, tiges de 9,1cm et +) et le volume de Honer (utilisé actuellement pour le non marchand).

Plusieurs méthodes d'intervention sont en cours de développement :
- coupe de sentiers et pourcentage de prélèvement hors sentier par espèces,
- rayon de dégagement autour des arbres,
- éclaircie avec buts à atteindre : pour une espèce, choix d'une variable et d'une valeur min / max...

Actuellement, l'évaluation de la forêt au Québec se fait avec un logiciel nommé Sylva II (qui n'est pas le logiciel Allemand) mais qui ne considère pas le mélange ni le caractère inéquienne de la forêt. Présage permettra d'alimenter en données de peulement les résultats de Sylva II à l'échelle de la forêt. Le public visé est plutôt gestionnaire, mais un travail de validation reste à faire avant la distribution.

8. Selva : évolutions et premiers résultats - G. Cornu, S. Gourlet-Fleury

L'intégration sous Capsis du modèle de Sylvie Gourlet-Fleury tel qu'il existait jusqu'alors ainsi que les développements liés à l'étude de la régénération de l'Angélique par Sébastien Jesel sont achevés. Les développements actuels concernent la génétique du Sapelli (Mathieu Lourmas) ainsi que la régénération du Wacapou (Stéphane Traissac).

La dynamique de l'Angélique est très stable, elle est simulée pour 47 hectares du dispositif de Paracou en Guyane (30000 arbres). Des répétitions ont été effectuées : 20 répétitions de 3000 cycles ont pris environ 80 heures de calcul. Par cycle, 1,6 millions de graines, 50000 dispersés, 26000 plantules et 140 recrutés à 1 cm. L'histogramme par classes de diamètre obtenu est proche de la réalité.

Un travail a été effectué dans le cadre du projet BRG "Couplage de modèles de flux de gènes et de modèles de dynamique forestière" concernant la distance de dissémination et la densité dépendance (dissémination, mortalité) pour l'Angélique. Un autre travail a été consacré à la constitution et l'évolution dans le temps d'aggrégats spatiaux ou génétiques (en s'appuyant sur un codage dans un allèle de l'ADN de l'arbre).

Des simulations d'exploitation : tous les 42 ans, éclaircie de tous les Angéliques de plus de 60 cm de diamètre à partir du 147ème cycle et des comparaisons avec le modèle matriciel Stomat ont donné des résultats comparables.

Concernant le Sapelli : ils sont individualisés et spatialisés au milieu des autres espèces représentés par une surface terrière grise au niveau de la cellule de sol. L'apparition de recrutés se fait en fonction de cette même surface terrière, la recherche de parents potentiels se fait par association de poids et de tirages aléatoires.

Travail sur des chablis réalistes : actuellement, on procède à des tirages aléatoires dans la zone de chute. Une amélioration consiste en la formation d'un "trou" calculé par opérations sur des polygones complexes. On s'appuie sur une bibliothèque LGPL : JTS Java Topology Suite. Les chablis primaires et secondaires se font par empreinte, les secondaires étant cassés ou entrainés si près du tronc.

L'interface graphique comporte un visualiseur Selva et des dialogues sont construits automatiquement par introspection pour faciliter la configuration du module.

9. Projet Capsis - Bidasoa - J. Labonne

L'UMR ECOBIOP participe à un projet concernant "l'impact de la fragmentation sur le fonctionnement d'une population de truite Fario" en partenariat avec l'URFM d'Avignon, l'UMR AMAP de Montpellier et la région de Navarre (Espagne).

La dispersion est une composante des cycles biologiques qui est l'objet d'un intérêt croissant en raison de l'évolution rapide de l'habitat. Les outils pour l'étudier sont souvent théoriques et les approches expérimentales éloignées des théories existantes. Ce projet se veut un travail pluridisciplinaire et intégrateur.

Le terrain d'étude est le fleuve Bidasoa en Espagne, on souhaite étudier la dispersion en intégrant les structures spatiales. Il existe des seuils artificiels ou naturels qui sont des obstacles au déplacement (environ 200), la fragmentation artificielle ayant environ 100 ans. On observe la présence de beaucoup de jeunes en amont, mais relativement peu d'individus vers l'aval dans le cours principal, milieu propice à la croissance. La truite Fario effectue sa croissance à l'aval, en décembre, il y a montaison vers l'amont et l'habitat de reproduction, puis dévalaison vers l'aval jusqu'à la migration marine.

Le projet Bidasoa vise à tester l'effet de la fragmentation sur l'ensemble de la population du bassin. Pour cela, l'habitat a été cartographié, on s'intéresse au suivi de la population adulte vers les sites de reproduction, à l'accessibilité des zones de croissance : les juvéniles peuvent-ils descendre ? pourquoi partent-ils (thèse) ? et à la distribution de la diversité génétique. On vise une synthèse : un modèle de fonctionnement de population intégrant des données des différents champs disciplinaires : individus, attributs et gènes (utilisation de la bibliothèque genetics de Capsis), modélisation du comportement (reproduction ou dispersion), spatialisation explicite et hétérogène sur le réseau hydrographique.

Dans Capsis, on vise la représentation d'un réseau hydrographique avec des tronçons d'habitat, le déplacement des poissons, les interactions entre poissons : reproduction et transmission des attributs, tout cela avec des représentations graphiques adaptées.

Les applications souhaitées :
- établissement de scénarios avec établissement et suppression de barrages, amélioration de l'habitat, diminution des prises d'eau et étude des impacts sur les densités, les tailles et la diversité génétique,
- évolution des comportements,
- généralisation aux autres espèces d'eau courante.

Les principaux arguments en faveur d'une intégration dans Capsis :
- les modèles populationnels stochastiques n'intègrent pas les caractéristiques individuelles (comportement, gènes),
- différenciation avec l'approche stock-recrutement utilisée en halieutique,
- bénéfice le la bibliothèque genetics existante.

La question de la connexion avec un SIG fera peut-être bientôt l'objet d'un post-doctorat. G. Cornu dispose d'outils pour lire les fichiers SIG (MIF...).

10. Couplage entre modèle dendrométrique et Architectural - L. Saint-André, C. Meredieu

Modèles dendrométriques : évolution de variables d'état du peuplement au cours du temps avec simulation d'interventions, dédiés aux gestionnaires.

Modèles à base de processus écophysiologiques : modélisation de la capacité des arbres ou du peuplement à transformer l'énergie incidente en biomasse en fonction d'autres facteurs régulateurs : modèle intégrant des connaissances sur les mécanismes et la physiologie de l'arbre.

Modèles architecturaux : fonctionnement du bourgeon, ramification, élongation, mortalité, stochastique (chaînes de Markov).

Il existe déjà des connexions, notamment ecophysiologique + architectural (GreenLab) ou ecophysiologique + dendrométrique (3PG). On s'intéresse à la connexion de modèles dendrométriques et architecturaux, qui a été jusqu'alors peu explorée.

AMAPsim : la croissance de l'arbre est dirigée par l'âge :
- nombre et élongation des entre-noeuds (EN), notion d'âge physiologique,
- tartinage de biomasse par pipe-model (fonction de la surface foliaire au dessus),
- calibration par mesures sur séries d'âges (long).

Capsis : modèles dendrométriques :
- dimension des arbres,
- croissance en fonction de la fertilité et de la compétition,
- modèles très robustes.

Intérêt : AMAPsim -> Capsis : pour la qualité des bois, la nodosité, un calcul de biomasse plus précis par compartiment.

Capsis -> AMAPsim : mettre à l'épreuve les méthodes probabilistes avec la robustesse des modèles dendrométriques.

Comment : Introduction de contraintes dans AMAPsim, concernant l'âge, la hauteur, le diamètre et la dimension du houppier. Les contraintes sont considérées dans l'ordre :
- Hauteur : nombre et longueur des EN,
- Diamètre à 1,3m : nombre de feuilles par le nombre d'EN et un coefficient de diffusion,
- Houppier : maintien des branches dans un cylindre englobant.

Sans contraintes, on obtient des arbres de même hauteur et même diamètre pour tous les arbres AMAPsim si même âge, avec contraintes, on obtient des arbres proches en diamètre et hauteur de ceux calculés par le modèle dendrométrique (pour des arbres jeunes d'environ 12 ans, plus difficile à 40 ans). La courbe de biomasse totale en fonction du diamètre est proche des données mesurées sur le terrain.

L'un des aspect intéressants est la possibilité de mieux préciser les variations des paramètres architecturaux en fonction des conditions de croissance pour obtenir des maquettes 3D plus proches de la réalité.

La connexion concerne pour l'instant le pin maritime (PP3) et l'eucalyptus (Eucalypt), elle devrait être étendue prochainement au pin noir (PNN). Elle pourrait servir à des estimations de biomasse pour d'autres espèces.

Des exemples d'application :
- calcul du carbone par compartiment à partir de données IFN,
- biomasse selon l'ordre de ramification (feux),
- nouvelles générations de modèles structure fonction et contrainte sur architecture.


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