Aide la d cision pour la gestion durable des agrosyst mes
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Aide à la décision pour la gestion durable des agrosystèmes PowerPoint PPT Presentation


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Aide à la décision pour la gestion durable des agrosystèmes. Une collaboration avec l’INRA à travers deux (nouveaux) projets « ADD »… Olivier Naud, Serge Guillaume. Journées Cemagref Modélisation 3-4/10/2005. CASYS: technologies pour la CAractérisation des éco et agroSYStèmes.

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Aide à la décision pour la gestion durable des agrosystèmes

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Presentation Transcript


Aide la d cision pour la gestion durable des agrosyst mes

Aide à la décision pour lagestion durable des agrosystèmes

Une collaboration avec l’INRA à travers deux (nouveaux) projets « ADD »…

Olivier Naud, Serge Guillaume

Journées Cemagref Modélisation

3-4/10/2005


Casys technologies pour la caract risation des co et agrosyst mes

CASYS: technologies pour la CAractérisation des éco et agroSYStèmes

4 axes du TR:

  • Vision numérique pour la caractérisation des végétaux

  • Spectrométrie et chimiométrie pour la caractérisation des végétaux

  • Caractérisation du sol par des capteurs physiques

  • Outils de modélisation pour la caractérisation des agrosystèmes

Décision pour l’action


A griculture et d veloppement d urable umr itap

Agricultureet Développement Durable UMR ITAP

  • Projet GeDuQuE:

    Innovations agro-écologiques et organisationnelles pour une Gestion Durable de la Qualité de l’Eau (GeDuQuE) dans des régions de monoculture à forts niveaux d’intrants phytosanitaires

    U(M)Rs INRA APC, Innovation, LAMETA, LISAH, LISTO, SYSTEM + CIRAD Horticulture, Sys Bananes-Ananas, + TETIS

  • Projet Vin et Environnement

    Quelles interventions publiques et privées pour réduire l’utilisation des traitements phytosanitaires dans le secteur du vin ?

    U(M)Rs INRALORIA, Santé Végétale, Oenologie-Ampélologie + ENITAB EGERIE


Chelles de gestion

Échelles de gestion

  • 3 piliers du développement durable

    • durabilité environnementale

    • équité sociale

    • viabilité économique

  • Principales échelles considérées dans les travaux ITAP sur ces projets:

    • Parcelle

    • Exploitation

    • Bassin Versant

  • Interprétabilité nécessaire à chaque échelle


R duire impact environnemental

Réduire impact environnemental

Des « Bonnes pratiques » à la gestion du risque

  • Améliorer les procédés de pulvérisation

  • Stratégies prophylactiques

  • Adapter les doses à la végétation

  • Réduire le nombre de traitements

    • Par une meilleure connaissance-évaluation du risque

    • Travaux « Protection Intégrée de la vigne » et analyse des processus observation-décision

  • Cultures intercalaires « de service » en approche multi-objectifs

Vigne consomme 30% des fongicides

pour 3,7% de la SAU


R gles th oriques la parcelle

Règles théoriques à la parcelle

  • Capitalisation recherche académique et expérimentale

  • Formalisation des savoir-faire

  • État parcelle défini / maladie

  • incertain & raisonnement approximatif/qualitatif

  • Mathématiques appliquées candidates:

    Logique floue

Formaliser: effet transfert, et effet miroir


R gle th orique r gle op rationnelle

règle théorique  règle opérationnelle

  • Échelle de décision sanitaire

    • Ceps, Parcelle, Groupe de parcelles ?

  • Échelle de mise en œuvrecontraintes technico-économiques

    • Parcelles voisines et distantes, portance

    • Ressources humaines et matérielles

    • météo…

    • Temporel: calendrier, durées

  • Mathématiques appliquées candidates:

    Systèmes à Événements Discrets (SED)


Probl matique 1

Problématique 1

Niveaux, strates de Décision,

ou Processus de décision ?


De la strat gie la r gle de d cision

De la stratégie à la règle de décision

  • Une stratégie (ex. mildiou de la vigne) :

    • Retarder le premier traitement

    • Raisonner les renouvellements sur facteurs climatiques

  • Choix d’indicateurs pertinents

    • Foyers infectieux ou modèle d’alerte (EPI)

    • Pluie, température, évolution foyers, phénologie

      Variables en temps continu ou événements

  • Formalisation de règles

    • Écriture informelle puis mathématique

      • logique floue


R gle th orique r gle op rationnelle1

règle théorique  règle opérationnelle

  • Échelles

    • décision sanitaire

    • mise en oeuvre

  • Méthodologies pour les combiner :

    • « Inférence » floue (application des règles)

    • Propagation de contraintes (sélection des possibles)

    • Simulation système dynamique (SED)

  • Ces 3 méthodos sont complémentaires et utilisées par l’équipe


Simulation dynamique

Simulation dynamique

  • Logique (floue ou binaire) sanitaire

  • Ressources, dates, durées

  • Cadres formels des SED

    • Réseaux de Petri

    • Statecharts = combinaison d’automates


Exemple d automates

1

Ressources

parcelle

1

2

pulverisateur

3

operateur

occupee

occupee

occupe

p1

occupe

p2

p3

/r1libre=0;

/r2pret=0;

/r3dispo=0;

libre

r1

pret

r2

r2

disponible

/r1libre=1;

/r2pret=1;

/r3dispo=1;

2

Traitements

[EPI>-12]

foyers_primaires

[Temperature>10]

risque

[EPI<-12]

pluie_annoncee

traiter_si_pluie

developpement

[Temperature<10]

grave du mildiou

[EPI<-12]

/r1;r2;r3

[r1libre && r2pret && r3dispo]

/p1;p2;p3

Traitement

Exemple d’automates

Automate

« Ressources »

Automate

« Raisonnerle 1er traitement »

(mildiou)


Exemple d automate ici mildiou

Exemple d’automate (ici : mildiou)

EPI = Etat Potentiel-Infectieux

2

Traitements

[EPI>-12]

foyers_primaires

[Temperature>10]

risque

[EPI<-12]

pluie_annoncee

traiter_si_pluie

developpement

[Temperature<10]

grave du mildiou

(ressources disponibles ?)

[EPI<-12]

/r1;r2;r3

[r1libre && r2pret && r3dispo]

/p1;p2;p3

(rendre les ressources)

Traitement

Exemple de raisonnement pour un premier traitement


Probl matique 2

Problématique 2

Spatial:

changement d’échelle et décision


Changement d chelle spatiale

Changement d’échelle spatiale

  • Aggrégation

    • Choix ou conception d’opérateurs pour réaliser abstraction nécessaire au niveau supérieur

      • Moyenne, min, max, intégrale floue,…

  • Interpolation (dans domaine apprentissage)

  • Extrapolation (en dehors du domaine appris)

  • Interprétabilité

  • Extension de la logique floue au spatial :

    • Voir exposé JN Paoli & L Lardon


Projets compl mentaires pour itap casys

Projets complémentaires pour ITAP/CASYS

  • GeDuQuE:

    • Analyse spatiale des impacts par raisonnement hydrologique approché (règles et zones floues)

    • Analyse et modélisation par règles floues de l’ordonnancement flexible des opérations de protection des cultures

  • Vin et Environnement:

    • Analyse et conception des processus d’observation et de décision à différentes échelles

    • Règles floues par maladie et leur couplage

    • Modélisation et simulation par Système à Événements Discrets (SED) des processus et des ressources


Volution des objets de recherche

Évolution des objets de recherche

  • Logique floue:

    • De l’agro-alimentaire aux procédés culturaux et la caractérisation spatiale

  • Systèmes dynamiques (SED,…)

    • De la simulation et la supervision de systèmes mécatroniques à l’aide à la décision pour les systèmes de culture en passant par la logistique d’exploitation forestière


Mod les et strat gie d quipe

Un double objectif:

Production de connaissances, mathématiques appliquées = outil de dialogue transdisciplinaire

Identification de stratégies capteur avec scientifiques « optique » et « champs électromagnétiques » du TR

Modèles et stratégie d’équipe

Eco-physiologie

Pathologistes

Agro. sys. Culture

Agro. Socio-technique

Économie

Hydrologie

Partenaires INRA


Liens sur la toile

UMR SV http://www.bordeaux.inra.fr/umrsv/

OetA:ECAVhttp://www.bordeaux.inra.fr/ecav/

LORIAhttp://www.ivry.inra.fr/loria/

EGERIEhttp://www.enitab.fr/recherche/egerie.asp

INRA-EAhttp://www.inra.fr/ea/

INRA-SPEhttp://www.inra.fr/spe/

INRA-SAE2http://www.inra.fr/esr/

APChttp://www.antilles.inra.fr/apc/presentation.html

Horticulturehttp://www.cirad.fr/fr/pg_recherche/ur.php?id=49

Innovationhttp://www.montpellier.inra.fr/internet/recherche/unites/unites/innovation.html

LAMETA http://www.montpellier.inra.fr/lameta

LISAHhttp://sol.ensam.inra.fr/lisah/

LISTO http://www.dijon.inra.fr/units/listo.htm

Sys Bananes

http://www.cirad.fr/fr/pg_recherche/ur.php?id=48

SYSTEMhttp://www.montpellier.inra.fr/internet/recherche/unites/unites/system.html

TETIS http://www.teledetection.fr

INRA-SAD http://www.inra.fr/sad/

INRA-SAE2 et INRA-EA

Liens sur la toile


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