Développement d`un simulateur de paysage agricole - MaIAGE

Développement d’un simulateur de paysage agricole
Mots-clés : modélisation agronomique, parcellaire, tessellation aléatoire
Niveau : Master 2 ou équivalent École d’ingénieurs
Laboratoire d’accueil : INRA, Unité MaIAGE, Jouy-en-Josas (78)
Encadrement : Katarzyna Adamczyk, [email protected]
Dates : 4 à 6 mois, à partir de février/mars 2017
Contexte L’organisation du paysage peut avoir un impact sur des processus tels que la propagation
des épidémies végétales, les échanges des gènes entre des cultures, le transfert des contaminants des
sols... L’enjeu est de savoir quelles sont les caractéristiques du paysage qui peuvent modifier la dy-
namique de ces processus. L’équipe DynEnvie de l’Unité MaIAGE étudie le lien entre le paysage et
la propagation des épidémies des grandes cultures. Dans ce cadre nous développons un simulateur de
parcellaire agricole interfaçable avec des modèles épidémiques. Un parcellaire y est représenté par une
mosaïque des polygones, dite aussi une tessellation. Le simulateur génère des mosaïques qui conservent
certaines propriétés d’un parcellaire. Notre objectif est de déterminer l’ensemble des propriétés suffi-
santes pour simuler des mosaïques qui ressemblent davantage aux parcellaires.
Objectif du stage et étapes de travail La simulation de paysage repose sur un modèle stochas-
tique des tessellations. Ce modèle dépend de descripteurs de parcellaire qu’on souhaite contrôler. La
figure (1b) montre une simulation du modèle qui contrôle la distribution des angles entre les côtés des
parcelles (1a). La comparaison de ces figures montre que ce modèle n’est pas suffisant et que certaines
propriétés du paysage ne sont pas prises en compte. L’objectif du stage est de quantifier les différences
observées et proposer des descripteurs pertinents pour améliorer la qualité des simulations. Ce travail
nécessitera de :
1. Comprendre les principes du modèle, apprendre à utiliser le logiciel de simulation.
2. Proposer un ensemble des descripteurs-candidats, en s’appuyant sur l’étude bibliographique.
Mettre en place le code de calcul.
3. Comparer un parcellaire agricole avec des simulations, en utilisant les descripteurs proposés.
4. En déduire la liste des descripteurs pertinents, les intégrer au modèle.
Profil recherché Nous recherchons un étudiant en mathématiques appliquées avec des connaissances
solides en informatique. Les compétences en programmation C++ et la connaissance du langage Rsont
requises. Des premières expériences en modélisation stochastique et algorithmes de type MCMC seront
un atout.
(a) (b)
Figure 1 – (a) parcellaire agricole, (b) simulation du modèle contrôlant la distribution des angles
entre les côtés des parcelles. Quels descripteurs faut-il considérer en plus pour obtenir des simulations
plus réalistes ?