Simulation de la croissance de plantes en communauté dans un écosystème prairial - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Rapport Année : 2009

Simulation de la croissance de plantes en communauté dans un écosystème prairial

Résumé

For several years, the Research Unit on Grassland Ecosystem at INRA, Clermont-Ferrand has been developing a grassland ecosystem model called GEMINI. This model runs on a generic simulation framework written in C++, called UNIF. This model is used by two research teams, UREP and a team of the Max Planck Institute of Jena in Germany. Each of these teams has their own short term research objectives, and as a result two versions of GEMINI have been developing in parallel. In order to facilitate new developments of the model and exchanges between the two teams, scientists need a unique model grouping the two versions’ functionalities. My work consisted of modifying the architecture of the model so as to share attributes and allows users to choose which version of GEMINI they want to work with. From a biological point of view, GEMINI needed to evolve to better simulate the grassland functioning. We integrated a new option in the model: water flows in the soil-plant-atmosphere continuum. The addition of this module needs considerable research and organization to integrate it in GEMINI’s architecture. Then, in agreement with the biologist of the team, my role was to prepare the implementation phase by testing the proposed equations and by thinking to different optimisation methods.
Depuis plusieurs années, l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial de l’INRA de Clermont-Ferrand développe un modèle d’écosystème prairial nommé GEMINI. Ce modèle a été développé au sein d’une plate-forme de simulation générique écrite en C++ et baptisée UNIF. Ce modèle est utilisé par deux équipes de recherche, l’UREP et l’équipe de la Max Planck Institute à Jena en Allemagne. Chacune de ces équipes poursuit des objectifs à court terme différents ce qui a aboutit à deux versions évoluant en parallèle. Afin de faciliter les développements du modèle et les échanges inter-équipes, les scientifiques ont besoin d’un unique modèle regroupant les fonctionnalités disponibles au sein de ces deux versions, tout en rendant possible le lancement d’une simulation sous une version spécifique. L’architecture du modèle a donc été modifiée de manière à pouvoir mutualiser au maximum les méthodes et attributs communs aux deux versions tout en permettant à l’utilisateur de choisir la version avec laquelle il lance une simulation. D’un point de vue fonctionnel, GEMINI devait évoluer afin de pouvoir modéliser au mieux le fonctionnement de la prairie. Nous avons donc intégré à la modélisation les flux d'eau dans le continuum sol-plante-atmosphère. L’intégration de ce mécanisme nécessite un travail important de réflexion si l’on veut fondre proprement cette modification à l’architecture existante de GEMINI. Aussi en concertation avec plusieurs biologistes, mon rôle a été de préparer la phase d’implémentation en testant la robustesse des équations proposées puis en réfléchissant à différentes méthodes d’optimisation.
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Dates et versions

hal-02815141 , version 1 (06-06-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02815141 , version 1
  • PRODINRA : 199268

Citer

Benjamin Gouriou. Simulation de la croissance de plantes en communauté dans un écosystème prairial. [Stage] Institut Supérieur d’Informatique de Modélisation et de leurs Applications (ISIMA), FRA. 2009, 50 p. ⟨hal-02815141⟩
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