Comprendre

Pourquoi une plateforme logicielle
de modélisation dans les paysages?

Modéliser le paysage?

(écosystème, agrosystème, agroécosystème, …)

Initiative pour un outil
de modélisation des paysages

ouvert et extensible, pouvant constituer un socle commun architecture logicielle moderne et modulaire fonctionnalités pour le développement, le couplage, l'exécution, le partage et la réutilisation de modèles technologies orientées vers la performance et le calcul

Connaître

Les fondements d'OpenFLUID

Principes généraux

Représentation de l'espace

• Les noeuds sont les unités spatiales composant l'espace,
  rangés par classes d'unités spatiales
• Les arcs orientés sont les relations entre les unités spatiales
• Chaque noeud porte des attributs propres
  qualifiant l'unité spatiale qu'il représente

Représentation de l'espace

calculs de connexité, parcours, parallélisation, …

Représentation des dynamiques

• simulent un ou plusieurs processus spatiaux ou locaux (transferts, évolutions, …)
• produisent et consomment des variables attachées aux unités spatiales
• peuvent utiliser l'ensemble des informations disponibles pour leurs calculs
  (structures et attributs spatiaux, paramètres généraux, …)

Un simulateur est construit sous la forme d'un module indépendant
pour la plateforme OpenFLUID

Chaque simulateur intègre une signature qui décrit le comportement du simulateur variables produites et consommées, unités et attributs spatiaux utilisés, paramètres nécessaires, …

Couplage

OpenFLUID intègre un moteur de couplage spatio-temporel Ordonnancement séquentiel non-itératif pour les simulateurs Analyse des signatures pour réalisation automatique du couplage Couplage par échanges spatialisés, synchrones ou asynchrones, de variables entre simulateurs

Observateurs

• Export de données vers différents formats ou flux de données
• Bilan, contrôle, ...

Explorer

Des exemples de modélisations et d'applications
réalisées avec OpenFLUID

Hydrologie des agroécosystèmes
pluviaux et irrigués

Transfert en réseau hydrographique sur petit bassin versant méditerranéen Moussa et al., 2002
Evaluation de l'impact hydrologique de retenues en tenant compte des prélèvements pratiqués Modèle COGERE, Bureau d'étude CEREG

Devenir des pesticides

Devenir de produits phytosanitaires avec prise en compte des pratiques agricoles Voltz et al.
Méthodologie de diagnostic et de gestion des réseaux de fossés agricoles infiltrants pour la limitation de la contamination des masses d’eau par les pesticides Dagès, C. et al., 2016

Devenir des pesticides

Initiative MIPP (INRAE, AgroEcoSystem)

Decision-Pilotage agronomique

Évaluation numérique des impacts du changement climatique en milieu viticole pour co-construire des stratégies d’adaptation Naulleau et al., 2022
Diagnostic de l’efficience des tours d’irrigation par simulation débits et pertes dans le réseau, humidité des parcelles, croissance des cultures Romàn-Villafane, S., 2018

Impact de l'organisation spatiale des aménagements et des pratiques

Exemples "Proof of Concept"

Utiliser

Travailler avec OpenFLUID

Installer OpenFLUID

disponible pour Linux, MacOS et Windows

Données:
Projet de simulation OpenFLUID

Un projet OpenFLUID est une structure normalisée de fichiers en formats ouverts Un projet OpenFLUID est utilisable indifféremment dans tous les outils de simulation OpenFLUID

Ligne de commande openfluid

    $ openfluid run /path/to/project
    

Exécution de simulations Reporting sur les simulateurs et observateurs disponibles Construction de la doc scientifique … Aide complète avec la commande openfluid --help

OpenFLUID-Builder

Environnement graphique pour la préparation et l'exécution de simulations Définition et paramétrage du modèle Paramétrage du domaine spatial Définition et paramétrage du monitoring Configuration de la simulation Visualisations Accès aux résultats …

Package ROpenFLUID

Paramétrage, Exécution de simulations, Exploitation des résultats

 library('ROpenFLUID')

 ofsim = OpenFLUID.loadDataset('/path/to/dataset')

 OpenFLUID.runSimulation(ofsim)

 data = OpenFLUID.loadResult(ofsim,'SU',15,'water.surf.Q.downstream')
    

Codes de calcul

C++, compatibilité C/Fortran (Python/R en expérimental)

Génération automatique du code source (sans code de calcul) Assistance à la définition de la signature Assistance au développement Automatisation de la construction Génération de la documentation scientifique des simulateurs …

Partage de simulateurs

OpenFLUID-WaresHub

code source (git) tâches (bugs, évolutions, review) documentation scientifique associée méta-information : licence, contributeurs, contacts,… API REST ⇒ FAIRisation des modèles,   interaction avec Devstudio, …

Service opérable par un groupe de travail, un laboratoire, une entreprise, ...

Workflow

Ressources pour les utilisateurs

Stack technique

Partie développement de modèles et simulation

Architecture logicielle en C++ Chaîne de construction CMake/GCC Framework logiciel indépendant, fully embedabble, API complète et ouverte Simulateurs et observateurs sont des plugins logiciels pour le framework

Une démarche de science ouverte

Statut juridique

selon contexte

L'équipe

David Crevoisier	Jean-Christophe Fabre	Armel Thoni
Modélisation numérique	Direction de plateforme Architecture logicielle	Développement logiciel