Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech Projet SIE Pesticides UMR TETIS

Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale

Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech

Projet SIE Pesticides

UMR TETIS – UR TSCF – UR MAEP – UR ADER

11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 2

UMR TETIS – UR TSIA – UR QEPP – UR ADER


Plan

• Contexte et objectifs

• Principaux fondamentaux pilotant le projet

• Rappels sur les entrepôts de données

• Modèles du SIE Pesticides

• Exemple de Modèle d’Entrepôt de données

• Exemples d’analyse avec l’outil SOLAP



1° Partie

Contexte et Objectifsdu





Contexte sociétal

• Utilisation massive de pesticides– 76 100 tonnes : 3° consommation mondial et 1° en Europe– Impact sur l’environnement

• Positif : Selon certains experts, 50% de la surface de forêt actuelle a été préservée (Source ORP)

• Négatif : Impacts sur les différents compartiments de notre environnement (Source ORP)

Plan EcoPhyto2018

Objectif : Réduite de 50% l’utilisation des pesticides en 2018




Objectif sociétal du projet SIE Pesticides

• Réduire l’impact des produits phytosanitaires dans les différents compartiments de l’environnement en France




2 Objectifs opérationnels

• Objectif de production de connaissance– Faire évoluer et concevoir les méthodes, les indicateurs et les outils

permettant d’identifier et d’évaluer l’impact des pesticides sur l’environnement

• Objectif de structuration de la connaissance – Concevoir un système d’information améliorant l’accès à la connaissance

relative aux pesticides en vue de faciliter sa remobilisation dans un but d’information et de transparence vis-à-vis des acteurs



2° Partie

Principes fondamentaux du projet




Recherches thématiques

Recherches Informatiques

Démarche de pilotage du projet

Accélérationsdes recherches

Questions deRecherches Thématiques

Mise en œuvreTechnologies

Questions deRecherches Informatiques

ProblématiquesInformatiques

Outilsinformatiques adaptés




Contexte de recherche particulier

• Recherches informatiques menées en synergie avec des chercheurs « thématiciens »

Recherches thématiques

Recherches Informatiques

Problématique : Concepts manipulés sont des objets de recherche




Défi informatique

Organiser l’évolution du SIE Pesticides




Défi informatique

• Concevoir et mettre en œuvre des méthodes et des outils permettant l’évolution

– Du développement de l’application (code)

– Des structures de données

Entrepôt de données + SOLAP

Méthode itérative + Formalisme SIG




Profil SIG

• Extension de l’AGL Objecteering– Formalisme pictogrammique

• Propriétés spatiales et temporelles des concepts métiers

– Ligne de production automatique du code SQL

SIT

Générateurde code




Systèmes d’information transactionnels

Collecter Restituer

Entrepôtde données

Postes client

Découpage des données primaires / calculées

Données primaires Données diffusées ou calculées

Indicateurs



3° Partie

Rappel sur les entrepôts de données




Systèmes d’information transactionnels (SIT)

Collecter Restituer


(ED)

Postes client

Architecture d’un Entrepôt de données





Collecter Restituer


Postes client

Architecture d’un Entrepôt de données

Années

Production

Surface

Chiffre d’affairedes Entreprises Agricoles




Structure d’une dimension

EnsembleProduction

Bovin LégumeGallinacé

Vache Taureau Carotte SaladePommede Terre

Poule

Dimension Production

Produit

EnsembleProduction

0..1

Type Produit

0..1

Liste Types Produit

Liste Produits

0..*

0..*

Années

Production

Surface



4° Partie

Modèles duSystème d’Information Transactionnel




Mise en œuvre


Collecter Restituer


Postes client

Créerle modèle d’analyse




Modèle du SIE Pesticides

SI E Pesticides - Analysis SubModel

Activités Agricoles

Bassin Versant

Activités Métrologiques




Modèle du Bassin versant

Station de Mesure Pratiques Agricoles Gestion Exploitation

Bassin Versant

Unités surfaciques

Connectivité hydrologique

1

*

Nomenclature CorineLand Cover

Caractérisation

Zone Non Agricole

*

1

Station I nstrumentée

Mesurage

Bassin Versant

*

0..1

I ntervention

I ntervention Agricole

Elément Surfacique

Noeud

Représentation

Elément P onctuel de C onnexion

0..1

*

Bass in V ersant

Organisation Territoriale

C omposant Bass in V ersant

1

1..*

E lément Surfacique

Redécoupage Spatial

Unité Homogène

1..*

*

P arcelleDrainage

Système de Drainage

1

0..1P arcelles A nciennesEvolution Spataile SourceV ers Nouvelle Evolution

1..*

0 ..1

Depuis A ncienne EvolutionEvolution Spatiale CibleP arcelles Nouvelles

1

1..*

Station

I ntervention Unité de Gestion

Nomenclature Corine Land Cover

Zone Non AgricoleMarais

TalusHaie

Zone Humide / Plan d'Eau

Parcelle

Parcelle DrainéeMouillère

Collecteur de Drainage


Evolution Parcellaire

Réseau Routier

Chemin en terre

Bande Enherbée

Elément Ponctuel

Fossé

Puit

Barrage

Point de Pompage Rejets ponctuels

Elément Ponctuel de Connexion

Zone Humide

Bras

Plan d'eau

Elément Surfacique

Elément Linéaire

Canal

Composant Bassin Versant

Bassin Versant

Cours d'eau

Unité Homogène

Noeud





Campagne de Mesures

Bassin Versant

1

*

Nomenclature C orineLand C over

Caractérisation

Zone Non A gricole

*

1

Analyse de Sol

Campagne

Bande Enherbée 1 ..*

1

P arcelles NouvellesEvolution Spatiale CibleDepuis A ncienne Evolution

0 ..1

1 ..*

V ers Nouvelle Evolution Evolution Spataile SourceP arcelles A nciennes

0 ..1

1

Sys tème de Drainage

Drainage P arcelle

1 ..*

1

C omposant Bass in V ersantOrganisation Territoriale

Bass in V ersant

P arcelle

Campagne

A nalyse de Sol

1

*

TalusSurmontéeHaie

10..1

C omposant Bass in V ersant Modification Géométrie C omposant O rigine

1 0 ..1

Echantillon de Sol

Composant Origine

Nomenclature Corine Land Cover

Zone Non Agricole

Marais

TalusHaie


Parcelle

Parcelle DrainéeMouillère

Collecteur de Drainage


Evolution Parcellaire

Réseau Routier

Chemin en terre

Bande Enherbée

Elément Ponctuel

Fossé

Puit

Barrage

Point de Pompage Rejets ponctuels


Zone Humide

Bras

Plan d'eau

Elément Surfacique

Elément Linéaire

Canal


Bassin Versant

Cours d'eau

Ordre Strahler : integer

Echelle Carthage : string

Nom : string





• Problématique Equipe PHYLEAU– Diffusion des pesticides

Bassin Versant

Sol et Sous-Sol

Unité LinéaireUnités surfaciques





Modèle de Connectivité d’hydrologique

Unités surfaciques

Unité Linéaire


Elément Ponctuel


Elément Surfacique

Elément Linéaire

0 ..1

0 ..1

NoeudReprésentation

E lément P onctuel de C onnexion

1 ..*

1

T ronçon E lémentaire

Segmentation Linéaire

E lément Linéaire

1

0 ..1

U nité Homogène A val

Connexion Aval

Ligne d'échange

0 ..1

*

U nité Homogène A val

Connexion Amont

Noeud A mont *

0 ..1

Ligne d'échange A val

Connexion Amont

U nité Homogène A mont

*

0 ..1

Noeud A val

Connexion Aval

U nité Homogène A mont

T ronçon E lémentaire A mont

Connexion Aval

Noeud A val

*

1Noeud A mont

Connexion Amont

T ronçon E lémentaire A val

1

* T ronçon A mont

Connexion Aval

Ligne A val

0 ..1

0 ..2Ligne A mont

Connexion Amont

T ronçon A val

0 ..2

0 ..1

E lément SurfaciqueRedécoupage Spatial

U nité Homogène

1

1 ..*

Unité Homogène

Tronçon Elémentaire

Ligne d'échangeNoeud




Modèle des Unités surfaciques

Sol et Sous-Sol

Unités surfaciques

Elément Surfacique

*

1 ..*

U nité Homogène

Redécoupage Spatial

E lément Surfacique

Unité Homogéne

Caractérisation des Sols

Ensemble de Caractéristiques

*

*


Cellule ElémentaireTrans Chrono Parcelle

Unité Homogène




Modèle du Sol et sous-sol

Unités surfaciques

Sol et Sous-Sol

Echantillon de Sol

Producteur : string

Commentaire : string

1..*

0 ..1

Horizon

Caractérisation Horizon

C arotte de Sol

0 ..1

1

carotte de Sol

Caractérisation du Sol

Echantillon de Sol

1

*

T ype E lément Gross ier

Caractéris tique

E lément Gross ier

*

*

Horizon

Success ion Couche

C aractéris tique P édologique

C aractéris tique Géologique

Classement Géologique

T ypologie Géologie

*

0 ..1

Unité Homogéne

Caractérisation des Sols


*

*

Horizon

Caractérisation Pédologique C aractéris tique de Sol

1

1 ..*

Horizon

Description Hydromorphique

Hydromorphie

*

0 ..1

Unité Homogène

Hydromorphie

Caractéristique BiologiqueConductivité Hydraulique à Saturation

Densité Apparente

Humidité

Ca C O Trois

Carotte de SolType Elément Grossier

Elément Grossier

pH

Azote Total

Carbone Organique

Matière Organique

Sable GrossierSable FinTerre Fine

Limon GrossierLimon FinArgile

Caractéristique Granulomètrique

P Deux O Cinq

Mg OMg

K Deux O

K

C E C

Ca OCa

Caractéristique Chimique

Caractéristique de Sol

Horizon

Caractéristique Pédologique

Typologie Géologie


Caractéristique Géologique

Pourcentage Taches de Réduction : real

Pourcentage Taches d'Oxydation : real

Description : string


Unité : string

Valeur : real




Modèle des Activités Métrologiques

Bassin Versant


Métrologie de Laboratoire

Station de Mesure

Bassin Versant

Echantillon T errain

Divis ion

Echantillon de Laboratoire

1

1 ..*

Bassin Versant Mesurage Station I nstrumentée

1

*


Station Echantillon Terrain




Modèle d’une Station de mesure

Bassin Versant


Station de Mesure

Caractéristique analysée Propriété Physico/ Chimique

*

*

P ropriété P hys ico/C himique

Caractéris tique Chimique de Terrain


*

0..1

Données de Terrain

Caractérisation

Station

*

0 ..1 I ns trumentation de T errain

Mise en oeuvreStation

1..*

1


Divis ion


1 ..*

1 ..*P rotocole

ComformitéEchantillonneur

1 ..*

1


Prélèvement

Echantillonneur

1 ..*1

C ourbe de T arage

Détermination

Limnimétre

*

0 ..1

Débit

Acquis ition de Débits

Limnimétre

*

0 ..1

P récipitationAcquis ition de Précipitations

P luviomètre

*

0 ..1

Hauteur P iézométriqueAcquis ition de Hauteurs

P iézomètre

Bass in V ersant

Mesurage Station I ns trumentée

1

*

Bassin Versant


Caractéristique Chimique de Terrain

TempératureETP

Station

Donnée de Station

Echantillon Terrain

Protocole

Echantillonneur

Débit

Courbe de Tarage

Limnimétre

Précipitation

Pluviomètre

Hauteur Piézométrique

Piézomètre

I nstrumentation de Terrain

Code qualité : integer




Pratiques Agricoles

Station de Mesure


Caractéristique analyséePropriété Physico/ Chimique


I ncertiture : real

Unité : string

Valeur : real

Valeur Douteuse : boolean

Non Détectée : boolean

I nf LQ : boolean

Limite Quantification : real

*

*

P ropriété P hys ico/C himique

Caractéris tique Chimique de Laboratoire

Echantillon C himie

*

*

Elément Métallique

Caractéristique Métallique

Echantillon Métaux

1..*

1

EchantillonAnalyse


1..*

1


Divis ion


Echantillon Phyto

Caractéristique Matière Active

Matière Active

*

*

Matière Active

Echantillon Terrain


Sédiment

Caractéristique Métallique

Caractéristique Chimique de Laboratoire

Elément Métallique

Chimie Générale Métaux Phytosanitaires

Echantillon

Bio FilmMatière En Suspension

Echantillon d'eau filtréeEchantillon d'eau brute


Nom : string

Modèle Métrologie de laboratoire




Modèles Campagne de Mesures

Campagne de Mesures

Sol et Sous-SolEchantillon de Sol Caractérisation du Sol

carotte de Sol1

0..1Echantillon de Sol

Carotte de Sol


Producteur : string




Modèle global Activité Agricole

SIE Pesticides - Analysis SubModel


Bassin Versant


Gestion Agricole Sectorielle

Gestion Exploitation

Pratiques Agricoles

Soutiens publics




Modèle global Activité Agricole




Pratiques AgricolesSoutiens publics

Exploitant

Correspondance avec Exploitant

Coordonnées Exploitant

*

0..1

Coordonnées

Exploitant

1..*

*

Spécialité Commerciale

Quantité de Produit AchetéAchat

*

0..1

I nterventionI ntervention Agricole

I lot

*

*

SoutienSoutien Financier

Exploitant

Achat Produit Phytosanitaire

I lotExploitation

Spécialité Commerciale I nterventionSoutien




Modèle de Gestion de l’ExploitationSI E Pesticides - Analysis SubModel


Pratiques Agricoles

Bassin Versant


1

*

rotation C ulturale

Success ion CulturaleSuccess ion C ulturale P révis ionnelle

*

1

Succession Culturale Prévisionnelle

Sucession Culturale

Unité de gestion

1

*

U nité de Ges tion

Conseil

C onseil de Ges tion

*

1

Conseil de Gestion

Conseil

Expert

*

0 ..1

I ntervention C onseillée

I ntervention ConseilC onseil de Ges tion

*

*

Rotation C ulturale C onseillée

Success ion Culturale Conseillée

C onseil de Ges tion

0..1

*

Coordonnées Exploitant

Correspondance avec ExploitantExploitant

0..1

1

Coordonnées Expoitation

Correspondance avec Exploitation

Exploitation

*

*

Enherbement

Gestion Enherbement

C ulture P érenne

1..*

*

Spécialité C ommerciale

Quantité de Produit Acheté

A chat

1

1..*

Dis tributeur P roduit P hytosanitaire

Approvis ionnement

A chat P roduit P hytosanitaire

10..1

T ype Sys tème P roduction

Class ification Sys tème

Sys tème de P roduction

*

1

Matériel

Equipement

Exploitation

*

1

A chat P roduit P hytosanitaire

Aprovis ionnement

Exploitation

1 ..*

1 U nité de Ges tion

Gestion SpatialeExploitation

1 ..*

0 ..1

Sys tème de P roduction

Gestion

Exploitation

I lot Organisation Agricole P arcelle

0 ..1 1 ..*

I lot

I ntervention AgricoleI ntervention

0 ..1

*

Responsabilité LégaleNature Gestion exploitation

Type de Responsabilité*

0..1

Exploitant

Nature de l'Exploitation

Responsabilité Légale

1

*


Gestion d'Exploitation

Exploitation

*

1

Expert

Coordonnées

Exploitant

Quantité Produit Acheté


I ntervention

Parcelle

Type de Culture

<<enumeration>>

Type Culture Pérenne

<<enumeration>>

Type Culture Annuelle

<<enumeration>>

Arrachage

Succession Culturale Conseillée

Succession Culturale Prévisionnelle

I nter Culture

Conseil de GestionType de Responsabilité

Gestion Enherbement


Enherbement

Récolte

Matériel de Traitement

Culture Pérenne

Culture Annuelle

Mise en place de Culture

Culture

Rotation Culturale

Unité de Gestion

Type Système ProductionSystème de Production

Distributeur Produit Phyto


I lot

Exploitation

Type Culture Pérenne

Type Culture Annuelle

Vigne

Blé

Ecartement des Rangs : real

Référence Nom Culture Pérenne : Type Culture Pérenne

Référence Nom Culture Annuelle : Type Culture Annuelle

Nom : Type de Culture




Modèles Pratiques Agricoles


Bassin Versant


Pratiques Agricoles

1 ..**

C ulture

Homologation Culture

Doss ier d'Homologation

*

1

Doss ier d'Homologation

Homologation Produit

P roduit C himique

*

*

P roduit C himique

Application de Produit

T raitement C himique

0 ..1 *

T ype d'actionMode d'action C omposé C himique

*

*

T ypologie d'Effet

Classement ToxicologiqueC omposé C himique

*0 ..1

I ntervention

I ntervention Agricole E lément Surfacique

1

*

T ype de T ravaux

Typologie de TravauxA utre I ntervention

1

1 ..*

T ype Fertilisant Typologie de Fertilisation

Epandage Fertilisant

1 ..* *

Matière A ctive

Concentration


I lot

I ntervention Agricole

I ntervention

0 ..1

*

A chat

Quantité de Produit Acheté


*1 ..*

Echantillon Phyto


Matière Active

*

* Spécialité C ommerciale

Caractéris tique Produit

T ype de Formulation

*

0 ..1

Autre I ntervention

Typologie de Matériels

Type de Matériel

*

*

Phytosanitaires


Parcelle

Réseau Routier

Chemin en terre

Bande Enherbée

Zone HumidePlan d'eau

Elément Surfacique

Type de Culture<<enumeration>>

Culture


I lot

Dossier d'homologation

Type de Matériel

Type de Formulation

Application de Produit

Produit Chimique

Quantité Produit Acheté

Toxicologie

Intervention ChimiqueIntervention Alternative

Type d'action

Type de TravauxType Fertilisant

I rrigation Autre InterventionEpandage Fertilisant

Protection Phytosanitaire

Intervention

Concentration

Matière Active

EcoSystème

Typologie d'Effet

Autre

Insecticide

Herbicide

Fongicide


Nom : Type de Culture




Modèle Soutiens Publics


Soutiens publics

C ontrat EnvironnementalTypologie de Contrats

T ype de C ontrat

*

1

Soutien P roduction

Typologie de Soutiens

T ype de Soutien

*

1

Exploitant Soutien Financier Soutien

* *Exploitant Soutien

Soutien Production Contrat Environnemental

Type de SoutienType de Contrat




Pratiques Agricoles

Gestion Agricole Sectorielle



*

0 ..1

I ntervention C onseillée

I ntervention Conseil

A vis Sectoriel

A vis Sectoriel

Avis

Secteur de Référence

* 1

A vis Sectoriel

Success ion Culturale Conseillée

Rotation C ulturale

*

*

Expert

Avis

Avis Sectoriel

1

*

I ntervention

Succession Culturale Conseillée

Avis Sectoriel Secteur de Référence

Rotation Culturale

Expert

Modèle Gestion Agricole Sectorielle



5° Partie

Exemple de Modèle d’Entrepôt de données




Mise en œuvre


Collecter Restituer


Postes client

Créerle modèle d’analyse




Profil SOLAP

• Extension de l’AGL Objecteering– Modélisation des cubes

• Formalisme du CRSNG

– Génération du modèle de la base de données

Collecter Restituer

SIE Pesticides

Dimension Spatiale Dimension Temporelle

Dimension Matière Active

Mesure

Surface développée : real

Quantité de Matière Active kg : real

/Quantité de Matière Active kg/ha : real

Entrepôtde

Données

Générateurde code




Dimension Spatiale

Collecter Restituer

Dimension Spatiale



1

*




Modèle du Cube - Dimension Temporelle

Dimension Temporelle

Ensemble Années

Année Calendaire

Semaine

Année Hydrologique

Mois

Jour

Semaine

1

Année Hydrologique*

11

*

Semaine

1

**Mois

1

*Jour

1

*Jour

1

Année *

Collecter Restituer





Collecter Restituer


Ensemble Matière Active

Famille Matière Active

Matière Active

Type Action

Matière Active

1

*

Famille Matière Active

1

* Type Action

1

*

Matière Active

1

*



6° Partie

Exemples d’analyse avec l’outil SOLAP




Exemple d’un emboîtement de BV




Evolution temporelle de la Matière Active appliquée



Merci de votre attention

Documents

Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech Projet SIE Pesticides UMR TETIS