Brève description

Le programme CaliFloPP calcule des flux de particules entre paires de polygones: à partir d'une fonction de dispersion dite individuelle, c'est-à-dire décrivant la dispersion des particules de point à point, il calcule les flux totaux émis d'un polygone à un autre par un algorithme d'intégration.
Le package R, RCALI, est une interface entre CaliFloPP et R. Il permet aussi de prendre en compte les fonctions de dispersion anisotropes.
Ce package est développé dans l'unité MaIAGE de l'INRA - Jouy-en-Josas, France.

Quelques détails

Le problème d'intégration est résolu en réduisant la dimension de l'intégrale et en utilisant des algorithmes de géométrie algorithmique.
L'application qui a motivé le développement de CaliFloPP porte sur les flux de pollen et de graines de colza entre parcelles agricoles, à l'échelle d'un paysage ou d'une petite région. Ainsi, CaliFloPP a permis une extension à la dispersion entre parcelles non quadrilatères du modèle Genesys, modèle de dynamique des populations cultivées et spontanées de colza entre les parcelles d'un paysage et leurs bordures (Colbach et al., 2001). Depuis, CaliFloPP a été utilisé pour d'autres applications en agro-écologie, liées à la santé des plantes ou à la coexistence entre plusieurs types d'agriculture.

Deux méthodes d'intégration numérique sont implémentées:

• une méthode simple de discrétisation aléatoire de l'intégrale,
• une méthode de cubature adaptive en deux dimensions.

La première méthode, appelée ici "méthode grille", est basée sur des discrétisations simples de l'intégrale sur des grilles régulières. L'approximation est un estimateur sans biais de l'intégrale. En générant des répétitions indépendantes, il est possible de calculer la précision du résultat. Cette méthode est robuste (elle est sans biais et converge même pour des intégrandes non continues), mais peu efficace quant au temps d'exécution.
La deuxième méthode est basée sur l'algorithme DCUTRI. Les erreurs d'approximation y sont estimées. Comparée à la méthode grille, cette méthode est très rapide.
Les guides d'installation et d'utilisation sont inclus dans le paquetage (en anglais).

Entrées et sorties

Entrées: L'utilisateur fournit les coordonnées des polygones dans un fichier texte. Il peut définir sa propre fonction de dispersion individuelle en modifiant des programmes C. Les paramètres des méthodes et les diverses options sont indiquées, soit dans un fichier de paramètres, soit via un dialogue avec le programme. Des valeurs par défaut sont prêvues.
Sorties: Les résultats sont affichés sur l'écran (ou unité de sortie standard). L'utilisateur peut aussi demander la création d'un fichier de résultats, dans un format mieux adapté à un traitement informatique.

Références

Article de référence

A. Bouvier, K. Kiêu, K. Adamczyk, and H. Monod. Computation of integrated flow of particles between polygons. Environmental Modelling & Software, 24:843--849, 2009. [DOI| http]

Articles cités dans la présentation

• N. Colbach, C. Clermont-Dauphin, J.-M. Meynard GENESYS: a model of the influence of cropping system on gene escape from herbicide tolerant rapeseed crops to rape volunteers. II. Genetic exchanges among volunteer and cropped populations in a small region. Agriculture, Ecosystems and Environnement, 83:255--270, 2001.
• J. Berntsen, T.O Espelid. DCUTRI: Algorithm 706, An algorithm for adaptive cubature over a collection of triangles. ACM Transactions on Mathematical Software, 18(3):329--342, 1992.

Articles et mémoires utilisant CaliFloPP (sélection)

• J. Papaix. Structure du paysage agricole et risque épidémique, une approche démo-génétique. Thèse de Doctorat, ABIES (UMR 1290 BIOGER, F-78850 Thiverval Grignon et UR 341 MIAJ, F-78352- Jouy-en-Josas), 2011.
• A. Baux, N. Colbach, D. Pellet (2011). Crop management for optimal low-linolenic rapeseed oil production-Field experiments and modelling. European Journal of Agronomy, 35, 144-153. [DOI|
• N. Colbach. (2009). How to model and simulate the effects of cropping systems on population dynamics and gene flow at the landscape level: example of oilseed rape volunteers and their role for co-existence of GM and non-GM crops. Environmental Science and Pollution Research, 16, 348-360. [DOI|
• Y. Tricault, R. Fealy, N. Colbach, E. Mullins (2011). Towards an optimal management regime to facilitate the coexistence of GM herbicide tolerant and non-GM oilseed rape. European Journal of Agronomy, 34, 26-34. [DOI|
• N. Colbach, C. Devaux, F. Angevin (2009). Comparative study of the efficiency of buffer zones and harvest discarding on gene flow containment in oilseed rape. A modelling approach. European Journal of Agronomy, 30, 187-198. [DOI| http]
• N. Colbach, H. Monod, C. Lavigne (2009). A simulation study of the medium-term effects of field patterns on cross-pollination rates in oilseed rape (Brassica napus L.). Ecological Modelling, 220, 662-672. [DOI| http]

 

Licence
CaliFloPP est un produit "open source", gratuit, distribué sous la CeCILL Version 2. Vous êtes invité à lire le fichier COPYING.

Dernière version
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Pré-requis système
L'installation de CaliFloPP nécessite un compilateur C++, et, optionnellement, pour l'installation des paquetages R, le système R.

Quoi de neuf?
* 19/01/2012: CaliFloPP 3.3

Contact
Annie.Bouvier at inra.fr