Enhancing Forest Management Strategies in Quebec with CAPSIS Models

1. 12e journée CAPSIS, Montpellier, 22 juin 2010 Le modèle artémis-2009 et les projets québécois Mathieu Fortin, LERFoB, INRA Champenoux

2. Historique • 2002 – Premier contact avec CAPSIS • Daniel Mailly et Sylvain Turbis (MRNF) • Participation à la 4e journée CAPSIS • Intégration du modèle Présage • A model of production and evaluation of scenarios to help management of forests in Québec.

3. Historique • 2006 – Deuxième contact avec CAPSIS • Sadi Aid et Sylvain Turbis (MRNF) • Intégration du modèle SaMARE • A distance-independent tree model for sugar maple- dominated stands (sugar maple, yellow birch, American beech and other broadleaved species).

4. Historique • 2007 – Décisions politiques au MRNF • Refonte des modèles de croissance • 5 nouveaux modèles • Tiges individuelles (Artemis-2009) • Peuplement (Natura) • Succession (Succes) • Plantation • Strate • Conception d’une plateforme maison • Programmation C-Sharp

5. Historique • Début 2009 • Retard important dans la livraison de la plateforme • Les modèles ne pourront être intégrés à temps • CAPSIS pourrait servir de solution temporaire

6. Historique • 2009 – Plusieurs nouveaux modules • Mathieu Fortin (MRNF) et Jean-François Lavoie (Arcane Technologies) • Intégration du modèle Artémis-2009 • A distance-independent tree model for the main potential vegetations in the province of Québec, CANADA.

7. Historique • 2009 – Plusieurs nouveaux modules • Mathieu Fortin (MRNF) et Jean-François Lavoie (Arcane Technologies) • Intégration du module Artémis-2009 • A distance-independent tree model for the main potential vegetations in the province of Québec, CANADA.

8. Historique • 2010 (suite) • Sadi Aid et Isabelle Auger (MRNF) • Intégration du module Natura • A whole-stand model for the province of Québec, CANADA.

9. Historique • 2010 (suite) • Sadi Aid et Isabelle Auger (MRNF) • Intégration du module Natura • A whole-stand model for the province of Québec, CANADA.

10. Historique • 2010 (suite) • Mathieu Fortin (MRNF) et Jean-François Lavoie (Arcane Technologies) • Intégration du module Succès • A succession model for the main forest types in Québec, CANADA.

11. Historique • 2010 (suite) • Mathieu Fortin (MRNF) et Jean-François Lavoie (Arcane Technologies) • Intégration du module Succès • A succession model for the main forest types in Québec, CANADA.

12. Modèles du MRNF • Présage (2002) • SaMARE (2006) • Artémis-2009 (2009) • Natura (2010) • Succès (2010)

13. Modèles du MRNF • Premier essai approche client • Client un peu brouillon • Difficultés • avec l’interface • format d’entrée/sortie • Présage (2002) • SaMARE (2006) • Artémis-2009 (2009) • Natura (2010) • Succès (2010)

14. Modèles du MRNF • Deuxième essai approche client • Client très clair • Impératifs quant • à l’interface • au format d’entrée/sortie • Présage (2002) • SaMARE (2006) • Artémis-2009 (2009) • Natura (2010) • Succès (2010)

15. Le Forestier en chef du Québec (FEC) • Evaluation de la possibilité forestière • sur environ 355 000 km2 • avec 100 000 placettes échantillons temporaires • avec 12 000 placettes échantillons permanentes • à l’échelle de la strate (regroupement de placettes)

16. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface simple et facile d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

17. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface simple et facile d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

18. 1. Format d’entrée/sortie • Le format dBase sert de passerelle entre les différentes plateformes • Utilisation d’un package JavaDBF pour lire/écrire des fichiers dBase • Modifications pour accélérer le traitement; DBFReader oDBFReader = new DBFReader(inputStream); Object[] rowObjects = oDBFReader.nextRecord(numberOfLinesToSkip);

19. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface simple et facile d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

20. 2. Traitement par strate • Une strate est composée de plusieurs placettes • Les placettes peuvent avoir des évolutions différentes • Regroupement a posteriori des résultats • Création d’une nouvelle classe PrefixCompositeStand • Permet de traiter plusieurs objets de type stand • CompositeStand = strate • Stand = placette

21. Architecture des modules MRNF Architecture traditionnelle

22. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface facile et simple d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

23. 3. Traiter plusieurs strates • Le mode script est disponible • Pas assez convivial pour les utilisateurs • Implémentation d’un mode script assisté

24. Exemple de script assisté

25. Exemple de script assisté

26. Exemple de script assisté

27. Exemple de script assisté

28. Exemple de script assisté

29. Exemple de script assisté

30. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface simple et facile d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

31. 4. Interface simple et facile • Harmoniser les menus et méthodes des différents modèles • Artémis-2009 (2009) • Natura (2010) • Succès (2010)

32. 4. Interface simple et facile • Création d’un package de base pour les modèle MRNF • Package quebecmnrf • Classes abstraites • QuebecMRNFCompositeStand • QuebecMRNFStand • QuebecMRNFTree • QuebecMRNFModel • Classes de script assisté

33. Tools Pilots Pilot relays Architecture traditionnelle library 2 kernel ext 1 script pilot ext 2 gui pilot Library 1 library 1 ext 3 gui gui gui scr module 1 module 2 module 3 Source: http://capsis.cirad.fr/capsis/documentation

34. Tools Pilots Pilot relays Architecture modules MRNF library 2 kernel ext 1 script pilot ext 2 gui pilot Library 1 library 1 ext 3 quebecmrnf gui gui gui Succès Artémis-2009

35. Demandes du FEC • Formats entrée/sortie compatible avec la plateforme C-Sharp • Traitement à l’échelle de la strate • Possibilité de traiter plusieurs strates en boucle (mode script) • Interface facile et simple d’utilisation • Temps de traitement raisonnable

36. 5. Temps de traitement • Implémentation des modules sous la nouvelle architecture • PrefixInitialParameters contient les paramètres du modèle et connaît la liste des strates. • La simulation peut s’effectuer dans des tâches parallèles

38. 5. Temps de traitement • Approche multi-tâche permet de maximiser la capacité de traitement de l’ordinateur • avec Artémis-2009 – gain de 5% • avec Succès – gain de 45%

39. Développements à venir • Amélioration des formats d’exportation • Conversion du modèle SaMARE à la nouvelle architecture et au package quebecmrnf • Ajout d’extensions • Défilement des tiges • Billonnage

40. Participants - MRNF • Sadi Aid (Informatique) • Marc DuSablon (Informatique) • Isabelle Auger (Recherche) • Jean-Pierre Saucier (Recherche) • Jean-François Lavoie (Consultant) • Les utilisateurs

41. Remerciements • François de Coligny • Samuel Dufour • pour leur patience exemplaire • À vous !!!