Développement de DIAR

J’ai apprécié développer le logiciel DIAR pour plusieurs raisons. D’une part, j’ai pu me familiariser avec le langage de programmation Visual Basic .NET, dont je connais maintenant les spécificités. De plus, je suis heureux d’avoir participé par le biais de ce logiciel aux objectifs de l’équipe Agiterre. La valorisation informatique d’un travail de recherche de plusieurs années est gratifiante car même si l’on prend le projet en cours de route, les objectifs sont l’aide à la prise de décision publique. C’est donc la finalité d’un long travail associant l’agriculture et l’environnement, dont le modélisateur à la charge en adaptant les résultats à l’informatique.

Choix techniques

J’ai utilisé le format de description XML (Extensible Markup Language) pour sauvegarder les données du logiciel. En effet, les différents objets à sauvegarder ne présentaient pas des volumes importants. Ce format peut être converti facilement avec une feuille de transformation XSLT en fichier HTML, lisible par les fenêtres graphiques de l’application. De plus, le framework .Net facilite la sérialisation (sauvegarde) XML en fournissant des méthodes.

Pour la construction des graphiques, le framework .Net ne fournissant pas de bibliothèque permettant de générer facilement certains graphiques, j’ai opté pour la bibliothèque NPlot. Les résultats obtenus furent beaucoup plus concluants.

J’ai choisi d’utiliser la documentation du code intégré à Visual Basic afin d’expliciter les classes et les méthodes que j’ai construits. En effet, bien que mon travail avec cette équipe de recherche se prolonge à la fin de mon stage par plusieurs CDD, il est possible qu’un tiers continue la programmation et la maintenance de DIAR.

Utiliser l’assistant d’installation et de déploiement de Visual Basic devient rapidement fastidieux car la moindre modification est laborieuse. Comme alternative, j’ai décidé de créer le programme d’installation de DIAR (et de TDR) grâce à Inno Setup. Il crée des exécutables permettant d’installer les logiciels développés et offre de multiples possibilités de personnalisation. De plus, c’est un installeur entièrement gratuit et d’une grande simplicité.

L’outil a été conçu pour les animateurs de bassin versant, disposant des informations sur les systèmes de culture des agriculteurs à conseiller. Un module de création de base de données d’exploitations facilite la fastidieuse saisie des informations. Pour ce faire, des options de duplication d’exploitation et d’importation de systèmes de culture composés de l’ensemble des opérations à effectuer sur la culture sont disponibles. Le temps de saisie et la pénibilité du travail de saisie s’en trouve considérablement réduits.

Diagramme des cas d’utilisation

Figure 29 : Diagramme UML des cas d’utilisation

Les acteurs :

L’utilisateur : Chercheurs agronomes, chambres d'agriculture, agriculteurs. Fournissant les

informations sur une ou plusieurs exploitations agricoles en vue d'une analyse de ruissellement.

Données de références : Fichier de données de type Excel, fournissant des informations de

base, comme :

 La pluviométrie

 Les situations culturales et leurs données de ruissellement  Les cultures disponibles

 Les scénarii climatiques.

Les cas d’utilisation :

Saisir une exploitation : Saisir les données et les différents paramètres nécessaires à une

analyse :

 nom de l'exploitation

 succession culturale (suivant, précèdent, interventions, dates).

Synthèse de plusieurs exploitations (Figure 29) : regroupement d'exploitations en vue d'une

analyse (Le « Include » indique qu'il est obligé de faire la saisie d'une exploitation avant).

Analyse : À partir d'une ou plusieurs exploitations, calculer et générer les résultats, sous

Diagramme de classe

Le package « Data » (Figure 30), contient les données ressources pour le simulateur, les caractéristiques de l’exploitation agricole, et les données servant au calcul des Curve Number

Figure 30 : Diagramme de classe, package Data

Le package « Analyse », contient les données de l’analyse ; les résultats, le scénario climatique, une classe de calcul

Figure 31 : Diagramme de classe, package Analyse

Ce diagramme possède deux Design Pattern (patron de conception). Le premier, le Design Pattern Factory (fabrication), a la charge au travers des objets analyse, de créer les objets résultats. Le second, le Design Pattern Command, appelle les fonctions stockées dans la classe FonctionsMaths avec les objets créés lors d’une analyse.

Le dernier package est celui de l’interface graphique GUI, (Graphique User Interface), il regroupe tous les formulaires de saisie, de visualisation, et la fenêtre principale du programme.

Entrées du logiciel ( cf : ANNEXE 4 : Présentation de l’outil DIAR)

Ce logiciel, simule le ruissellement généré par une ou plusieurs exploitations agricoles au cours d’une année (de début Juillet à fin Juin). L’utilisateur doit donc décrire l’EA en saisissant les surfaces allouées à chaque culture ainsi que l’ensemble des travaux et leurs dates d’intervention pour chaque culture (Figure 32).

Figure 32 : Description d’une exploitation agricole dans DIAR

DIAR pour fonctionner a également besoin des scénarios climatiques (Figure 33), qui sont disponibles lors d’une analyse. Ces informations pluviométriques quotidiennes sont recueillies par l’INRA ou auprès de météo France.

Lorsqu’une analyse est lancée sur plusieurs années, les graphiques représentant le ruissellement des systèmes de culture et des exploitations sont moyennés pour chaque décade sur l’ensemble des années.

Figure 33 : Fichier Excel contenant les références des scénarii climatiques

La dernière donnée en entrée est le tableau contenant les valeurs de CN. Pour une question de sécurité, ce tableau a été crypté dans une image. Les valeurs ne sont donc pas directement lisibles et modifiables par l’utilisateur.

Lancement d’une analyse

Figure 35 : Interface de lancement d’une analyse DIAR et exemple d’un graphique généré

Différentes options sont disponibles lors du lancement d’une analyse, tant pour le choix des graphiques affichés que pour les calculs effectués. Néanmoins deux options méritent une attention particulière :

 Agrégation des exploitations : Agréger plusieurs exploitations et lancer un traitement revient à créer une exploitation possédant toutes les successions culturales des exploitations sélectionnées avec un regroupement pour les successions identiques. Cette option permet d’obtenir des informations sur le ruissellement des systèmes de cultures des exploitations d’un bassin versant par exemple.

 Utiliser l’organisation du travail : Cette option est disponible depuis que le logiciel DIARE a été couplé à DAISI afin d’utiliser l’organisation du travail de l’exploitation dans le calcul du ruissellement. En effet, les dates de réalisation des chantiers sont fixes dans DIAR, une fois l’exploitation complétée sur DAISI, les conditions climatiques et diverses contraintes de matériel, de main d’œuvre et de priorité entre les opérations culturales sont prises en compte dans le traitement demandé.

Options disponibles pour l’analyse :  Classement des successions  Traitement sur l’année la pire

 Affichage de l’écart type interannuel  Affichage des données générées  Choix fichier de données climatiques

L’analyse se fait sur les exploitations et les années climatiques choisies par l’utilisateur.

Sorties du logiciel

Lorsqu’un utilisateur lance une simulation sur une ou plusieurs exploitation(s) agricole(s), il obtient une série de graphiques ainsi que les données ayant permis de les constituer (Figure 36). L’évaluation des ruissellements peut ensuite être analysée par des spécialistes pour mettre en avant un système de culture particulièrement ruisselant, ou étudier la viabilité de certaines modifications.

Une exportation sur Excel des résultats d’une analyse est possible, de sorte que l’utilisateur (principalement la recherche) désirant obtenir des graphiques différents de ceux proposés peut les générer lui-même à partir des données. Ce choix s’explique par les compétences développées par les intervenants du projet qui utilisent en grande majorité Excel pour réaliser leurs graphiques.

Lorsqu’un traitement est lancé sur une exploitation, l’utilisateur pourra visualiser les ruissellements générés par chacun des systèmes de culture de l’exploitation. Le fait qu’un système de culture génère beaucoup de ruissellement peut être dû à sa surface importante au sein de l’exploitation et/ou à son caractère très ruisselant. L’autre niveau d’analyse est lorsque l’on veut étudier le ruissellement généré par un regroupement d’exploitations afin de mettre en avant un agriculteur dont la part dans les ruissellements est importante, ou par exemple de classifier des exploitations.

Un animateur de bassin versant, peut aller conseiller un agriculteur sur la mise en place d’une culture intermédiaire de moutarde dont l’unique objectif est la réduction du ruissellement. En comparant les graphiques de l’exploitation avec et sans cette culture, la discussion est facilitée. De la même manière, on pourrait fixer les aides de l’état en fonction du gain en volume ruisselé et non plus à la surface de culture intermédiaire implantée.

Les utilisations de ce logiciel sont diverses et nous avons essayé que les sorties permettent aux agronomes de répondre à un maximum de questions.