Rapport d’activité 2015 Bilan & Perspectives · 2017-12-13 · OpenFLUID – Rapport d’activité 2015 5 1 Conduite du projet en 2015 Un élément important est le départ en

Environnement logiciel pour la modélisation et la simulation des systèmes de paysages complexes

http://www.openfluid-project.org/

Rapportd’activité2015Bilan&Perspectives

Département Environnement & Agronomie

OpenFLUID–Rapportd’activité2015

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EquipeprojetOpenFLUIDJean-ChristopheFabre

DavidCrevoisierMichaëlRabotin(→05/2015)

UMRLISAH

2,placeViala,INRA-SupAgro34060MONTPELLIERCEDEX01

http://www.openfluid-project.org/

Mail:[email protected]

@OpenFLUID

Février2016


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SommaireAvant-propos..................................................................................................................................4Introduction....................................................................................................................................41 Conduiteduprojeten2015......................................................................................................51.1 Organisationetfonctionnement.......................................................................................51.2 Stratégie............................................................................................................................61.3 Moyens..............................................................................................................................7

2 Travauxetcollaborationseningénierielogicielleen2015......................................................72.1 Développementdelaplateforme......................................................................................72.2 CollaborationsdansleCATIIUMA...................................................................................10

3 Activitéscientifique,partenarialeetacadémiqueen2015....................................................113.1 Travauxetcollaborationsscientifiques...........................................................................113.1.1 Projetscollaboratifssurappelsd’offres...................................................................113.1.2 Autrescollaborations................................................................................................123.1.3 Appuiàl’intégrationdemodèlesetàl’utilisationd’OpenFLUID..............................13

3.2 PartenariatRechercheetDéveloppement/Transferts..................................................133.3 Formation........................................................................................................................143.3.1 Formationdesutilisateursmodélisateurs................................................................143.3.2 Formationacadémique.............................................................................................15

3.4 Communications..............................................................................................................174 Autresindicateursfactuels2015............................................................................................175 Perspectives2016-2017.........................................................................................................185.1 Gouvernance...................................................................................................................195.2 Participationauxprojetsscientifiques,insertiondanslesréseaux,collaborations........195.3 Accompagnementdesutilisateurs..................................................................................195.4 Communicationetdissémination....................................................................................205.5 Développementdelaplateforme....................................................................................20


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Avant-proposLe projet OpenFLUID vise à concevoir, développer et mettre à disposition une plateformelogicielle de modélisation et de simulation dédiée au fonctionnement spatio-temporel despaysages. Elle permet la construction demodèles couplés, basés sur une représentation desstructuresdepaysagesetunemodélisationdesprocessusspatiaux.Elleconstitueégalementunsoclecollaboratifpourledéveloppement,lacapitalisationetlepartagedemodèles.LaplateformelogicielleOpenFLUIDestconstituée:

- d’un framework logiciel intégrant les fonctionnalités scientifiques et techniques de laplateforme,

- d’une application en ligne de commande pour lancer des simulations (sur cluster decalcul,parlot,…),

- d’une interface graphique (OpenFLUID-Builder) pour la construction, le paramétrage,l’exécution et l’exploitation des simulations, ainsi qu’un environnement dedéveloppementpourlesmodèles(OpenFLUID-DevStudio),

- d’un package pour l’environnement R (ROpenFLUID), permettant l’exécution dessimulations et leur analyse directement depuis R, bénéficiant ainsi de toutes lesfonctionnalitésdeRdansledomainedel’explorationdemodèles(analysedesensibilité,propagationd’incertitudes,optimisationdeparamètres,…)

Lesmodèlessontbranchésdynamiquementà laplateformesous la formedesimulateurs,enfonctionducouplagedéfiniparlemodélisateur.

IntroductionLeprojetOpenFLUIDesthistoriquementportépar l’UMRLISAHdepuisson initiationen2005-2006.Cetteplateformeafait l’objetdenombreusesutilisationsencollaborationsscientifiquessur projets, en enseignement et en partenariat R&D. Récemment, OpenFLUID a été reconnucommeactif stratégique en émergence pour l’informatique scientifique de l’INRA, et a étéidentifié comme un des outils de référence dans le cadre du programme «Paysage Virtuel»pilotéparledépartementEAdel’INRA.En2016,laplateformeOpenFLUIDfêtedoncses10ansd’existenceCerapportprésentel’activitéduprojetsurl’année2015selontroisaxesprincipaux:

- Laconduiteetlastratégieduprojet- L’ingénierielogicielle- L’implicationdanslestravauxscientifiques,laformationacadémique,lepartenariat

Ilprésenteégalementdesélémentsdeperspectivespour2016-2017.


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1 Conduiteduprojeten2015Unélémentimportantestledépartenmilieud’année2015deMichaëlRabotin,ingénieurengéomatiqueetdéveloppementlogiciel.Cedépartainduituneréorganisationnécessairedanslaconduiteetdanslesprioritésdesactivitésduprojet,ainsiquesurlesressourcespourlamiseenenœuvredecesactivités.

1.1 OrganisationetfonctionnementLeprojetOpenFLUIDest conduitpar l’équipe-projetOpenFLUIDplacéesous la responsabilitédeJean-ChristopheFabre(IE1,INRA)etcomprenantégalementDavidCrevoisier(IR2,INRA)etMichaël Rabotin (IE2, INRA). Toutefois, Michaël Rabotin a souhaité quitter le LISAH pourconvenances personnelles et est détaché au Conseil Départemental de l’Ain depuis le01/06/2015. L’équipe projet est donc passée de ~1,6 équivalent temps plein -ETP- à ~1 ETPdepuisle01/06/2015.Lesdossiersettâchesàmenerdansleprojetétaientrépartissurl’équipecommesuit:

- Jean-ChristopheFabre:conduiteetcoordinationduprojetOpenFLUID,développementlogiciel plateforme, éléments juridiques (PI, licences), communication, web,accompagnementdesutilisateursetdesprojetsscientifiques

- Michaël Rabotin: développement logiciel sur la partie traitements géomatiques inclusdanslaplateforme,organisationdesformations,communication,accompagnementdesutilisateursetdesprojetsscientifiques

- DavidCrevoisier:expertisenumérique,accompagnementdesutilisateursetdesprojetsscientifiques

DepuisledépartMichaëlRabotin,laredistributiondestâchesaétéeffectuéecommesuit:

- Jean-ChristopheFabre:conduiteetcoordinationduprojetOpenFLUID,développementlogiciel plateforme (y compris traitements géomatiques), éléments juridiques (PI,licences), organisation des formations, communication, web, accompagnement desutilisateursetdesprojetsscientifiques

- DavidCrevoisier:expertisenumérique,organisationdes formations,accompagnementdesutilisateursetdesprojetsscientifiques

LedépartdeMichaëlRabotinn’estpassansincidencesurladynamiqueduprojet,notammentsurledéveloppementdestraitementsgéomatiquesetlesoffresdeformationsauxutilisateurs.L’équipe-projet se réunit a minima une fois par semaine le lundi matin afin de traiter lesdossiers en cours. Elle propose également des séminaires de travail («party») avec lesingénieursetchercheurs.Depuisle1erjanvier2015,l’équipe-projetOpenFLUIDestformaliséesouslaformed’uneentitéàpartentièredansl’organigrammeduLISAH,dédiéeàlagestionduprojet.CetteformalisationviseàrendreleprojetOpenFLUIDplusvisibleàl’extérieurdesonUMRd’origine.Ellemarquelavolonté d’ouvrir la plateforme plus largement dans la communauté des modélisateurs dupaysage,etdes’insérerdansdesprojetsscientifiquesencollaborationdanslesquelsleLISAHneserapasforcémentpartieprenante.


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Laconcrétisationenéquipe-projetaccompagnelesoutienformeldudépartementEAdel’INRAdepuis début 2015, référençantOpenFLUID comme une des 5 plateformes demodélisationsoutenues par EA. De plus, sous l’impulsion conjointe de l’équipe OpenFLUID et dudépartement EA, l’année 2015 a également vu la constitution du comité de pilotagescientifique OpenFLUID. Le rôle de ce comité de pilotage sera de donner les grandesorientationsstratégiquespourlaplateformeetvaliderleschoixdel’équipe-projet.Cecomitéestconstituédescientifiquesetd’informaticiens,représentantlesdifférentscerclesd’évolutiondelaplateforme(partenairesscientifiques,CATIIUMA,autresplateformesINRA-EA,extérieurs,…):

- CaroleBEDOSUMREcosys,INRAGrignon- PatrickCHABRIERUMRMIAT(etplateformeRECORD),INRAToulouse- NicolasDONESUMRPIAF(garantSIdudptEAetresponsableCATIIUMA),INRAClermont-Ferrand- SylvainDUPONTUMRISPA,INRABordeaux- PhilippeLAGACHERIEUMRLISAH,INRAMontpellier- VincentRIVALLANDUMRCESBIO,CNRSToulouse- ValérieVIAUDUMRSAS,INRARennes

Lapremièreréunionducomitédepilotageestprévuele8avril2016.Parailleurs,laplateformeOpenFLUIDestinséréedepuisdenombreusesannéesdanslesCATIIDM et maintenant IUMA (Informatisation et Utilisation des Modèles dédiés auxAgroécosystèmes), et plus particulièrement dans le pôle «Modélisation des paysages et despeuplements» de ce CATI. L’ensemble desmembres de l’équipe OpenFLUID appartient à cepôle.

1.2 StratégieAprès des années de développement de la plateforme visant à établir un ensemble logicielcohérent et mature sur les plans conceptuels et fonctionnels, l’objectif depuis deux ansmaintenant est demieux diffuser et faire connaître la plateforme OpenFLUID. Pour cela, lastratégie de conduite de projet estmajoritairement tournéeverscetobjectif.Ceci se traduitpardesactionssurlesdifférentsvoletsduprojet:

- lacommunicationestdirigéeversunecommunautéplus large,ens’appuyantsurdesréseauxscientifiques,surl’alimentationdusitewebOpenFLUID(http://www.openfluid-project.org/),ouencoresurl’utilisationdesréseauxsociaux(@OpenFLUIDsurTwitter)

- le suivi des projets scientifiques mobilisant OpenFLUID, l’accompagnement desutilisateurs,laformationsontrenforcésetprioritaires

- l’essentieldesdéveloppementsesttournéversl’améliorationdelafacilitéd’utilisationdelaplateforme

Defait,actuellement,ledéveloppementdenouvellesfonctionnalitéspourlaplateformeestdepriorité moindre, seule la maintenance corrective reste prioritaire. Ceci est accentué par laréductiond’effectifdel’équipedepuismi-2015.Cettestratégiecommenceclairementàportersesfruitsdepuissamiseenplace.Desexemplesconcrets des résultats de cette stratégie sont décrits ci-après dans la partie «Activitéscientifique,partenarialeetacadémiqueen2015»


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1.3 MoyensSur le plan des ressources humaines complémentaires (au-delà de l’équipe projet), le projetOpenFLUIDabénéficiéen2015de82joursdeprestationdeserviceendéveloppementlogiciel.D’un point de vue financier, le fonctionnement du projet en 2015 a été majoritairementsoutenuparledépartementEAdel’INRA,parl’UMRLISAHetpardesprojetsscientifiquesdanslequelleprojetOpenFLUIDestimpliqué. Recettes DépensesDotationLISAH 1300,00 FinancementprojetALMIRApourprestationdeservice 10800,00 DotationEA 5000,00 Co-financementLabexBASCpourformationINRAGrignon 1000,00 Co-financementprojetMIPPpourformationINRAGrignon 500,00 Prestationdeserviceendéveloppementlogciel(82jours) 10800,00RestitutionEA(nonutilisépourCoPilen2014) 4000,00Equipementinformatique(serveur,stations) 1000,00LogistiqueformationINRAGrignon 1500,00Autresmissions 300,00Fonctionnementdebase 1000,00

Total: 18600,00 18600,00

2 Travauxetcollaborationseningénierielogicielleen2015

2.1 DéveloppementdelaplateformeL’année2015aétéconsacréeà lastabilisationde la branche2.xd’OpenFLUID,confortant lepérimètrescientifiqueetfonctionneldelaplateforme.Toutefoisdenombreusesaméliorationsont été apportées à l’environnement d’utilisation dans la version 2.1 mise à disposition enoctobre2015.Lesnouveautésetaméliorationsmajeuresconcernent:

- lamiseenœuvred’unedémarchecomplètedemodélisation-simulation- l’interfacegraphique- lastabilitésouslesystèmeWindows®

Ellessontdécritesci-après.Afin de boucler complètement le cycle de modélisation et simulation dans l’environnementOpenFLUID,deuxnouvellesfonctionnalitésimportantesontétéintroduites:l’outilOpenFLUID-DevStudioetleconceptdesimulateurfantôme.OpenFLUID-DevStudioestunenvironnementcompletpourledéveloppementdesimulateurs,observateurs et builder-extensions. Il peut être utilisé depuis l’environnement de simulationOpenFLUID-Builderoubiensouslaformed’uneapplicationindépendante.


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OpenFLUID-DevStudio:Editeurintégrépourledéveloppementdemodèles

L’utilisateurdisposeainsid’unoutildédiépourledéveloppementdemodèlespourOpenFLUIDetquicomportedesassistantsquiaccompagnentlemodélisateur:générationdecodesource,complétionautomatiquedes instructionsOpenFLUID,aideen ligne,partagedecodes sourcesdemodèles,….Aveccenouveloutil,l’utilisateurpeutàlafoisdéveloppersonmodèle,partagersonmodèle,exécuterlessimulationssansquitterl’environnementOpenFLUID.En complément de DevStudio, une nouvelle fonctionnalité a été introduite dans OpenFLUID-Builder: les simulateurs fantômes. Un simulateur fantôme est un simulateur qui n’est pasencore doté d’un code de calcul, et qui est constitué uniquement de ses spécifications(entrées/sorties,paramètres,dynamiquespatialeettemporelle,etc…).Unsimulateurfantômepeutensuiteêtreautomatiquementtransforméenvraisimulateurcomprenantuncodesourcegénéré sur la base des spécifications de son fantôme. Ainsi, il devient possible pour lemodélisateur de concevoir complètement son modèle couplé à l’aide d’un à plusieurssimulateurs fantômes qu’il définit ou réutilise, puis ensuite générer automatiquement etcompléterlescodessourcesdessimulateurspourexécuterdessimulations.


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Vuegraphiqued’unmodèledansOpenFLUID-Buildercomprenantunsimulateurfantôme(fondblanc)

L’interfacegraphiqueOpenFLUID-Builderaégalementétéamélioréeaveclapossibilitépourlessimulateurs et observateurs de proposer une interface de paramétrage spécifique enremplacement de l’interface générique proposée par défaut. Ceci permet une meilleureergonomie pour le renseignement des paramètres, adaptée indépendamment à chaquesimulateur ou observateur. Un premier exemple d’interface adaptée est proposé pourl’observateurd’exportenfichierCSV.

sansinterfacedeparamétragespécifique

avecinterfacedeparamétragespécifique

Encomplémentdecetteaméliorationgraphique,lagestiondumulti-langueaétégénéraliséedans OpenFLUID-Builder. La possibilité de disposer de l’interface en plusieurs langues étaitprésente dès le début dans les interfaces graphiquesOpenFLUID,mais n’était pas disponiblepourlesextensionsgraphiques(builder-extensions)etpourlesinterfacesdeparamétrage.C’estdésormaispossibledepuislaversion2.1.


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Aveclademandecroissanted’utilisationssousWindows,uneattentiontouteparticulièreaétéportéedanslaversion2.1pourunmeilleursupportdecettefamilledesystèmes.Laprocédured’installationaétégrandementfacilitée,etlapriseencomptedesparticularitéspropreàcettefamille de systèmes a été améliorée. Depuis la version 2.1, le package ROpenFLUID estégalementdisponiblepourRsousWindows.Dans un souci d’amélioration continue de la qualité logicielle d’OpenFLUID, la version 2.1s’appuiemaintenantsurlanormeC++111.Desoutilsdecontrôleautomatiqueducodesourceontétémisenplacepourlerespectdesconventionsd’écritureainsiquepourladétectiondeproblèmespotentiels(analysestatiqueducodesource).En parallèle, et afin d’éviter les régressions fonctionnelles dans les développements etd’automatiser la chaîne de développement-test-packaging-déploiement, le projet OpenFLUIDs’estdotéedébut2015d’une infrastructured’intégrationcontinue(opéréepardeuxserveursetpilotéeparunserviceJenkins2).Ainsi,àchaquenouvellemodificationdecodesourcede laplateforme, les modifications intégrées dans le code sont testées et packagéesautomatiquement pour plusieurs distributions Linux (Debian,Ubuntu, Fedora) ainsi quepourWindows(32bits).Enfin,l’informatiquedanslecloudoffredespotentialitéstrèsimportantespourfaciliterl’accèset l’utilisationde simulations. L’équipe-projetviseà courtetmoyen terme ledéploiementdeserviceswebpermettantd’utiliser OpenFLUID dans le cloud, en complémentdesutilisationsactuelles«sur lebureau».Afindepréparercettenouvellephasepour leprojet, leprotocoleFluidHub3aétéspécifiédepuislaversion2.1.Ceprotocoledéfinitsouslaformed’uneAPIREST4les échanges entre différents composants OpenFLUID (moteur de simulation, modèles,données)quipourrontàmoyentermeêtredistribuésdanslecloud.Cepointestégalementdiscutédanslapartie«Perspectives2016-2017»decedocument.

2.2 CollaborationsdansleCATIIUMALa plateforme OpenFLUID est insérée dans les CATI IDM puis IUMA depuis de nombreusesannées.AprèsavoirparticipéauprojetCPM(«CoordinationdesPlateformesdeModélisation»,2012-2014),OpenFLUIDestactivement impliquédans leprojetASM(«AnalysedeSensibilitéMulti-plateformes»,parisscientifiqueINRA-EA,2015-2016)portéparleCATI.AutraversduCATI,laplateformeOpenFLUIDentretientdesliensétroitsavec lesplateformesRECORD, Sol Virtuel, OpenALEA et CAPSIS. Ces liens nourrissent de nombreux échanges etretoursd’expériencesquisontmutuellementbénéfiques.Ainsi, fin2015,nousavonsconvenudemettre en commun notre infrastructure d’intégration continue avec la plateforme SolVirtuel, dans un souci de réduction des coûts humains et financier demaintenance d’un telsystème.CetteinfrastructurecommuneserahébergéedansleslocauxduLISAHetseramiseenservicedébut2016.

1NormeISOC++11-http://www.iso.org/iso/fr/catalogue_detail?csnumber=503722Outild’automatisationd’intégrationcontinue-https://jenkins-ci.org3http://www.openfluid-project.org/community/index.php/FluidHub_API_specifications4https://fr.wikipedia.org/wiki/Representational_State_Transfer


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3 Activitéscientifique,partenarialeetacadémiqueen2015L’activitéscientifique,partenarialeetacadémiquemobilisantlaplateformeOpenFLUIDaencoreétéricheen2015.Auvudesacteursdesprojets,thèsesetmastersdécritsci-après,ladiversitédespartenairesimpliquésdansl’utilisationdelaplateformes’estaccruesurles12-18derniersmois.

3.1 Travauxetcollaborationsscientifiques

3.1.1 Projetscollaboratifssurappelsd’offresLaplateformeOpenFLUIDestutiliséedansdifférentsprojetsscientifiquescollaboratifs,financéssurappeld’offres.ANRALMIRA,2013-2017(INRA,BRGM,SIRS,IRMC,INAT-Tunisie,INRGREF-Tunisie,IAV-Maroc)Coordination:FrédéricJacob,PhilippeLagacherie,InsafMekki(Tunisie),MohamedChikaoui(Maroc)Le projet ALMIRA vise à explorer la modulation des mosaïques paysagères dans lesagrosystèmespluviauxméditerranéens,afind’enoptimiserlesservicespaysagers.Pourexplorercesmosaïquespaysagèresen tantque levierd’actionpour la gestiondesbassins versants, leprojetALMIRAproposedeconcevoir,mettreenœuvreetappliquerunenouvelleapprochedemodélisationintégrée.Cettemodélisationestbaséei)surlapriseencomptedesstructuresdemosaïquespaysagèresetdesprocessusassociés,etii)surlaconstructiondescenariiprospectifsdel’évolutionspatialementexplicitedupaysage.Danscecontexte,laplateformeOpenFLUIDaété choisie comme support logiciel de simulationpour leprojet. Laparticipationde l’équipeprojetOpenFLUIDconsisteenunappuipouri)l’intégrationdemodèlesnonencoredisponiblessouslaplateforme,ii)lamiseenœuvredessimulationssurclusterdecalculetleurrestitution.ONEMAFossésInfiltrantsetPesticides,2013-2015(INRA)Coordination:CécileDagès,Jean-StéphaneBaillyInitialement creuséspourdifférentsusages selon les régions, les réseauxde fossés jouentunrôle importantmais encore insuffisamment pris en compte dans l’analyse et la gestion de lacontamination des eaux par les pesticides. Une gestion adéquate des réseaux de fossés estsusceptible de limiter la pollution des masses d’eau. Le projet vise donc à établir une«méthodologiedediagnostic etdegestiondes réseauxde fossésagricoles infiltrantspour lalimitationdelacontaminationdesmassesd’eauparlespesticides».En2015,letravaildeconsolidationdel'outildesimulationnumérique(codeinformatiqued'unmodèle mécaniste couplé grâce à OpenFLUID) a été poursuivi pour intégrer les fonctionsd'infiltration-rétention-transfertdesfossésenréseau.Undeslivrablesdeceprojetprésenteralesprincipesdel’outild’expérimentationnumérique,savalidationetlaprocéduredecalagedumodèlequiseraréaliséaveclepaquetROpenFLUID.ONEMABVService,2014-2015,2016(INRA-SAS,INRA-LISAH)Coordination:CatherineGrimaldi,PhilippeLagacherieL’objectifduprojetONEMABVServiceestdedévelopperunoutildediagnosticetdegestiondebassinversant,facilementdisponibleetutilisableparunopérateurconnectéauwebautraversdefluxWPS(WebProcessingServices).Lesdiagnosticsattendusportentsurl’identificationdes


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parcelles à risques au sein du bassin versant et de voies de transport pour les eaux deruissellementetlesmatièrestransportées.CeprojetestportéconjointementparlesUMRSASàRennes–Quimper et LISAH à Montpellier. Dans ce contexte, la plateforme OpenFLUID estutiliséecommesupportpourlamobilisationdesacquisscientifiquesetméthodologiquesdesUMRSAS(Rennes-Quimper)etLISAH(Montpellier):outilsgéomatiquesMNTsurf(Aurousseauetal., 2009) et Geo-MHYDAS (Lagacherie et al., 2010) pour le calcul des connectivitéshydrologiquesetde l’utilisation,modèleshydrologiquespour le calculd’indicateurs.UnWPSdédiéàOpenFLUIDestencoursdedéveloppementdansceprojet.INRA-EA Modélisation Intégrée des Pesticides dans les Paysages – MIPP, 2015-2017 (INRA-ECOSYS,IRSTEA-ITAP,INRA-ISPA,INRA-LISAH,INRA-MIAT,INRA-PIAF)Coordination:CaroleBedos,BenjaminLoubet,MarcVoltzCeprojetviseàdévelopperunemodélisationintégréedudevenirettransfertdespesticidesquidécrivei)lesdynamiquesdecontaminationàl’échelledupaysageencouplantnotammentfluxhydrologiquesetaériensdepesticides,ii) lerôledesdifférentesvoiesdetransfertenfonctiondesfacteursprépondérantsquesontlespratiquesd’épandage,lespropriétésdesmolécules,lespratiques culturales, les conditions météorologiques ainsi que l’organisation du paysage(incluantlalocalisationetletyped’infrastructuresécologiques).LaplateformeOpenFLUIDseramobiliséecommeenvironnementdemodélisationspatialiséeintégrantlesprocessusetobjetsphysiques,eninteractionaveclesplateformesRECORD(décisionagronomique)etSolVirtuel.PariScientifiqueEAApprochesmulti-plateformespour la résolutiondeproblèmesavancésenanalysedeSensibilité-ASM,2016-2017(INRA-SYSTEM,INRA-EMMAH)Coordination:SamuelBuis,SébastienRouxCe projet concerne l’application de méthodes avancées d'analyse de sensibilité aux objetsd'étudemodélisésauseindudépartementEAdel’INRA.Ils’appuiesurleCATIIUMAetproposeà terme une mutualisation de ces méthodes dans les plateformes de modélisation de cedépartement.Sesobjectifssonti)detester,développeretmettreàdispositiondesméthodesetoutilsadaptésauxproblèmesavancésd’explorationdemodèlesassociéesauxplateformesduCATI IUMA et ii) de créer ou renforcer des collaborations entre les différents acteurs de lathématique « exploration de modèles », mêlant experts numériciens, équipes dedéveloppementdesplateformesetutilisateursdesmodèles.En 2015, des travaux ont été réalisés pour vérifier la portabilité des premières méthodesdéveloppées sur les thématiques d’analyse de sensibilité sur sorties multi-variées et entréesclimatiquesverslaplate-formeOpenFLUID.Lestravauxsepoursuivrontparledéveloppementdeméthodesadaptéesàl’analysedesensiblitédesmodèlesspatialisés.

3.1.2 AutrescollaborationsLa collaboration initiéeen2014avec l’UMRECOSYS s’est concrétiséeen2015pardifférentesactions. Tout d’abord avec le co-encadrement d’un stage visant la mise en place d’unemodélisationdu fonctionnementhydrologiqueduplateaudeSaclayenutilisant laplateformeOpenFLUID (voir «Stagesmasters et ingénieurs») dans le cadre du labex BASC (Biodiversité,Agroécosystèmes,Sociétés,Climat).Ensuiteparlatenued’uneformationOpenFLUIDsur3joursàGrignondansleslocauxd’ECOSYS(voir«Formationdesutilisateursmodélisateurs»).


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3.1.3 Appuiàl’intégrationdemodèlesetàl’utilisationd’OpenFLUIDLISAHL’appuiauLISAHconcerneledéveloppementdessimulateursconstituantlesmodèlesMHYDAS(Moussa et al., 2002),Geo-MHYDAS (Lagacherie et al., 2010) etWATSFAR (Crevoisier et al.,2009).Demanièretransversale,l’équipeOpenFLUIDaparticipéàuneffortderestructurationdeces modèles afin de faciliter leur intégration dans OpenFLUID, et également de faciliter leurmaintenanceouleurportageversd’autresenvironnementsdemodélisation.Parailleurs,l’équipeOpenFLUIDaaccompagnédeschercheurs,doctorantsetpost-doctorantsdans leurs travauxdedéveloppementetd’adaptationdemodèles sousOpenFLUIDetdans lamiseenœuvredessimulations.L’équipeprojetaenfinexercésonrôled’accompagnementpourlavalidationdemodèles,lamiseenœuvreetlestestsdescénariosspatialisésetd’approchedemodélisationintégrée. ISPAL’UMR ISPA développe depuis plusieurs années le modèle MuSICA pour les transferts sol-végétation-atmosphère(Ogéeetal;2009).En2014,lesUMRISPAetLISAHontlancéuneactiondeportagedumodèleMuSICAsouslaplateformeOpenFLUID.Unpremieratelierdetravailen2014apermisderéaliserleportagetechniquedeMuSICAsousOpenFLUID.Bienquen’ayantpuêtrefinaliséen2015,cetravailresteactifetseraconcrétiséen2016.

3.2 PartenariatRechercheetDéveloppement/TransfertsDepuisdenombreusesannées,laplateformeOpenFLUIDfaitl’objetdepartenariatsavecdesacteurs privés, que ce soit en recherche et développement ou dans le cadre de transfert detechnologie. Ce volet est important pour le projet OpenFLUID car il est un vecteur devalorisationderésultatsderechercheverslesacteursetdécideursdeterrain,maiségalementparcequ’ilpermetd’êtreenpriseaveclesquestionssociétalesadresséesauxpartenaires.Surl’année2015,3partenariatsontétépoursuivisavec lesbureauxd’étudeEnvilysetCEREG,etl’agence nationale de sécurité sanitaire, de l’alimentation, de l’environnement et du travail(ANSES).TransfertdetechnologieetdecompétencesversleBureaud’étudeCEREGProlongementdelalicenced’exploitationdelaplateformeOpenFLUIDjusqu’au31/12/2019Le bureau d’étude CEREG est spécialisé dans les domaines de l’hydrologie, l’hydraulique,l’assainissement,l’eaupotableetl’environnement.Cebureaud’étudesouhaitaitdisposerd’unenvironnement de simulation spatialisé, ouvert, permettant d’intégrer et de coupler diversmodèles ainsi que desmodules de calculs statistiques et d’indicateurs.Après une revue desoutils existants, ils ont choisi OpenFLUID et une licence d’exploitation leur est concédéedepuisnovembre2013.Unesessiondeformationspécifiquementcibléesurleursbesoinsleuraétéadresséesur3joursfin2013.UneprestationpiloteaétémenéeparCEREGen2014dontlesrésultatsontétéconcluantsetontaboutiàunedemandeparCEREGduprolongement de lalicenceOpenFLUIDjusqu’au31décembre2019.Leprolongementdecettelicenceaétésignéàl’automne2015.ContratR&DANSES


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FinancementANSES;partenariatINRA-LISAH,ANSES;2012-2015L'évaluation des risques pour l'environnement liés à l'utilisation des produits phytosanitairesdanslesdépartementsd'Outre-Merestactuellementconduitepardéfautavecdesprocédureset des outils élaborés pour décrire le devenir des pesticides dans un contexte européen.L'objectifdececontratderechercheetdéveloppementestdoncle«développementd'unoutildeprédictiondesconcentrationsdansleseauxsouterrainesetsuperficiellespourlesproduitsphytosanitaires destinés aux DOM». Cet outil sera déployé chez les fabricants de produitsphytosanitairesafindelesaccompagnerdanslavalidationdesmoléculesphytosanitairesavantleurmisesurlemarché.Parcecontrat,ledéveloppementdecetoutilaétéconfiéauLISAHetcomprend:

- Laconceptionetledéveloppementd’unmodèlecouplépourlestransfertsdesurfaceetde percolation sur une situation de sols tropicaux, prenant en compte les processusspécifiquesauxAntilles(stemflow,écoulementspréférentiels).

- Ledéveloppementd’uneinterfaceutilisateurdumodèlecouplépourl’homologationdeproduitsphytosanitairespourlazoneantillaise.

- Uneétudedesensibilitéducodepourunegammestandarddepropriétésdesorptionetdedégradationdesmoléculespesticides

LaplateformeOpenFLUIDaétéchoisiecommesupport logicielpour ledéveloppementdecetoutil (TROPHY). Son architecture modulaire a permis d’embarquer le moteur de simulationd’OpenFLUID en arrière-plan de l’interface graphique de TROPHY et donc invisible pourl’utilisateurquidisposed’uneinterfaceadaptéeàsonutilisationdumodèle,toutenprofitantdu package ROpenFLUID pour le volet d’étude de sensibilité du modèle dans le contextetropicalCollaborationR&Daveclebureaud’étudeEnvilysEntre 2010 et 2014, le projet de R&D Phyt’Eau (INRA-LISAH, Envilys, Eurofins) a constitué lapremière action d’enverguremobilisantOpenFLUID dans un contexte de partenariat public-privé.Leslienstissésaveclebureaud’étudeenenvironnementEnvilyslorsdeceprojetontétéentretenus en 2014-2015 avec pour ambition un nouveau projet de R&D mobilisantOpenFLUID.Denombreuxéchangesdecadrageetrédactiondecenouveauprojetsesonttenusdurantle2èmesemestre2015etseradéposédanslecourantdupremiersemestre2016.

3.3 Formation

3.3.1 FormationdesutilisateursmodélisateursDepuislamiseàdispositiondelapremièreversionopérationnelledelaplateformeen2007,leprojet OpenFLUID propose des formations gratuites et ouvertes pour les utilisateursacadémiquesouscientifiques.Cesformationssedéroulentsur2à3jours,etcomprennentunepartie de cours théoriques et une partie de travaux pratiques. A ce jour, 12 sessions deformationontétéproposéesdepuis2007,etontrassembléplusde90participants.En 2015, 2 sessions de formation ont été données. Une première session a eu lieu àMontpellierle10marsetarassemblé7participants.Unedeuxièmesessiondeformations’esttenue du 19 au 21 mai sur les sites de l’INRA de Grignon et d’AgroParisTech à Paris, et acompté une dizaine de participants. Cette formation s’adressait tout particulièrement aux


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chercheurs,enseignantsetingénieursdel’UMRECOSYS.Elleconstitueunélémentimportantdecollaboration entre lesUMRECOSYSet LISAH,enprévisionduprojetMIPPqui s’estouvertàl’automne2015.

3.3.2 FormationacadémiqueLe projetOpenFLUID participe à la formation académique, que ce soit par l’implication de laplateformeenenseignementuniversitaireouparl’encadrementdestages

3.3.2.1 EnseignementuniversitaireEn2015,laplateformeOpenFLUIDaétémobiliséedanstroismodulesd’enseignement:

- M1-recherche Eau et Agriculture (Montpellier SupAgro, AgroParisTech), module demodélisationhydrologiquede25h.CemoduleestassuréparFrançoisColin,enseignant-chercheurSupAgro.

- 3ème année du cycle d’ingénieur agronome (Montpellier SupAgro), atelier demodélisationhydrologiquede25h.CemoduleestassuréparFrançoisColin,enseignant-chercheurSupAgro.

3.3.2.2 ThèsesEffet d'échelles sur le ruissellement et l'érosionhydrique enmilieuméditerranéen : approcheexpérimentaleetmodélisation(encours)NesrineInoubli,MontpellierSupAgro–EcoleDoctoraleGAIAL’objectif de cette thèse est de progresser dans les connaissances et les capacités demodélisation sur la répartition, dans le temps et dans l’espace, des différents processusd’érosionhydriqueàl'échelledespetitsbassinsversantsavecunefinalitéd'aideàlagestionetl’aménagementdesterritoiresruraux.Ladémarchegénéraledelathèsecombineobservationetmodélisation.L'observations'appuiesurlesdonnéesrecueilliessurunsitefortementinstrumentéenmilieuméditerranéenmarneuxenTunisie(Kamech,2.63km²,OREOMERE)etapourobjectifdemieuxcerner lesfluxhydro-érosifs à différentes échelles de temps et d'espace. Le comportement hydro-érosif des solsvertiquesdubassind'étudefaitl'objetd'uneattentionparticulière.Lesconnaissancesdérivéesde l'observation sont ensuite utilisées pour définir des stratégies de paramétrisation dumodèleMHYDAS-Erosion,développésurlaplate-formeOpenFLUID,danscetypedemilieu.Exploration numérique multiscalaire de processus spatio-temporels couplés biotiques-abiotiques : application aux services et disservices écosystémiques des réseaux de canaux etfossésd'agrosystèmesméditerranéens(encours)GabrielleRudi-Chovelon,MontpellierSupAgro–EcoleDoctoraleGAIALathèsecibleprioritairementlethèmedel’agroécologie.Ils’agitdedévelopperdesméthodesd’évaluation des services (ou disservices) écosystémiques rendus par les systèmeshydroagricoles,identifiéscommedesinfrastructures«agro-écologiques».


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Étudier les services et disservices rendus par les agrosystèmes nécessite une approchetransdisciplinaire. Cette approche consistera à simuler les interrelations entre processusbiotiques, abiotiques et activités humaines dans les paysages. Les fonctions écosystémiquesporteronteneffetsurlesfluxhydriquesetécologiquescirculantdanslesmatricespaysagères,et seront choisies selon leur sensibilité aux gammes d'échelles spatiales et temporellesconsidérées.Lesmodèles seront implémentés et coordonnés via la plateformeOpenFLUID dans laquelleplusieurs processus physiques sont déjà implémentés. Bien qu'appliquée aux agrosystèmespluviaux méditerranéens, l'implémentation devra être générique et applicable à d'autresobservatoiresnationaux(zonesateliers)queceuxutilisésdanslecadredelathèse.

3.3.2.3 StagesmastersetingénieursVers une modélisation spatialisée pour la simulation du fonctionnement hydrologique desurfaceduplateaudeSaclay:Miseenœuvredelaplate-formeOpenFLUIDMohamedAmineBerkaoui,M2EauetAgriculture,UniversitéMontpellier–MontpellierSupAgroLesiteduplateaudeSaclayestmarquéparunefortetensionentrel’urbanisationcroissanteetla volonté de préserver des espaces ouverts agricoles, forestiers et semi-naturels pour lesservicesd’approvisionnementetde régulationqu’ils peuvent rendre.Dans ce cadre, ce stages’estintéresséplusparticulièrementauservicederégulationdel’eauparlesespacesouvertsdans ce territoire. Il avait pour objectif de poser les premiers éléments d’une modélisationhydrologique de la zone étudiée. Pour cela, la plateformeOpenFLUID a été utilisées pour lareprésentation des hétérogénéités et connectivités spatiales et pour lamodélisation coupléedesprocessushydrologiquesmajeurs.L’utilisationde laplateformeOpenFLUIDapermisà lafoisuneréutilisationdesimulateursexistantsetledéveloppementdenouveauxsimulateursadaptés,etainsiconstruireunemodélisationsimplifiéedel’hydrologieduplateau.Calibrationetévaluationd’unmodèlecouplédetransfertd’eauetdesolutés:CasdudevenirducadusafosdansuneparcellebananièreenmilieuvolcaniquetropicalGabrielleRudi-Chovelon,M2EauetAgriculture,UniversitéMontpellier–MontpellierSupAgroCestagedemaster2s’inscritdanslecadredelaconventionderechercheentreINRAetANSESprésentéprécédemment.IlviseàparamétrerlemodèleTROPHY,développésurlaplate-formeOpenFLUID,poursimulerlestransfertsd’uninsecticide,lecadusafos,dansunebananeraie,quiafaitl’objetd’unmonitoringdesfluxdepercolationetderuissellementdecettematièreactivesurunepériodede3mois.Cestageapermislavalidationdeshypothèsesetdufonctionnementdumodèleenleconfrontantàdesmesures in-situ. Ilaégalementpermisd’ajustercemodèlepouraméliorerencoresoncaractèreprédictif.AméliorationdesimulateursOpenFLUIDpour lesmodélisationshydrologiques -Miseenplaced’uneprocéduredecalageautomatiquedemodèlepluie-débitsousOpenFLUID(Stage-Projetdefind’étude)TristanPodechard,IngénieurPolytechMontpellierLe bureau d’étude CEREG développe des modélisations hydrologiques pour les études deressource en eau sur des bassins versants. Pour effectuer cesmodélisations et répondre auxspécificités des appels d’offres initiés par les collectivités et autres organismes (DDT,


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Associations syndicales d’irrigation, ...), CEREG Ingénierie s’est doté de la plateformeOpenFLUID. Les premières versions des codes de calcul de ces modèles implantés dans laplateforme comportaient des lacunes et des approximations qui nécessitaient desaméliorations.L’objetdustageadoncétéi)d’apporterlescorrectionsadéquates,ii)d’intégrerdenouvellesfonctionnalitéspourprendreencomptedenouveauxparamètres,iii)d’affinerlessimulationsafindelesrendreplusréalistes.Dans le cadre du Projet Ingénieur de Fin d’Etude (PIFE) associé au stage, une procédure decalage automatique de modèles pluie-débit a été développée sous l’environnement R enutilisantlepackageROpenFLUID.

3.4 CommunicationsDanslacontinuitédel’année2014,l’essentieldescommunicationsproposéesen2015ontététournées vers les projets et unités du département INRA-EA, avec l’ambition demieux faireconnaîtrelaplateforme,sesfonctionnalitésetsesapplications.Lesprincipalescommunicationsontétéadresséeslorsdesévènementssuivants:

- RencontreavecladirectiondudépartementEA(Avril2015)- Kick-offmeetingduprojetMIPP(Septembre2015)- AtelierdetravailduprojetBVservice(Novembre2015)- AGduCATIIUMA(Décembre2015)

Cettedémarches’inscritdanslecadredusoutienformelapportéà laplateformeOpenFLUIDparledépartementEAdepuisdébut2015.

4 Autresindicateursfactuels2015 2014 2015 EvolutionRévisionsducodesource(commits) 194 291 ì50,0%Lignesdecodesourcemisesàjour 7826 6222 î20,5% 2014 2015 EvolutionVisitessiteweb 6335 5991 î5,5%Téléchargementsweb 935 713 î23,8%Les évolutions de ces indicateurs factuels sont cohérentes avec la stratégie du projetOpenFLUIDactuellementenplace,àsavoirunestabilisationfonctionnelledelaplateforme:

- L’évolution du code source entre 2014 et 2015 montre de plus nombreusesaméliorationsetcorrections(nombrederévisionsenhausse)maisayantunimpactplusfaible (nombre de lignes de code modifiées), ce qui est caractéristique d’unemaintenancelogiciellesansévolutionfonctionnellemajeure

- Les visites du site web et téléchargementsconnaissent une baisse liée aux moindresnouvellesversionsmajeuresmisesàdispositionen2015parrapportà2014


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OriginegéographiquedesvisitessurlesitewebOpenFLUIDen2015

(pluslacouleurbleuestfoncée,pluslenombredevisitesestimportant)Parmi les utilisateurs ayant téléchargéOpenFLUID via le siteweb, des contacts plus régulierssontentretenusaveccertainsd’entreeux.Leséchangessedéroulentparmailoupardiscussionenligne(Tetratech,Canada;Bayer,Suisse;…).CeséchangesontdonnélieuàunevisitedansleslocauxduLISAHàMontpellier(IWHR,Chine).Pourlaplupartdecescontacts,ils’agitdedemanded’appuipourl’utilisationdelaplateformeetledéveloppementdemodèles.

5 Perspectives2016-2017Toujoursdansl’optiquedefairebénéficierdelaplateformeauplusgrandnombred’utilisateurs,le principal enjeu pour le projet OpenFLUID à court et moyen terme sera de disséminer etvaloriserlaplateformedanslescommunautésscientifiques.Desactionssontdéjàencoursencesens(collaborations,communications,sessionsdeformations,…).Pouratteindrecetobjectif,l’équipeprojetaidentifiéplusieursaxesdetravailpourles2annéesàvenir:

- Consolidationdelagouvernance- Participationauxprojetsscientifiquesetinsertiondanslesréseaux- Accompagnementdesutilisateurs- Communicationetdisséminationdelaplateformedanslesdifférentescommunautés- Développementdesévolutions logiciellesde laplateformeetde l’interopérabilitéavec

lesplateformescomplémentaires


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5.1 GouvernanceLagouvernanceduprojetOpenFLUIDafortementévoluéen2015aveclacréationdel’équipe-projetOpenFLUIDauLISAHetlamiseenplaceducomitédepilotagescientifique.L’année2016seradoncuneconsolidationde la structuredegouvernancedans lacontinuitéde l’évolutionopérée en 2015. Un des éléments important sera le fonctionnement et les échanges avec lecomité de pilotage scientifique, et l’enjeu fort sera de gérer aumieux la réduction des ETPpermanentsdel’équipe-projetquipassentde~1,6à~1avecledépartdeMichaëlRabotin,toutenconservantunedynamiquedeprojetsoutenable.

5.2 Participationauxprojetsscientifiques,insertiondanslesréseaux,collaborations

Pour l’année 2016, l’investissement dans les projets en cours sera maintenu. Les actionsprévuespourOpenFLUIDsurcesprojetssontlessuivantes:

- MIPP:définitionetconstructiondumodèlecouplé,en interopérabilitéavec lesautresplateformesduprojet(RECORD,SolVirtuel);

- ALMIRA:définitiondumodèlecoupléetsimulations;- FIP:finalisationdessimulations;- BVservice:finalisationdelapartie«simulations»del’outildediagnosticenligne.

Par ailleurs, le projet ONEMA-Retenue démarre au 1er trimestre 2016, et a pour objectif deconcevoir unemodélisation intégrée du fonctionnement des retenues en relation avec lefonctionnement hydrologique et agricole de leur bassin versant (collab. INRA-AGIR, INRA-LISAH).Enfin,desprojetssontenpréparation,telsquelesprojets«Phyt’Eau2»etunnouveaucontratdeR&Davecl’ANSES.Ilspourraientnourrirl’activitédelaplateformeOpenFLUIDdèslafinde2016. La collaboration avec le Labex BASC -GT Hydrologie, plateau de Saclay- pourraitégalement déboucher sur de nouvelles utilisations d’OpenFLUID au travers du projetESPERAMCE(EStimationPluridisciplinaireetmulti-échelledesRessourcesenEauduplateaudeSaclayetdeleurévolutionsousl'effetdesAMénagementsetduChangementclimatiquE).

5.3 AccompagnementdesutilisateursComme précédemment, l’équipe-projet poursuivra son action d’accompagnement desutilisateurs auquotidiendans leurutilisationde laplateforme. L’équipe-projet considèrequec’est un élément essentiel dans l’adoption de la plateforme par les utilisateurs. Cetaccompagnementsepoursuivraautraversdesdifférentsmédiasdesupportàdistancedéjàmisenplace(basedocumentaireenligne,salondediscussionIRC,mail,mailing-list,téléphone),oubienenaccompagnementdeproximité.Jusqu’àprésent, leprojetOpenFLUIDproposait2 sessionsde formationsparan,ouvertes surinscription libre. A partir de l’année 2016, les formations seront données à la demande degroupesd’utilisateursoudefutursutilisateurs.Cecipermetdeproposerdesformationsmieuxadaptées,plushomogènes.Deplus,aveclaréductiond’ETPsubieparl’équipe-projet,ildevientdifficiled’organisersystématiquement2sessionsdeformationouvertesparan.


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5.4 CommunicationetdisséminationLacommunicationautourdesactivitésduprojetOpenFLUIDsepoursuivra,aveccommeobjectifdemieuxfaireconnaîtrelaplateforme.Cettecommunicationprendraplusieursformes.Toutd’abord,OpenFLUIDprendrapartàunouvrageQuaeconsacréauxoutilsdemodélisationenagronomieetenvironnement(Titreprovisoire«Lamodélisationenagronomieetenvironnement:outilsetplateformesdisponibles»,coordinationJ.E.Bergez).Cetteparticipationprendralaformed’unchapitrequiseraconsacréàlamodélisationdufonctionnementdespaysagesavecOpenFLUID.Larédactiondecetouvrageaétélancéfin2015etdevraits’acheverdébut2017.L’équipeprojetOpenFLUIDenvisaged’alleràlarencontredefutursutilisateursdanslesunitésderecherche,avecenpremierlieulesunitésderecherchedudépartementEAdel’INRA.Cettedémarcheadéjàétéentaméeautraversdeprojetsscientifiquesencollaborationsavecdeschercheursetingénieursdecertainesdecesunités(ISPA,SAS,ECOSYS).Enfonctiondesopportunités,OpenFLUIDpourrafairel’objetdeprésentationsdansdescolloquesnationauxouinternationaux,telsqueiEMSs2016(10au14juillet2016).Enfin, à l’occasion du 10ème anniversaire d’OpenFLUID en 2016, une journée ouverted’animationfaisantlebilandeces10annéespourraêtreorganisée,vraisemblablementsurle2èmesemestre2016.

5.5 DéveloppementdelaplateformeLedéveloppementlogicieldelaplateformesuivralastratégieencours.Eneffet,l’équipe-projetsouhaite concentrer ses efforts sur la diffusion de la plateforme OpenFLUID dans lescommunautés scientifiques et l’accompagnement des utilisateurs. Aucune évolutionfonctionnellemajeuren’estprévuedanslesprochainsmois,d’autantplusquelaréductiondesETPdel’équipe-projetinviteàuneutilisationefficientedesforcesdedéveloppement.Toutefois,deschantiersd’améliorationlogicelleserontmenés«enfilrouge»:

- l’ouverture d’OpenFLUID vers le cloud, permettant l’exécution de simulations et lagestion des modèles sous la forme deweb services interopérables. Cette évolutionouvrira de nouveaux modes d’exploitation d’OpenFLUID en tant que SaaS 5 , nenécessitantplusl’installationd’OpenFLUIDsurlebureaudel’utilisateur(voirillustrationci-après)

- l’introductiond’unparamétrageplus findes connexions spatiales et desdescriptionsgéométriques(du1Dau3D)pourlesobjetscomposantlepaysagemodélisé.

Par ailleurs, la maintenance logicielle sera assurée en continu. Cette maintenance estformaliséesous la formedeticketsdedéveloppement (issues) regroupésen jalonsdeversion(milestones).Elleestaccessiblesurl’outildegestiondesdéveloppementsdelaplateforme:https://github.com/OpenFLUID/openfluid/issuesEnfin, l’interopérabilité technique avec deux autres plateformes (RECORD, Sol virtuel) seradéveloppéeetappliquéedanslecadreduprojetMIPP.

5SaaS:Software-as-a-Service(https://fr.wikipedia.org/wiki/Logiciel_en_tant_que_service)


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ServicesOpenFLUIDdanslecloudExemplesd’applicationsmobilisantcesservices(clientslourdssurlebureau,interfacesweb,…)

Documents

Rapport d’activité 2015 Bilan & Perspectives · 2017-12-13 · OpenFLUID – Rapport d’activité 2015 5 1 Conduite du projet en 2015 Un élément important est le départ en