BioGenerator – Utilisation du module

L’utilisation du BioGenerator 2 (v4.0) est très similaire à la version précédente BioGenerator 2 (v3.0). Ce chapitre explique le paramétrage et comment exécuter le programme.

 

Initialisation et espace disque nécessaire

La première étape consiste à télécharger les données DMP, NDVI et, SWB si nécessaire, dans le cas où la fonction d’accessibilité est activée. Le téléchargement est expliqué en sections 3.2 et 3.3. Le module DeCompressor doit ensuite être exécuté afin de compléter la base de données (voir section 3.5).

L’espace disque nécessaire à l’exécution de BioGenerator 2 est d’environ 10 Go par année de données. Il convient à l’utilisateur de vérifier que l’espace disque libre est suffisant avant l’exécution.

 

Paramétrage

Ces paramètres sont accessibles et modifiables via le fichier Param/BioGenerator_Param.txt.

Parametres BioGenerator

0  2  3              Filtre_Flag Nombre_iterations Taille_Filtre (Défaut : 0 2 3)

10 9                 Decade_Debut_Integration Decade_Fin_Integration (Défaut : 10 9)

10 15               Production_Min Production_Seuil (Défaut : 0 15)

0  30 50         Utilisable_Flag Conversion_Facteur_F0 Conversion_Facteur_F1 (Défaut : 0 30 50)

50                   Alpha_VI (Défaut : 50)

0  30 100 30 1  Access_Flag Dist_Max Facteur_P0 Facteur_P1 Forages_Flag (Défaut : 0 30 100 30 1)

1                      Optimisation (Défaut : 1)

0  0                  Sorties_Raw Garde_Ancien (Défaut : 0 0)

 

En cas d’absence du fichier, ou d’erreur d’écriture du format, un message d’erreur est signalé lors du lancement du BioGenerator, et l’exécution est bloquée.

Les paramètres accessibles par l’utilisateur sont :

  • Les paramètres de la fonction de lissage spatial de l’ensemble des cartes de sorties du BioGenerator. Le filtre utilisé est un filtre moyen sur une fenêtre glissante circulaire. Ce filtre affecte au pixel central la moyenne de l’ensemble des pixels contenus dans la fenêtre définie par son rayon en nombre de pixel. Les paramètres du filtre sont la taille et le nombre d’itérations (nombre de passes). Ce filtrage spatial des cartes de sortie permet d’améliorer l’aspect visuel en limitant, dans une certaine mesure, les variations locales brusques et en éliminant le bruit spatial mais au détriment de la résolution. Si pour une étude à l’échelle locale le filtre doit être préférablement désactivé, il peut être activé pour une étude plus globale à l’échelle régionale. Il est préférable de privilégier un nombre de passes élevé (3 à 5 passes) avec une taille de fenêtre raisonnable (3 à 7 pixels).Filtre_Flag (0 : Désactivé, 1 : Activé)Ce paramètre active ou désactive le filtre.Nombre_Iteration (Valeur entière entre 1 et 25)

    Ce paramètre donne le nombre de passes du filtre.

    Taille_Filtre (Valeur entière entre 1 et 11)

    Ce paramètre donne le rayon de la fenêtre glissante circulaire en nombre de pixel.

  • La période d’intégration sur le cycle annuel définie par la première et la dernière décade. Les valeurs rentrées correspondent au numéro de décade compris entre 1 et 36, la correspondance avec les dates est donnée par le Tableau 5. Dans le cas où la valeur de la décade de fin d’intégration est inférieure à celle de début d’intégration, l’intégration se fait jusqu’à la décade indiquée de l’année suivante. Par défaut la période d’intégration couvre la saison de croissance sur le Sahel et l’Afrique de l’Ouest soumis à la mousson Ouest-Africaine soit début avril (Decade_Debut_Integration=10) à fin mars (Decade_Fin_Integration=9). Mais, par exemple, si l’utilisateur s’intéresse à une analyse de la production de biomasse sur le mois de septembre uniquement, les paramètres Decade_Debut_Integration et Decade_Fin_Integration devraient être fixés respectivement à 25 et 27.

Decade_Debut_Integration (Valeur entière entre 1 et 36)

Ce paramètre donne la décade de début d’intégration.

Decade_Fin_Integration (Valeur entière entre 1 et 36)

Ce paramètre donne la décade de fin d’intégration.

 

Numéro Décade Date Numéro Décade Date Numéro Décade Date
1 01/01 13 01/05 25 01/09
2 11/01 14 11/05 26 11/09
3 21/01 15 21/05 27 21/09
4 01/02 16 01/06 28 01/10
5 11/02 17 11/06 29 11/10
6 21/02 18 21/06 30 21/10
7 01/03 19 01/07 31 01/11
8 11/03 20 11/07 32 11/11
9 21/03 21 21/07 33 21/11
10 01/04 22 01/08 34 01/12
11 11/04 23 11/08 35 11/12
12 21/04 24 21/08 36 21/12

Tableau 5 – Correspondance entre le numéro de décade et la date de début de décade

  • Les paramètres de seuillage de la production permettent de masquer les zones de faible production et les zones où la saison de croissance n’est pas encore suffisamment commencée au moment du cacul.

Production_Min (Valeur réelle, en kg/ha, positive ou nulle)

Ce paramètre indique la valeur minimale de production moyenne annuelle, exprimée en kg/ha, en-deçà de laquelle sera appliqué le masque. Afin d’exclure les zones désertiques de l’analyse, le paramètre peut être fixé à 50 kg/ha.

Production_Seuil (Valeur réelle entre 0 et 100)

Ce paramètre influence uniquement le calcul de l’anomalie de l’année en cour. Il définit un masque pour les zones où la saison de croissance n’est pas encore suffisamment avancée pour un calcul fiable de l’anomalie. Ce paramètre, exprimé en %, indique le seuil de production qui doit être normalement atteint par rapport à la production totale moyenne à la date de la dernière décade disponible. Une explication plus détaillée de ce paramètre est donnée en section 4.3.2.

 

  • Le facteur d’utilisabilité de la biomasse est paramétrable.

Utilisable_Flag (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active ou désactive le calcul de l’utilisabilité. L’utilisabilité de la biomasse est décrite en section 4.1.2.

Conversion_Facteur_F0 (Valeur réelle, en %, entre 0 et 100)

Ce paramètre, exprimé en %, est le facteur de conversion en climat soudanien (Sud de l’isohyète 600 mm). La valeur par défaut est 30%.

Conversion_Facteur_F1 (Valeur réelle, en %, entre 0 et 100)

Ce paramètre, exprimé en %, est le facteur de conversion en climat Sahélien (Nord de l’isohyète 400 mm). La valeur par défaut est 50%.

 

  • Le paramétrage du calcul de l’indice de vulnérabilité VI est accessible. Une description plus détaillée est consultable dans le chapitre décrivant les sorties du BioGenerator (section 3.3).

Alpha_VI (Valeur réelle, en %, entre 0 et 100)

Ce paramètre donne la proportion en % de l’année en cours dans le calcul de l’indice de vulnérabilité. La valeur par défaut est 50%.

 

  • Le facteur d’accessibilité à l’eau de la biomasse est paramétrable. Le calcul de l’accessibilité de la biomasse est décrit en section 1.3.

Access_Flag (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active ou désactive le calcul de l’accessibilité.

Dist_Max (Valeur réelle, en km, supérieure à 0)

Ce paramètre, exprimé en km, donne la distance maximale d’accessibilité à un point d’eau.

Conversion_Facteur_P0 (Valeur réelle, en %, entre 0 et 100)

Ce paramètre, exprimé en %, est le facteur d’accessibilité de fond pour les zones d’index d’aridité de AI-5 à AI-7.

Conversion_Facteur_P1 (Valeur réelle, en %, entre 0 et 100)

Ce paramètre, exprimé en %, est le facteur d’accessibilité de fond pour les zones d’index d’aridité de AI-1 à AI-2.

Forages_Flag (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active la prise en compte des forages artificiels dans le calcul de l’accessibilité (voir section 2.4).

 

  • Le paramétrage d’optimisation permet d’accélérer le temps de calcul lors d’exécutions du BioGenerator successives, les étapes intermédiaires étant sauvegardées. En contrepartie, le volume de fichier est plus important.

Optimisation (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active ou désactive la fonction d’optimisation.

 

  • Le paramétrage des sorties brutes est accessible. Ces fichiers sont stockés dans le répertoire Data/Out/Raw/Biomass/ au format raw (.img) avec fichier header (.hdr). Une explication plus détaillée de ces sorties est accessible en section 3.7.

Sorties_Raw (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active ou désactive les sorties brutes de l’ensemble des champs. L’activation de ce paramètre désactive le paramètre Optimisation.

Garde_Ancien (0 : Désactivé, 1 : Activé)

Ce paramètre active ou désactive la conservation des fichiers issus d’une session précédente. Dans le cas de la conservation, les nouveaux fichiers crées écrasent les anciens.

 

Exécution du programme

L’installation de MATLAB Compiler Runtime 7.17 est nécessaire avant l’exécution du programme. Si nécessaire, il convient d’exécuter le programme d’installation : Libs/Utils/MCR_R2012a_win32_installer.exe

L’exécution du programme se fait simplement en double-cliquant sur le fichier exécutable BioGenerator.exe. Une fenêtre d’exécution s’ouvre récapitulant les paramètres utilisés, l’ensemble des décades repérées servant au calcul et le nombre d’années calculables à partir de cette série. Un compteur indique la progression du calcul en pourcentage sur les différentes phases de calcul.

Le fichier Data/Out/Biomass/Report/BioGenerator_Report.txt enregistre sous un format texte les informations de la dernière exécution, y compris l’heure et la date du début de calcul.

Dépendamment du nombre de décade, de la vitesse du processeur et celle du disque dur et des options activées, le temps de calcul peut varier de 2 à 10 heures. La configuration minimale requise concerne essentiellement la mémoire vive disponible avec un minimum de 2 Go disponibles.

Imagen 12

Figure 12 – Fenêtre d’exécution du module BioGenerator 2 (v4) avec l’option activée d’accessibilité à l’eau