Simulation des échanges radiatifs sur maquettes informatiques de Elaeis guineensis

Dauzat Jean. 1994. Simulation des échanges radiatifs sur maquettes informatiques de Elaeis guineensis. Oléagineux, 49 (3) : 81-90.

Titre français : Simulacion de los cambios radiativos en maquetas informaticas de Elaeis guineensis / Titre anglais : Radiative transfer simulation on computer models of Elaeis guineensis

Résumé : Des maquettes informatiques d'arbres sont utilisées pour l'étude des échanges radiatifs au sein d'une palmeraie Les données morphologiques nécessaires à la construction des maquettes ont été mesurées sur un ensemble d'arbres d'une plantation en Côte-d'Ivoire (Lecoustre et al., 1993). A partir de ces données, le logiciel AMAP du CIRAD a permis reconstituer une scène de 11 palmiers. Différents modèles numériques ont ensuite été mis en oeuvre pour stimuler l'interception et la rediffusion de la lumière au sein de la scène constituée. Des mesures radiatives in situ ont été effectuées dans la palmeraie étudiée pour contrôler la qualité des simulations: rayonnement incident (direct et diffus) et rayonnement transmis au sol. La répartition du rayonnement transmis au niveau du sol a été simulée grâce au modèle "Shadow". Bien que ce modèle ne prenne pas explicitement en compte la rediffusion du rayonnement intercepté, les taux de transmission simulés sont très proches des taux mesurés. Ce modèle est donc particulièrement utile pour évaluer les possibilités de cultures associées. Le modèle "transrad" simule les rediffusions multiples de la lumière au sein de la canopée et permet d'obtenir un bilan radiatif détaillé. Les simulations effectuées montrent que les palmes les plus basses (Jusqu'au rang 34) interceptent une fraction relativement importante du Rayonnement Photosynthétiquement Actif. Un modèle de lancer de rayons a enfin servi a simuler la réflectance directionnelle de la palmeraie. L'utilisation de maquettes informatiques permet des analyses détaillées très utiles dans le domaine de la télédétection. La mise en oeuvre de modèles radiatifs numériques sur des maquettes informatiques tri-dimensionnelles permet de décrire de façon précise et détaillée les phénomènes radiatifs au sein d'une palmeraie. Cette approche ouvre un large champ d'appltcations: détermination des densités optimales de plantation, pratique de l'élagage, évaluation des possibilités d'implantation de cultures associées, interprétation des données de télédétection... Le travail engagé doit être poursuivi sur d'autres palmeraies à différents âges et avec diverses variétés.

Résumé (autre langue) : Radiative transfers within oil palm stands can be studied using computer models of trees. The morphological data required for generating computer models were measured on a set of palms in Ivory Coast as described in R. Lecoustre et al. (1993). The CIRAD-AMAP software was then used to reconstitute a scene of 11 palms. Different numerical models were subsequently used to simulate the interception and the scattering of light within the scene. In situ radiative measurements were carried out in the observed stand: incident radiation (direct and diffuse) and radiation transmitted to soil level. The "Shadow" model was used to simulate the pattern of transmitted radiation at soil level. Despite this model does not thoroughly account for scattering by the canopy, the light transmission rates simulated by this model were quite close to the observed ones. This model is therefore of particular interest for intercropping management The "Transrad" model simulates multiple scattering of light and yields as output a complete radiative balance of the canopy. The simulations showed that the lower leaves (up to rank 34) still absorb high levels of photosynthetically active radiation Last, the directional reflectance of the stand was simulated with a ray-tracing model. Because the calculations lay on realistic palm models, acute simulations are performed. Such simulations could be of great help for remote sensing studies Three dimensional computer mock-ups of palms enable detailed and accurate simulations of radiative transfers using numerical models. Such an approach open a wide field of applications: selection of optimal tree density, management of leaf pruning, assessment of intercropping possibilities, remote sensing interpretation Further work is to be carried on .for different palm stands, at different ages and with different varieties.

Mots-clés Agrovoc : Elaeis guineensis, bilan radiatif, échange d'énergie, port de la plante, modèle de simulation, logiciel, informatique, modélisation

Mots-clés complémentaires : Architecture végétale

Mots-clés libres : Palmier à huile, Maquettes informatiques de plantes, Échanges radiatifs, Simulation

Classification Agris : U10 - Informatique, mathématiques et statistiques
F50 - Anatomie et morphologie des plantes

Auteurs et affiliations

• Dauzat Jean

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/386995/)

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