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BioSIM : Un instrument informatique d'aide

à la décision pour la planification saisonnière de la lutte antiparasitaire

GUIDE D'UTiliSATION

Jacques Régnière, Barry Cooke et Vincent Bergeron

Rapport d'information

LAU-X-116F

1995

R~ources naturelles Canada Service canaqien des forêts - Québec


DONNÉES

DE CA T ALOGAGE

A VANT PUBLICA nON

(CANADA)

Régnière, Jacques B(oSIM: Un instrument informatique d'aide à la décision pour la planification saisonnière de la lutte antiparasitaire - Guide d'utilisation

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(Rappon d'information; LAU-X-l 16F) Publ. aussi en anglais sous le titre: BioSIM: A computer-based .~ decision suppon tool for seasonal planning of pest -, . management activities: User's manual. Publ. par le Centre de foœsterie des Laurentides. Comprend des références bibliographiques. ISBN 0-662-80737-5 N° de cat. F046-18/116F .

1. Animaux et plantes nuisibles. Lutte contre les -Logiciels -- Guidés, manuels, etc. 1. Cookc, Barry. IL Bergeron, Vincent. . , r. III. Service canadien des forêts - Québec. :;; IV. -Titre.' . V. Coll. : Rappon d'information (Centre de foresterie des Laurentides); LAU-X-II6F. SB950.3C3R43

1995

634.9'695'028553

C95-980310-6

© Sa Majesté la Reine du Chef du Canada 1995 Numéro de catalogue F046-18/116F ISBN 0-662-80737-5 ISSN 0835-1589

Il est possible d'obtenir sans frais un nombre restreint d'exemplaires de cette publication auprès de: Ressources naturelles Canada Service canadien des forêts - Québec Centre de foresterie des Laurentides 1055, rue du P.E.P.S.

C.P.3800 Sainte-Foy

(Québec)

G1V 4C7

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de. cette publication sont en vente chez: MÙ;romédia Ltée &4Q~rué Caihèrine 1Jüreau 305·· .' . !Qttawa (Ontario) K2P 2G8 ?I~((6L3) 2374250 . CigTIeSans frais :1-800-567-1914. [t~léc. : (613) 237-4251 ...

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-TIf~publ~cati?~ is also availablem.En~li?h und~r the tide "BioSIM: A,ipmputer-based "l3~agemen.t ~ctivities - User's manual:'(C~~IOg No. F046-l8/116E) ..

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TABLE DES MATIÈRES

RÉSUMÉ

vii

ABSTRACT

vii

INTRODUCTION

1.

1

BioSIM : VUE D'ENSEMBLE, INSTALLATION ET UTILISATION 1.1 Conception du système 1.2 Installation du système 1.3 Exécution de BioSIM - Fonctionnement par menus - Règles relatives à la désignation des fichiers Guide d'initiation 1.4

' 1.1

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BioSIM : EXÉCUTION DES SIMULATIONS 3.1 Définition et modification des tâches de simulation "" .. '.. è •••• 3 ..1 1 T ypes d e t"ac he 3.1.2 Sélection du modèle 3.1.3 Répétitions ........................................• 3.1.4 Paramètres de génération des régimes de températures n, - Période de plus de trois ans - Régimes de température chevauchant deux années - Format des fichiers de données de températur,e 3.1 .5 Paramètres du modèle :. -" ' 3.2 Exécution des tâches de simulation

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BioSIM : GESTION DES BASES DE DONNÉES Correction d'après le gradient thermique vertical Définition des zones climatiques Base des normales Base des prévisions sur cinq jours Base de données météorologiques en temps réel Fichiers de toponymes Modèles de simulation 2.7.1 Critères de compatibilité des modèles - Spécification des paramètres d'entrée - Données de température d'entrée - Sortie principale du modèle Gestion de la base de modèles 2.7.2 Définition de "écran de spécification des paramètres du modèle 2.7.3 Liste des variables de sortie du modèle 2.7.4 Initialisation du fichier des paramètres d'entrée du modèle 2.7.5 h

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2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

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3.6

""i3~T 7;~::!::':;'3:~ '.'.

3.8' 3.10

BioSIM : OUTILS D'ANALYSE 4.1 Graphiques

4.1 4.1

4.2

4.2

Résumés

iii


4.2.1 4.2.2

4.3

5.

Définition de l'événement Description des résumés - Transformations - Sortie moyenne - Tableaux des moyennes - Modèles de régression 4.2.3 Graphiques Analyses par lots

BioSIM 5.1 5.2 5.3

: PROJECTIONS À L'ÉCHELLE Répertoire de cartes Transformation de cartes Affichage des cartes 5.3.1 Options d'affichage 5.3.2 Éditeur de palette

BioSIM 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

: FONCTIONS DIVERSES Répertoire de projet Langue de travail Destruction de fichiers Accès au système d'exploitation Le système d'aide

DU PAYSAGE

et HeapCheck

4.3 4.4 4.4 4.5 4.5 4.5 4.6 4.7 . 5.1 . 5.1 . 5.1 . 5.2 . 5.3 . 5.4 . 6.1 . 6.1 . 6.1 . 6.1 . 6.1 . 6.2

TABLEAUX

7.1

RÉFÉRENCES

8.1

ANNEXES A1

A2

B1 B2

Entrée de données dans les bases de données de BioSIM A 1.1 Incorporation des normales A 1.2 Incorporation de données de température en temps réel Exécution de simulations et génération d'une carte A2.1 Création d'un répertoire de projet et d'un fichier de toponymes A2.2 Préparation et exécution d'une série de simulations A2.3 Analyse des résultats de la simulation A2.4 Transformation du DEM en TEM NORMALS.EXE NCDC.EXE

9.1 9.1 9.2 9.2 9.2 9.3 9.4 9.5 10.1 10.1

iv


LISTE DES FIGURES

Figure 1. Figure 2. Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

Figure 25.

Structure conceptuelle de BioSIM Boîte de dialogue d'entrée de nouvelles normales Écran d'~ntrée et de révision des normales Écran d'entrée des prévisions sur cinq jours Écran de définition des stations météorologiques en temps réel Écran de correction des données météorologiques en temps réel Écran de génération de listes de toponymes Écran de correction de liste de toponymes Écran de définition de l'interface du modèle Outil de conception de l'écran des paramètres d'entrée Écran de définition des variables de sortie Écran de contrôle des simulations Écran de correction des paramètres d'entrée du générateur de régimes de températures (TG) Exemple d'un écran de correction des paramètres d'entrée Affichage de l'historique des simulations Analyse des tâches Menu de représentation graphique Écran de définition du résumé (événement unique) Exemple de résumé, d'analyse de régression polynomiale multi-variée Représentation graphique des résumés à l'aide de PL T Écran de l'analyse par lots Menu de transformation de carte Carte d'événement cible Écran de spécification des options d'affichage Écran de l'éditeur de palettes

1.1 2.3 2.4 2.5 2.7 2.8 2.9 2.10 2.13 2.15 2.17 3.2 "

3.5 3.9 3.11 4.1 4.2 4.3 4.6 4.7 4.8 5.2 5.3 5.4 5.5

LISTE DES TABLEAUX

Tableau Tableau Tableau Tableau Tableau Tableau

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Liste des Exemple Structure Structure Structure Structure

répertoires et fichiers de BioSIM de gradients thermiques verticaux des zones climatiques définies dans CLiMATIC.ZON d'enregistrement du fichier NORMALES.REP d'enregistrement du fichier STATIONS.REP générale d'un fichier *.PAR

v

7.1 7.2 7.3 7.3 7.4 7.4


INTRODUCTION

BioSIM est un logiciel qui a été conçu pour faciliter l'application de modèles de simulation régis par la température pour la lutte contre les insectes nuisibles. Il peut également servir d'outil pour le développement et l'analyse de ces modèles à des fins de recherche scientifique. Cependant, la fonction première de BioSIM est d'établir des prévisions concernant des caractéristiques ou des manifestations propres à la biologie saisonnière des ravageurs ou de leurs plantes hôtes. Ces prévisions peuvent ensuite servir à l'élaboration de plans de gestion visant à assurer une utilisation efficace des ressources disponibles en fonction de la période ou des risques, ainsi qu'à optimiser l'efficacité ou l'innocuité des mesures de lutte. BioSIM est un logiciel intégré qui fournit à divers modèles de simulation des données de températures spécifiques à une région précise et qui sont obtenues soit à partir de relevés antérieurs, soit de prévisions. BioSIM contrôle l'exécution des simulations et peut analyser les résultats obtenus pour la présentation de rapports ou à des fins d'analyse plus poussée. Les modèles de simulation demeurent indépendants de BioSIM, lequel les contrôle à partir d'un simple fichier d'entrée renfermant des paramètres que le modèle doit lire. BioSIM peut donc être appliqué à l'étude de tout problème lié à la lutte antiparasitaire pour lequel il existe un modèle saisonnier approprié. BioSIM peut également être utilisé pour représenter sous forme de cartes les résultats obtenus des modèles; le système se base pour ce faire sur des modèles numériques de terrain (DTM), en utilisant une extension de la fonction T élaborée par Schaub et collab. (1995). Ici, les simulations sont effectuées pour une série d'endroits et des liens sont établis entre les résultats du modèle, la latitude, la longitude, l'altitude et l'exposition (pente et aspect). À partir de cette surface de réponse (fonction-T multivariée), le DTM peut être transformé en une représentation des sorties du modèle à l'échelle du paysage. Cette carte peut ensuite être utilisée seule, ou de concert avec d'autres informations à référence géographique, pour élaborer des plans de lutte antiparasitaire ou pour approfondir la compréhension de processus écologiques. Régnière (1996) donne une description générale de BioSIM et des questions touchant son utilisation. Son application à la lutte contre les populations de tordeuse de l'épinette au Nouveau-Brunswick est traitée dans Régnière et collab. (1995). Le présent document se veut un guide d'utilisation du logiciel. On y décrit en détail l'architecture et l'utilisation du système, depuis son installation jusqu'à la production de projections des sorties de modèles à l'échelle du paysage. BioSIM comporte également une fonction d'aide contextuelle en ligne, qui vient compléter le présent document. La mise en application de BioSIM comporte trois étapes principales. La première, décrite à la section 1, consiste à installer le logiciel sur une plate-forme appropriée. La deuxième étape consiste à constituer les bases de données météorologiques qui seront utilisées par le système. L'obtention et l'entrée des normales de température, ainsi que l'établissement d'un système pour recueillir et mettre à jour les données météorologiques en temps réel et les prévisions sur cinq

J. Régnière et collab. ---------------------------------


jours, nécessitent un investissement initial considérable. La troisième étape a pour but d'intégrer, lorsqu'il y a lieu, de nouveaux modèles de simulation à la base de modèles du logiciel. La section 2 traite en détail de la gestion des bases de données météorologiques et de la base de modèles. La section 3 présente une description détaillée de "exécution des simulations à "aide du contrôleur de modèles de BioSIM. Enfin, les sections 4 et 5 décrivent des méthodes pour examiner et analyser les résultats des simulations et produire des projections à l'échelle du paysage à partir des sorties de modèles.

2

SCF-Québec.

Rapp. inf. LAU-X-116F


TlLlSATION «;<.;{,:::' <'d::<:A'"

1.1

Conception du système

BioSIM est constitué de quatre modules (figure 1). Le premier sert à l'établissement et à la mise à jour des bases de données météorologiques et de la base de modèles de simulation. Le deuxième pilote l'exécution des divers modèles de la base de modèles, incluant l'intégration des données météorologiques disponibles pour la production de régimes de températures saisonniers complets et géographiquement spécifiques (c'est-à-dire des séries de températures minimales et maximales de l'air quotidiennes), ainsi que la simulation de processus dépendant de la température, comme la phénologie des ravageurs ou des plantes, en utilisant comme sources de données les régimes produits. Le processus d'assemblage et de correction du régime de température en fonction des différences d'altitude et d'exposition entre les sources de données et le lieu de la simulation a été décrit par Régnière (1996). BioSIM a été conçu pour exécuter un grand nombre de simulations en variant de façon systématique des paramètres spécifiques des modèles. Le troisième module est constitué d'une série d'outils d'analyse permettant la production de graphiques, la compilation de tableaux récapitulatifs ou l'ajustement d'équations de régression établissant un lien entre les résultats des modèles de simulation et les valeurs de paramètres. Le quatrième module sert à la production de représentations à l'échelle du paysage des sorties de modèles, à partir de modèles numériques de terrain et d'équations de régression multi-variées utilisant comme prédicteurs la latitude, la longitude, l'altitude et l'exposition (pente et aspect). Ces cartes peuvent ensuite servir à des analyses plus poussées et aussi être utilisées au sein de systèmes d'information géographique (SIG) pour intégration aux processus décisionnels en gestion des ravageurs. Exécutables

des modèles

NCDC.EXE LOOPER.EXE

NORMALS.EXE

8ioGRAPH.EXE

PL T.EXE Loncement

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Logiciels

DEM2DPt.4.EXE por

SHOWDEt.4.EXE

CAPSULE.EXE

satellites

non

intégrés

0 Bio SIM

Figure 1. Structureconceptuellede BioSIM.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

1.1


BioSIM est un système mufti-utilisateurs. Ses principales composantes se trouvent dans son propre répertoire (désigné par la variable d'environnement .BIOSIM~OME): Elles sont partagées par tous les utilisateurs d'un même système mformat/que et Incluent le programme principal et plusieurs programmes secondaires (tableau 1). Les différentes ressources qui dépendent du langage peuvent se situer dans des sous-répertoires qui sont souvent des branchements de BIOSIMHOME. La base de modèles de simulation, qui se compose d'un ensemble de fichiers exécutables ou de macro-instructions avec leur interface-utilisateur, leur liste des variables de sortie et leur écran, réside également dans le répertoire BIOSIMHOME. D'autres composantes, stockées dans un répertoire d'utilisateur désigné par la variable d'environnement BIOSIMUSER, permettent de personnaliser le logiciel BioSIM en fonction des préférences ou de besoins d'utilisation particuliers (tableau 1). Cette série de fichiers définit différents paramètres du système tels que la langue de travail, les divers répertoires de travail et la palette de couleurs pour l'affichage des cartes. BioSIM se sert de répertoires de projet pour distinguer les différents types d'activités de simulation. Il se peut par exemple qu'un utilisateur désire établir des prévisions pour plusieurs espèces d'insectes nuisibles (au moyen de différents modèles de simulation) et qu'il utilise un répertoire de projet distinct pour chaque espèce. L'utilisation du logiciel BioSIM nécessite l'établissement et la mise à jour d'un grand nombre de fichiers. Grâce aux répertoires de projet, f'utilisateur est en mesure de maintenir un certain ordre parmi tous ces fichiers. À l'intérieur d'un répertoire de projet typique, BioSIM enregistre une liste des définitions des tâches de simulation (appelé journal des tâches), les fichiers contenant la liste des lieux de simulations (fichiers des toponymes .LOC), les paramètres d'entrée du modèle et les fichiers sortie (*.xxS, *.xxO, où xx est un code d'identification du modèle constitué de deux caractères). Les résultats des analyses (graphiques, tableaux et paramètres de régression) sont également stockés dans le répertoire de projet. Deux autres types de répertoires sont utilisés par BioSIM. Les bases de données météorologiques avec la définition des zones climatiques, peuvent être stockées dans un répertoire distinct. Il peut y avoir plusieurs séries de bases de données météorologiques dans un même système informatique. L'utilisateur ne peut en utiliser qu'une à la fois, mais chaque utilisateur peut spécifier son répertoire. Le répertoire des cartes, qui contient les modèles numériques de terrain (*.DEM) et leurs transformations (*.TEM, pour «Target-Event Map" - cartes d'événements cibles) est un autre type de répertoire. Il peut également y avoir plusieurs répertoires de cartes sur un même système.

1.2

Installation du système

BioSIM est actuellement offert en deux versions: DOS/BioSIM et X/BioSIM. DOS/BioSIM peut être exécuté sur tout micro-ordinateur ayant un processeur compatible avec l'Intel 80/386 ou mieux; un coprocesseur mathématique est essentiel. . Le logiciel exige une mémoire d'au moins 4 Mo sur le disque dur et 560 Ko de mémoire vive. Un adaptateur graphique VGA (ou mieux) et une souris sont également nécessaires. Il existe également une version entièrement compatible avec X-Window pour les appareils UNIX utilisant le système d'exploitation Solaris 2.X.

1.2

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


Dans .Ie présent document, les noms de fichiers apparaissent en lettres majuscules pour plus de clarté. Cependant, les noms de fichiers sont en fait en minuscules - cette distinction est importante pour le système UNIX qui distingue les majuscules et les minuscules dans les noms de fichier. L'installation de BioSIM sur le disque dur se fait à partir de disquettes, grâce En mode DOS, indiquer l'unité de disquette dans laquelle la disquette BioSIM-1 a été insérée (en général A: ou B:) puis taper INSTALL. Avec le gestionnaire de programmes Windows, sélectionner l'option File dans la barre de menus supérieure, puis l'option Run ... Dans la boîte de dialogue "Run», taper A:\INSTALL (ou B:\INSTALL). Avec le système d'exploitation Solaris, choisir l'option "check for floppy» et cliquer sur l'icone du fichier INSTALL.EXE. Ce programme utilitaire demande à l'utilisateur des informations sur les répertoires (BIOSIMHOME, BIOSIMUSER, l'endroit où seront situées les bases de données météorologiques, les répertoire des cartes, la langue de travail, etc.) et crée les répertoires nécessaires avant de copier les fichiers des disquettes sur le disque dur. Un certain nombre de modèles de simulation standards, comme l'accumulation de degrés-jours, sont fournis avec le logiciel BioSIM. Le logiciel peut aussi installer des exemples de bases de données météorologiques. Le lancement de BioSIM se fait à partir de la macroinstruction BIOSIM.BAT, qui doit se trouver dans le chemin d'accès de l'utilisateur. Ce fichier définit les variables d'utilisation BIOSIMHOME et BIOSIMUSER et appelle le principal fichier exécutable de BIOSIM (BIOSIM.EXE). Sous UNIX, la macroinstruction se nomme BIOSIM.BAT et se trouve habituellement dans le répertoire personnel de l'utilisateur. BioSIM peut également être installé comme une application DOS sous Windows, en appelant la macroinstruction BIOSIM.BAT dans le champ de la ligne de commande. Sous Windows, BioSIM peut être exécuté en arrière-plan (les fichiers BIOSIM.PIF et .ICO sont inclus sur la disquette du programme).

à un programme utilitaire d'installation piloté par menus (INSTALL.EXE).

BioSIM utilise actuellement PLT (versions PC ou X), un progiciel graphique du domaine public (Régnière 1989, 1990 et 1992); cet outil polyvalent permet de représenter graphiquement les sorties du modèle ainsi que les résultats des analyses des sorties. Ce logiciel très souple peut être utilisé pour combiner plusieurs graphiques et examiner simultanément les résultats de plusieurs simulations. PLT comprend plusieurs pilotes de périphériques pour le transfert des graphiques à un périphérique d'impression ou d'enregistrement sur pellicule, en vue de la préparation de rapports. Le logiciel PLT et son guide d'utilisation sont fournis avec le logiciel BioSIM. PLT exige 1,5 Mo sur le disque et peut être installé à partir du programme utilitaire interactif INSTALL.EXE sur la disquette de distribution PLT-1.

1.3

Exécution de BioSIM

Pour lancer BioSIM sous DOS, l'utilisateur doit d'abord s'assurer qu'un fichier BIOSIM.BAT adéquatement personnalisé se trouve dans son chemin d'accès; il tape ensuite BIOSIM.BAT au message du DOS. Si BioSIM est installé comme une application du DOS sous Windows, l'utilisateur lance le programme en cliquant deux fois sur l'icône correspondante. Sous Solaris, le lancement de BioSIM se fait en cliquant sur l'icône du fichier BIOSIM.BAT dans le répertoire personnel (HOME) de l'utilisateur ou en tapant BIOSIM.BAT à l'apparition du message de guidage dans la fenêtre d'un outil de commande ou de l'interpréteur de commandes interactif. Comme

J. Régnière etcollab.---------------------------------

1.3


l'algorithme d'assemblage des régimes de température de BioSIM fait constamment appel au calendrier et à l'horloge du système, il est important que ceux-ci soient réglés de façon précise. BioSIM est un logiciel piloté par une interface utilisateur graphique (IUG) intuitive. Le fonctionnement des menus est très similaire aux logiciels pilotés par IUG vendus dans le commerce. L'utilisateur se sert de la souris ou des touches avec flèche pour sélectionner une option ou mettre un champ en évidence à l'écran. Pour accélérer les déplacements dans les listes longues, l'utilisateur actionne la barre de défilement dans la marge de droite des menus à pages multiples au moyen de la souris, ou il se sert des touches <PAGE DOWN>, <PAGE UP>, <HOME> et <END>. Il existe quatre types de champs dans les menus de BioSIM. Les champs d'option sont choisis en activant le champ mis en évidence (en cliquant sur le bouton droit de la souris ou en appuyant sur la touche <ENTER». En général, BioSIM réagit immédiatement à une telle commande (soit en affichant un nouveau menu, soit en lançant un nouveau module). Les champs booléens sont des interrupteurs qui peuvent être activités ou désactivés (mode indiqué par une coche ou une flèche, ou par l'état Oui/Non), en appuyant sur le bouton de gauche de la souris ou sur la barre d'espacement. Les champs modifiables contiennent des valeurs alphanumériques ou numériques que l'utilisateur peut modifier à partir du clavier. Pour corriger une valeur, l'utilisateur n'a qu'à taper la nouvelle donnée lorsque le curseur se trouve sur le champ à corriger. À l'intérieur d'un champ modifiable, le déplacement du curseur se fait à l'aide des flèches gauche et droite ou des touches <HOME> et <END>. Les touches <DELETE> et <BACKSPACE> permettent de supprimer des caractères un à un. Selon l'état de la touche <INSERT>, les nouveaux caractères sont, soit insérés (curseur bloc), soit superposés (curseur de soulignement). Les noms des fichiers forment le quatrième type de champ. Dans la plupart des cas, lorsque BioSIM permet la sélection d'un nom de fichier, une boîte de dialogue pour la sélection de fichiers (ou tout simplement une fenêtre) apparaît à l'écran. L'utilisateur peut sélectionner un nom de fichier parmi ceux qui figurent dans la liste (en cliquant deux fois ou en appuyant sur <ENTER» ou taper un nom dans le champ Fichier. Il est parfois souhaitable de vider un champ de nom de fichiers. Pour ce faire, l'utilisateur supprime tous les caractères du champ «Fichier» de la fenêtre, puis clique sur le bouton <OK>. Il est également souhaitable que l'utilisateur soit familier avec les rèales relatives à la désianation des fichiers de BioSIM. Chaque répertoire de projet contient son propre fichier de consignation des tâches Uournal) désigné CURRENT.BCH, lequel est créé la première fois que l'utilisateur définit de nouvelles tâches à J'intérieur d'un répertoire de projet. De même, chaque modèle de simulation (incluant le générateur de régimes de températures, désigné TG) utilise un fichier de paramètres par défaut nommé CURRENT.xxS, où xx est un code à deux caractères identifiant le modèle de simulation (p. ex., le fichier de paramètres par défaut du générateur de régimes de températures est désigné CURRENT.TGS). Les fichiers des paramètres d'entrée peuvent être sauvegardés sous n'importe quel nom de fichier valide, mais c'est BioSIM qui détermine le type des fichiers (c'est-à-dire l'extension qui sera attribuée). BioSIM gère également la désignation de tous les fichiers sortie, le nom étant établi en fonction de la tâche, de l'étape et du numéro d'itération (p. ex., le fichier 01002_04.CFO serait attribué à la quatrième itération, de la deuxième étape de la tâche 1, effectué par le modèle CF). Les extensions des noms des fichiers sortie sont toujours rédigés sous le modèle .xxO, où xx représente ici encore les deux caractères du code d'identification du modèle (p. ex., CF). Enfin, les fichiers contenant les

1.4

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


résultats des analyses des sorties portent l'extension". RUL (définition de l'événement), ".OUT (fichier récapitulatif) ou ".PAR (paramètres de régression); les noms de ces fichiers peuvent être spécifiés par l'utilisateur (consulter la section 4 pour plus d'information).

1.4

Guide d'initiation

L'annexe A présente une séance type d'utilisation de BioSIM. Les principales étapes de l'utilisation de BioSIM y sont expliquées, depuis la définition des tâches de simulation jusqu'à la transformation d'un modèle altimétrique numérique en une carte d'événement cible. Ce guide d'initiation est basé sur les bases de données météorologiques modèles qui se trouvent sur les disquettes de distribution, ainsi que sur le modèle altimétrique numérique OBSIDIAN.DEM également stocké sur la disquette portant le nom OBSIDIAN. Avant de commencer la séance d'initiation, l'utilisateur doit s'assurer que les exemples de bases de données météorologiques ont été bien installés et que le fichier OBSIDIAN.DEM a été copié dans le répertoire spécifié.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

1.5


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··BioSIM...: GESTlON;:DESBASES?R~RG>NN~ES L'utilisation de BioSIM exige au préalable la création et la mise à jour du fichier de zones climatiques (CLIMATIC.ZON), des trois bases de données météorologiques (NORMALES.REP, FORECAST.REP, STATIONS.REP et fichiers de données de température en temps réel correspondants), ainsi que de la base de modèles de simulation (MODELES.REP et les fichiers correspondants INMENU.xxD, OUTMENU.xxD et CREDIT.xxD). Les sections qui suivent fournissent les détails techniques sur la façon d'exécuter ces opérations. À noter que toutes les données de température utilisées par BioSIM sont exprimées en degrés Celsius. Les trois bases de données météorologiques et le fichier correspondant définissant les zones climatiques (CLIMATIC.zON) sont tous stockés à l'intérieur du même répertoire. Il peut y avoir plusieurs répertoires de ce genre, chacun contenant une série différente de bases de données météorologiques. Pour changer de répertoire, l'utilisateur sélectionne: <BASES DE DONNÉES> ~

<RÉPERTOIRE MÉTÉO>

à partir du menu principal de BioSIM. Toutes les simulations qui seront effectuées par des utilisateurs partageant le même répertoire BIOSIMUSER seront basées sur les bases de données météorologiques du répertoire ainsi sélectionné.

2.1

Correction d'après le gradient thermique vertical

Par défaut, le générateur de régimes de températures de BioSIM (TEMPGEN.EXE, ou plus brièvement TG) utilise les corrections d'après le gradient thermique vertical décrites par Régnière et Bolstad (1994) pour compenser la différence d'altitude entre les sources des données de température et le lieu de la simulation. L'utilisateur peut annuler l'affectation par défaut en indiquant à TG le nom d'un fichier dans lequel figurent d'autres gradients thermiques verticaux. Ces fichiers doivent contenir 12 lignes et deux colonnes dans lesquelles sont indiqués les gradients thermiques mensuels moyens des températures minimales et maximales, exprimés en degrés Celsius par 100 m d'altitude (tableau 2). Le format utilisé pour la saisie des valeurs numériques importe peu, en autant que les valeurs inscrites sur une même ligne soient séparées au moins d'un espace ou d'une tabulation. Il est important de noter que les gradients thermiques sont habituellement négatifs et qu'il est essentiel d'indiquer le signe.

2.2

Définition des zones climatiques

Grâce aux zones climatiques définies par l'utilisateur, le système peut tenir compte d'effets géo-climatiques autres que l'altitude, la latitude ou la pente et l'aspect et ainsi restreindre la recherche de sources de données météorologiques à l'intérieur de zones géographiques arbitraires. BioSIM n'intègre pas d'outils pour générer ou afficher les zones climatiques appropriées à une mise en application particulière. Cette tâche revient entièrement à l'utilisateur. Les zones climatiques sont définies par un ensemble de rectangles (spécifiés par leur latitude et longitude) contenus dans un fichier ASCII standard nommé CLiMATIC.ZON, dans le répertoire des bases de

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.1


données météorologiques auquel il doit s'appliquer. Dans les cas les plus simples où l'utilisateur ne veut pas définir de telles zones, le fichier CLiMATIColON doit contenir les coordonnées d'un rectangle unique englobant toute la région pour laquelle des simulations seront faites. Dans les cas plus complexes, les zones climatiques de forme irrégulière doivent être divisées en zones rectangulaires contiguës partageant le même code (tableau 3). La version actuelle de BioSIM peut traiter jusqu'à 2000 rectangles de ce genre.

2.3

Base des normales

La base des données météorologiques normales est contenue dans le fichier NORMALES.REP. La première ligne de ce fichier contient la date et l'heure de la dernière modification faite au fichier. Viennent ensuite les données météo. Les données provenant d'une station météorologique synoptique (source des normales) constituent un enregistrement dans cette base de données et chaque enregistrement est formé de 7 lignes dans le fichier NORMALES.REP. La structure et le format de ces enregistrements sont décrits au tableau 4. Le fichier NORMALES.REP est un fichier à accès direct, qui diffère quelque peu d'un fichier séquentiel ASCII ordinaire. Dans un fichier à accès direct, tous les enregistrements (lignes) doivent avoir exactement la même longueur (pour le fichier NORMALES.REP, la longueur est de 84 octets sur les appareils fonctionnant sous DOS et de 85, sous UNIX). Cette longueur fixe permet au système d'accéder aux données rapidement. Cependant, cela rend également le fichier très délicat à manipuler avec les éditeurs de fichiers habituels, du fait que la plupart des éditeurs tronquent les espaces à la fin des enregistrements et que les fichiers ainsi traités deviennent automatiquement des fichiers séquentiels, et non plus des fichiers à accès. Il est fortement recommandé de ne pas modifier le fichier NORMALES.REP au moyen d'un éditeur ou d'un programme de traitement de texte, à moins que la longueur fixe du fichier ne soit absolument respectée. On accède au programme utilitaire de gestion de la base des normales de BioSIM au moyen de la séquence suivante : <BASES DE DONNÉES> ~

<NORMALES>

à partir du menu principal de BioSIM. Voici les opérations qui peuvent être effectuées sur la base de données : <AJOUTER>: Pour ajouter de nouvelles normales à la base de données. Cette fonction facilite l'établissement initial de la base des normales en permettant l'entrée de nouvelles données à partir de fichiers ASCII (DOS) standards ou du clavier - les données sont en degrés Celsius ou Fahrenheit (ces derniers étant ensuite convertis en degrés Celsius). L'utilisateur sélectionne l'option désirée au moyen de la boîte de dialogue "Entrée de nouvelles normales» (figure 2). Les fichiers de saisie des normales peuvent être créés au moyen d'un éditeur de textes, d'un programme de traitement de texte ou d'un autre logiciel et doivent respecter la structure d'enregistrement décrite au tableau 4.

2.2

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Le format à l'intérieur d'un enregistrement n'est toutefois pas important, à la condition de laisser au moins un espace entre chaque valeur. BioSIM comprend deux programmes utilitaires indépendants pour la génération des fichiers de saisie des normales sous une forme qui permette de les incorporer ensuite à la base des normales (voir Annexe A). BioSIM affiche chaque nouvelle entrée (figure 3), ce qui permet de la corriger s'il y a lieu, de l'ajouter à la base de données «CONSERVER» ou d'annuler la saisie (sélectionner <ANNULER> ou appuyer sur <ESC». La saisie à partir du clavier se fait à l'aide du même écran d'entrée; l'utilisateur doit alors indiquer le nom de la station et ses coordonnées, ainsi que les valeurs normales proprement dites .

.ntréc d'un fichier:

1'101'\ de ce fichier: ntri:e en fêll'enhe i t;

Oui

sin'\Weather'ncdc'southprt.bio l'Ion

Figure 2. Boîte de dialogue d'entrée de nouvelles normales.

<ÉDITER> : Pour obtenir une liste des normales d'une station se trouvant déjà dans la base des normales et sélectionnée, soit à partir d'une liste, soit en indiquant le nom de la station. Dans ce dernier cas, BioSIM recherche la première apparition d'un nom commençant par les caractères tapés par l'utilisateur. Une fois affichées à l'écran (figure 3), les données de la station peuvent être corrigées et sauvegardées, soit en créant une nouvelle entrée (<CONSERVER» auquel cas les anciennes données figurant dans la base de données demeurent inchangées, soit par écrasement «REMPLACER». Pour quitter sans sauvegarder les modifications, "utilisateur sélectionne <ANNULER> ou appuie sur <ESC>. À noter que chaque fois qu'une nouvelle entrée est créée au moyen de la fonction <EDITER> et de l'option <CONSERVER>, le nom de la station doit être modifié de façon que la nouvelle entrée puisse se distinguer de l'ancienne.

J. Régnière etcollab.------------------

_

2.3


O~ de la station: Southport. NC dtitudt:: 31 9 N Longitude: 78

Mois Januier

FévrÏel' Mars Avril "ai

Juin Jui 1let

Aoû.t 'epte/:lbre

Octobre NmJf:!Mlore

Décer.1bre <Conserver>

1

W

Altitude:

la

--Mininurro--1::xtrêr.u,; Moyen

Moyenne ---Md X ir~ttn--Quot id. NO!)t~n ,;xtrê/:l0

-17.78 -12.78 -13.33 -3.89 2.22 7.22 8.89 11.67 1.67

6.3 7.75 11.62 16.29 20.57 24.51 26.36 26.01 23.24 17.59 13.36 8.38

-5 -8.89 -19.11

9.17 1.49 5.43 19.18 14.93 19.17 21.56 21.17 17.91 11.06 6.76 1.9

<ReMplacer>

<Graphique>

12.11 14.01 17.81 22.4 26.21 29.54 31.15 30.85 28.57 24.11 19.95 11.87

26.11 27.22 32.22 34.11 36.11 37.78 38.89 37.78 35.56 34.44 31.11 26.67

illfftri~g!~?0

Figure 3. Écran d'entrée et de révision des normales.

<EFFACER> : Pour supprimer l'enregistrement d'une station sélectionnée à l'intérieur d'une liste ou spécifiée par son nom. Le nom des stations BioSIM cherche, parmi les noms de stations figurant dans la base de données, la première apparition du nom spécifié; le système n'établit toutefois une concordance qu'avec les caractères tapés. Par exemple, si l'utilisateur indique KEDGWICK comme nom de station à supprimer et que la base de données renferme des données pour les stations KEDGWICK AIRPORT et KEDGWICK CITY HALL, le premier enregistrement lu sera celui qui sera supprimé. BioSIM demande une confirmation à l'utilisateur avant de supprimer un enregistrement de la base de données. Les suppressions sont irréversibles.

à supprimer doit être entré avec soin.

2.4

Base des prévisionssur cinq jours

La base des prévisions météorologiques sur cinq jours est contenue dans un fichier ASCII nommé FORECAST.REP. Chaque entrée dans ce fichier est constituée de deux lignes : sur la première ligne est indiqué le nom de la station (26 caractères au plus) et sur la deuxième, les coordonnées de la station ainsi que la prévision. Il s'agit dans ce dernier cas d'indiquer la latitude et la longitude (0 et ') de la station, son altitude (m), le premier jour auquel la prévision s'applique (date julienne), ainsi qu'une série de températures minimales et maximales pour cinq jours (à savoir Min, Max, Min2 Max2 ••• ). Le format est sans importance, pourvu que toutes les valeurs soient indiquées sur la même ligne et que chacune soit séparée d'au moins un espace ou une tabulation. Une prévision demeure valide tant que le premier jour auquel elle s'applique est égal ou postérieur à la date indiquée par "horloge de l'ordinateur. Chaque fois qu'une prévision devient périmée, BioSIM n'en tient plus compte. Les prévisions ne sont utilisées que pour les simulations de prévision réelle, lorsque "année de simulation correspond à l'année indiquée par "horloge du système.

2.4

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


L'utilisateur accède à la base de prévisions sur cinq jours au moyen de la séquence suivante : <BASES DE DONNÉES> ~

<PRÉVISIONS>

à partir du menu principal de BioSIM. Cet utilitaire permet d'effectuer les opérations suivantes sur la base de données : <AJOUTER> : Pour ajouter une entrée dans le fichier FORECAST.REP. Les données à entrer sont les suivantes: nom de la station (au plus 26 caractères), sa latitude et sa longitude (0 et '), son altitude (m), la date julienne du premier jour auquel la prévision s'applique, ainsi que les températures minimale et maximale de l'air à cette date et pour les quatre jours suivants (figure 4). L'option <CONSERVER> permet d'enregistrer la nouvelle prévision dans la base de données. Pour quitter la fonction sans sauvegarder les nouvelles données, l'utilisateur sélectionne l'option <ANNULER> ou appuie sur <ESC>. La saisie de nouvelles prévisions ne peut se faire à partir de fichiers sur disque, comme c'est le cas pour l'entrée de données dans la base des normales. L'utilisateur peut toutefois développer un moyen pour mettre àjour directement le fichier FORECAST.REP, pourvu que le format de base décrit précédemment soit respecté. <ÉDITER> : Pour récupérer les prévisions d'une station se trouvant déjà dans le fichier FORECAST.REP. La sélection de la station se fait à partir d'une liste. Les données affichées (figure 4) peuvent être corrigées et sauvegardées au moyen de l'option <CONSERVER>, auquel cas les anciennes données contenues dans la base de données sont remplacées par les nouvelles. Pour quitter sans sauvegarder les modifications, l'utilisateur sélectionne l'option <ANNULER> ou presse simplement sur <ESC>. <EFFACER> : Pour supprimer l'enregistrement d'une station sélectionnée à partir d'une liste. BioSIM demande une confirmation avant de supprimer un enregistrement dans la base de données. Les suppressions sont irréversibles. No~ de la station: Southport."C Lati tude Longitude AIt itude

151

: : :

34 78

19

15 13

9 N 1 IJ lIIetre:;;

Z3

Z5

12

15

19 15

Z9 31

Figure 4. Écran d'entrée des prévisions sur cinq jours.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.5


2.5

Base de données météorologiques en temps réel

La base de données météorologiques en temps réel est constituée en partie du fichier STATIONS.REP. Il s'agit d'un index des fichiers de données de température en temps réel auxquels BioSIM peut accéder. Les données réelles de température, c'est-à-dire les températures minimales et maximales quotidiennes, sont stockées dans des fichiers ASCII enregistrés dans un répertoire au choix de l'utilisateur. Chaque enregistrement d'une station dans le fichier STATIONS.REP est composé de trois lignes, lesquelles sont décrites au tableau 5. La première ligne contient le nom de la station (au plus 26 caractères). Sur la deuxième ligne sont indiqués la latitude, la longitude (0 et ') et l'altitude (m) de la station, ainsi que l'année des données et le code de recherche. Ces deux derniers champs méritent certaines explications. Les données météorologiques en temps réel pour une station, quelle qu'elle soit, peuvent être disponibles pour plusieurs années différentes. Le champ «année» sert à préciser, à cataloguer les données disponibles pour une année particulière. Les données météorologiques en temps réel portant sur plusieurs années peuvent être stockées dans un fichier unique ou dans plusieurs fichiers distincts, au choix de l'utilisateur. Les données de chaque année doivent toutefois être indexées séparément dans le fichier STATIONS.REP, ceci afin de permettre à l'utilisateur de gérer et d'explorer la base de données météorologiques en temps réel, non seulement en fonction du lieu, mais également de l'année. Il se peut aussi que l'utilisateur, pour quelque raison que ce soit, désire que BioSIM ne tienne pas compte des données provenant d'une station particulière, à une année donnée. Si le code de recherche est activé (Oui), BioSIM tient compte de la station et de l'année indiquées dans sa recherche de données météorologiques en temps réel. Si au contraire le code est désactivé (Non), la station et l'année ne seront alors pas considérées. Sur la troisième ligne de chaque enregistrement de données météorologiques en temps réel dans le fichier STATIONS.REP doit figurer le nom complet (incluant le chemin d'accès et l'extension) du fichier contenant les données de température. Si le chemin d'accès n'est pas précisé dans le nom du fichier, BioSIM présume que le fichier se trouve dans le même répertoire que le fichier STATIONS.REP. BioSIM intègre un outil qui permet de créer et de corriger ces fichiers. Cependant, l'utilisateur peut également faire appel à d'autres outils pour produire ces fichiers, pourvu que ces derniers soient du bon format. Dans bien des cas, les données de température en temps réel sont obtenues de stations météorologiques automatiques et mises à jour au moyen d'équipement et de logiciels de télécommunications indépendants de BioSIM. Les fichiers contenant les données de température en temps réel sont des fichiers ASCII ordinaires. Chaque enregistrement dans ces fichiers est composé de quatre nombres :

ANNÉE DATE JULIENNE MINIMUM MAXIMUM Le format de ces fichiers doit respecter certaines règles: (1) aucun caractère alphabétique ne doit apparaître dans les champs de données, bien que la forme exponentielle (par exemple O.1456E2) soit acceptée; (2) dans un enregistrement, chaque valeur distincte doit être séparée d'au moins un espace ou d'une tabulation; (3) les températures minimales et maximales quotidiennes sont en degrés Celsius. Les données manquantes peuvent être identifiées par des valeurs situées à l'extérieur

2.6

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


de la plage ±99 °C; les jours pour lesquels il n'existe pas de données peuvent être omis complètement. L'utilisateur accède à la base de données météorologiques en temps réel par la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES> ~

<TEMPS-RÉEL>

à partir du menu principal de BioSIM. Voici les opérations qui peuvent être effectuées sur la base de données: <AJOUTER> : Pour ajouter une entrée dans l'index STATIONS.REP, qui répertorie les données de température en temps réel. Lorsque l'utilisateur sélectionne <AJOUTER>, deux options apparaissent à l'écran. L'option <COPIER> permet de copier les données d'une station existante, à une autre avant que l'écran de définition de la station apparaisse; cette option est utile pour mettre à jour les données d'une station déjà définie (p. ex., pour ajouter une année) (figure 5). Lorsque l'option <CRÉER> est choisie, un écran vide de définition de station apparaît. L'utilisateur doit alors indiquer le nom de la station (au plus 26 caractères), sa latitude et sa longitude (0 et '), son altitude (m), le code de recherche, le nom du fichier des données de température en temps réel (incluant le chemin d'accès et l'extension), ainsi que l'intervalle des années contenues dans ce fichier. Le gestionnaire de la base de données en temps réel crée une entrée distincte pour chaque année de l'intervalle spécifié.

Nom{le la station:

Southport, MC

T..\t

i.tude T.ony itude l fi 1t. itlldc

I1:::0<10::de

: :

recherche

34

9

78

1 W !!Ici:rcs

19

N

: Oui

Fichier: \biosin\weather\ncdc\8113.wea (Innée: 1961 D~~.!'nif:rf: (innf:f:: $~<9~~r~ill (Annuler> ..

relnièy,t: ....

-,

..

"

",.",

1999

".,

~,

:'

, ..

t.

0

Figure 5. Écran de définition des stations météorologiques en temps réel.

<ÉDITER> : Pour afficher et modifier un enregistrement dans J'index STATIONS.REP. La sélection de la station peut se faire, soit à partir de l'année puis du nom, soit l'inverse (nom suivi de l'année). Lorsque le nom de la station et l'année ont été indiqués, les données disponibles apparaissent à l'écran (figure 6). Les données de température réelles extraites de la section du fichier correspondant à l'année sélectionnée sont affichées dans la fenêtre inférieure et peuvent être modifiées. Lorsqu'il n'existe aucune donnée de température pour une date donnée dans le fichier. la fenêtre indique «999». Toutes les données, à l'exception du nom du fichier et de l'année, peuvent être modifiées et sauvegardées en sélectionnant

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.7


l'option <CONSERVER>, auquel cas les anciennes données stockées dans la base sont effacées par écrasement. Pour quitter sans sauvegarder les modifications, l'utilisateur sélectionne l'option <ANNULER> ou appuie sur <ESC>. L'option <ÉDITER> peut être utilisée pour valider ou invalider la sélection d'une série de données météorologiques en temps réel. Les champs qui contiennent le nom du fichier et l'année sont protégés (ne peuvent être modifiés) en mode <ÉDITER>. Pour modifier ces valeurs, il faut créer de nouvelles entrées et supprimer les anciennes de la base de données.

No~ de la station: La ti tudt: Longitude Altitude

ode de recherche ichier: 'biosilll' ••• eather'ncdc'8113 .••• ea fhmée;

1989

1 2 3 4

5 6 7

8 lIœImII

<Graphique>

Figure 6.

'f

<Conserver>

ma

;~n~J~r;?:ii

Écran de correction des données météorologiques en temps réel. À noter que les données accessibles dans la fenêtre intérieure ne portent que sur l'année sélectionnée.

<EFFACER> : Pour supprimer l'enregistrement d'une station sélectionnée à partir d'une liste directe. BioSIM demande une confirmation avant de supprimer un enregistrement dans le répertoire STATTONS.REP de la base de données. Les opérations de suppression sont irréversibles, mais les données de température ne sont pas supprimées. <INTÉGRITÉ> : Pour vérifier l'intégrité de ta base de données météorologiques en temps réel. Cette fonction vérifie que tous les fichiers indiqués dans STATIONS.REP sont dans le répertoire spécifié et contiennent des données pour l'année indiquée. Un rapport d'intégrité apparaît. S'il manque des fichiers ou des données pour certaines années, les renvois correspondants dans la base de données doivent être corrigés ou le code de recherche doit être réglé à "Non», afin que BioSIM ne cherche pas à utiliser des données qui en fait n'existent pas.

2.8

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2.6

Fichiersde toponymes

BioSIM peut exécuter des simulations pour une série de lieux géographiques au moyen d'une tâche dite géographique (décrite en détail à la section 3). Les fichiers de toponymes (extension .LOC) renferment les noms et les coordonnées (latitude N et longitude en 0 et ' et altitude en m) des endroits pour lesquels l'utilisateur désire que des simulations soient faites (figure 7). Les fichiers de toponymes peuvent être stockés dans les répertoires de projets. Il s'agit de fichiers ASCII standards créés à partir du gestionnaire de la liste de toponymes de BioSIM ou par d'autres moyens. Chaque ligne du fichier correspond à un endroit distinct. Le toponyme (nom de l'endroit) doit être une chaîne unique d'au plus 26 caractères sans espace ni tabulation. Chaque valeur doit être séparée d'au moins un espace ou une tabulation.

a

Figure 7. Écran de générationde listes de toponymes.

L'utilisateur accède au gestionnaire de la liste des toponymes par la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES>

~

à partir du menu principal de BioSIM.

<LISTES TOPONYMES> Voici les opérations qui peuvent être

effectuées : <AJOUTER> : Pour ajouter un fichier dans le répertoire de projet en cours d'exploitation. Deux méthodes peuvent être utilisées: <ÉDITER> : Pour créer une liste à partir de l'éditeur de listes (saisie à partir du clavier). Il y a création d'un nouveau fichier lorsque la liste est sauvegardée. Voir la description donnée ci-après sous la fonction <ÉDITER>.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.9


<GÉNÉRER> : Pour générer une liste de toponymes à l'intérieur d'une zone rectangulaire définie (latitude et longitude) par l'utilisateur (figure 8). Cette liste peut appartenir à J'un des trois types suivants: (1) grille régulière couvrant la région (auquel cas la densité de la grille dans les deux directions doit être spécifiée); (2) liste de toutes les stations fournissant des données en temps réel à J'intérieur des limites précisées (auquel cas l'année doit être spécifiée); ou (3) liste de toutes les stations fournissant des normales dans la région. Dans tous les cas, l'utilisateur doit spécifier le nom du fichier dans lequel sera stockée la liste de toponymes, en activant le champ «nom du fichier». Une fenêtrefichiers permet à l'utilisateur de choisir parmi une liste de fichiers de toponymes se trouvant déjà dans le répertoire de projet. Si un nouveau nom est indiqué dans le champ «fichier», un nouveau fichier sera créé. Une fois le nom du fichier accepté «OK», l'utilisateur peut passer à la génération proprement dite de la liste en sélectionnant l'option <EXÉCUTER>. Pour annuler cette opération, l'utilisateur sélectionne <ANNULER> ou appuie sur <ESC>. À noter Que dans les listes générées au moyen de la grille régulière, toutes les valeurs correspondant à l'altitude sont fixées à zéro. Cette procédure est décrite à l'annexe A.

I.mlg itude Deq Min 115 e 114 e

1.<1:ti tude

Deg Min Coin sud-ouest: Coin nord-1:st :

e e

ii

i5

H'hode de gé'Oérat ion : Gri Ile régulière nnée de donnés (teI!Ips rée 1) :

Densité de la grille: par fior:I du fichier de 1iste ,blosl.\test\obsldlall.loc

e

i (nord-sud) i (est-ouesO de lopcmynes

( Annuler )

Figure 8.

Écran de correction de liste de toponymes. L'ajout ou la suppression de toponymes se fait à l'aide des touches <+> et <-> du clavier numérique.

<ÉDITER> : Une fenêtre permet à l'utilisateur de sélectionner parmi une liste de fichiers de toponymes se trouvant déjà dans le répertoire de projet en cours de traitement. Si l'utilisateur indique un nouveau nom de fichier (non existant), un nouveau fichier sera créé. BioSIM n'autorise ici que l'extension .LOC. Pour ajouter un nouveau toponyme dans un fichier (figure 8), l'utilisateur appuie sur la touche «+» du clavier numérique, puis tape une description et les coordonnées du lieu en question. Pour supprimer un toponyme, l'utilisateur met en évidence l'enregistrement à supprimer puis appuie sur la touche «-» du clavier numérique. Les suppressions sont irréversibles.

2.10 ------------------------

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<SUPPRIMER>: Pour supprimer un fichier de toponymes; l'utilisateur choisit le fichier à supprimer à partir d'une fenêtre.

2.7

Modèles de simulation 2.7.1

Critères de compatibilité des modèles

Les modèles de simulation pouvant être exécutés par BioSIM sont régis par la température - ils utilisent soit des températures minimales et maximales quotidiennes, soit des températures horaires - et ils produisent une série chronologique quotidienne contenant un nombre arbitraire de variables extraites. Les modèles de la base de modèles de BioSIM sont toujours des modules exécutables indépendants (extensions *.COM ou *.EXE) ou des macroinstructions (*.BAT), qui sont invoqués dynamiquement par le contrôleur de simulations de BioSIM (LOOPER.EXE). Par conséquent, lorsqu'un modèle de simulation a été programmé de manière à satisfaire à trois exigences simples en matière de compatibilité, il peut être relié à BioSIM sans autres modifications majeures. Les fonctions de BioSIM étant hautement automatisées, il est préférable que les modèles ne fassent aucune demande interactive et n'affichent aucune information lors de l'exécution. Voici les trois exigences à respecter: 1.

Le modèle doit accepter, comme unique paramètre sur la ligne de commande, le nom d'un fichier de spécification des paramètres d'entrée. Au moins deux lignes de ce fichier doivent être lues par le modèle: le nom du fichier d'entrée des données de température (décrit ci-après) et le nom du fichier sortie principal dans lequel les résultats des simulations (séries chronologiques) seront enregistrés. Ces deux noms de fichiers sont contrôlés par BioSIM et désignés avec le chemin d'accès et l'extension. Le contenu des fichiers entrée et sortie est décrit plus en détails dans les sections qui suivent. Le fichier de spécification des paramètres d'entrée peut contenir, outre les noms des fichiers entrée et sortie, d'autres paramètres spécifiques au modèle. L'utilisateur peut accéder aux valeurs de ces paramètres additionnels (pour les modifier), au moyen de l'interface de modèles de BioSIM (sections 2.7.3 et 3.1.5).

2.

Le modèle doit lire les données de température d'entrée d'un fichier ASCII séquentiel dont il lira le nom dans le fichier des paramètres d'entrée. Il doit recevoir les données de température dans un format compatible avec celui utilisé par BioSIM. Pour les modèles utilisant les températures minimales et maximales quotidiennes, chaque ligne correspond à une journée distincte et est constituée de quatre valeurs séparées d'au moins un espace: l'année, la date julienne, ainsi que les températures minimale et maximale en degrés Celsius. Si le modèle requiert des températures horaires, chaque ligne correspond

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.11


à une heure et renferme trois valeurs séparées chacune d'au moins un espace : l'année, la date selon le calendrier julien et la température en degrés Celsius (24 enregistrements par jour, le premier étant à 1 h et le dernier à 24 h. 3.

La sortie principale du modèle doit être enregistrée dans un fichier séquentiel ASCII où les lignes représentent des intervalles de temps Uours) et où les colonnes renferment les variables de sortie. La date julienne doit être la première valeur indiquée dans chaque ligne du fichier sortie. La signification des autres colonnes dépend des variables de sortie du modèle. Une même série de variables de sortie peut comporter plusieurs lignes dans le fichier sortie. Les modèles peuvent également produire d'autres fichiers sortie et lire d'autres fichiers entrée, mais ceux-ci ne sont pas traités par BioSIM.

2.7.2 Gestion de la base de modèles Le fichier MODELES.REP qui se trouve dans le répertoire BIOSIMHOME, contient un index des modèles stockés dans la base de modèles. Chaque enregistrement dans ce fichier est constitué de quatre lignes: (1) le nom du modèle (chaîne descriptive de 26 caractères); (2) le code unique à deux caractères propre à chaque modèle, que BioSIM utilise pour générer des extensions de nom de fichier spécifiques du modèle; (3) le nom du module exécutable ou de la macroinstruction du modèle (portant les extensions .BAT, .COM ou .EXE); et (4) quatre nombres associés au fichier d'entrée de paramètres et aux variables du fichier sortie. La base de modèles utilise également trois groupes de fichiers accessoires, le premier définissant l'écran de spécification des paramètres de chaque modèle, le deuxième énumérant les noms des variables de sortie du modèle et le troisième fournissant de l'information sur le modèle, par exemple l'adresse du concepteur, les sources de documentation, etc. Ces fichiers sont désignés respectivement INMENU.xxD, OUTMENU.xxD et CREDIT.xxD, où xx représente le code d'identification à deux caractères du modèle. Le contenu de ces fichiers est habituellement défini au moment de l'ajout d'un nouveau modèle dans la base de modèles de BioSIM. Il peut cependant être modifié en tout temps. L'écran de définition des paramètres d'entrée (fichier INMENU.xxD) constitue "interface de base entre l'utilisateur et le modèle de simulation. Cet écran permet de modifier de façon interactive la valeur des paramètres que le modèle lit dans le fichier d'entrée de paramètres au moment de l'exécution (voir section 3.1.5). BioSIM comporte un outil polyvalent, bien que quelque peu complexe, pour la conception des écrans de définition des paramètres. La liste des variables de sortie contenue dans le fichier OUTMENU.xxD est utilisée par BioSIM pour l'analyse des résultats obtenus à l'aide du modèle, les variables étant toujours désignées par leur nom. Les fichiers CREDIT.xxD sont des fichiers ASCII standards qui ne peuvent être modifiés par BioSIM. On accède au gestionnaire de la base de modèles par la séquence suivante : <BASES DE DONNÉES> => <MODÈLES>

2.12 -----------------------

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Voici les opérations qui peuvent être effectuées sur la base de modèles : <AJOUTER> : Pour ajouter un modèle dans l'index MODELES.REP (figure 9). BioSIM demande à l'utilisateur d'indiquer une description du modèle (au plus 26 caractères), un code d'identification unique à deux caractères qui sera associé au modèle ajouté, ainsi que le nom du fichier exécutable (l'extension non définie peut être .COM, .BAT ou .EXE). Une fois ces paramètres spécifiés, l'utilisateur définit l'écran des paramètres d'entrée et la liste des variables de sortie à l'aide des options <PARAM> et <VAR. SORTIE> et il sauvegarde les changements effectués. L'ajout du modèle dans la base n'est complété que lorsque les paramètres d'entrée ont été initialisés au moyen de la fonction

<INITIALISER>. Ces trois options sont décrites en détail aux sections 2.7.3, 2.7.4 et

2.7.5.

"

"u,

",'

u

"",'I\:"~"',.

'Mo,,,.,,,~l

Figure 9. Écran de définition de l'interface du modèle, utilisé pour l'entrée de nouveaux modèlesdans la base de modèles de BioSIM.

<ÉDITER> : Pour consulter et modifier la base de modèles de simulation. La sélection du modèle se fait à partir d'une liste. La chaîne de description du modèle de même que le nom du fichier exécutable peuvent être modifiés. Cependant, pour modifier le code d'identification à deux caractères d'un modèle existant, l'utilisateur doit, soit créer une nouvelle série de fichiers INMENU, OUTMENU, CREDIT et CURRENT, soit renommer les fichiers existants en utilisant la nouvelle extension. Pour quitter sans sauvegarder les changements, sélectionner <ANNULER> ou appuyer sur <ESC>. L'écran des paramètres d'entrée et la liste des variables de sortie du modèle peuvent être corrigés en tout temps, à l'aide des options <PARAM> et <VAR. SORTIE> (sections 2.7.3 et 2.7.4). <SUPPRIMER> : Pour supprimer un modèle de la base de modèles à partir d'une liste. BioSIM demande une confirmation avant de supprimer un enregistrement de la base de modèles. L'utilisateur doit aussi confirmer la suppression des fichiers INMENU.xxD, OUTMENU.xxD et CREDIT.xxD. Les suppressions sont irréversibles.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.13


<LIER>: Pour ajouter un nouveau modèle dans la base de modèles, lorsque l'écran de spécification des paramètres d'entrée (INMENU.xxD), la liste des variables de sortie (OUTMENU.xxD), "écran CREDIT.xxD et les valeurs initiales des paramètres (CURRENT.xxS) existent déjà (provenant d'une suppression antérieure ou des fournisseurs du modèle). Dans ces cas, BioSIM demande à "utilisateur d'indiquer seulement la description du modèle (au plus 26 caractères) et son code d'identification à deux caractères, ainsi que le nom du fichier exécutable ou de la macroinstruction (l'extension, non définie, doit être .COM, .BAT ou .EXE).

2.7.3 Définition de l'écran de spécification des paramètres du modèle BioSIM intègre un utilitaire polyvalent utilisé pour la conception des écrans d'interface de modèles; ces écrans sont utilisés pour spécifier les valeurs à stocker dans le fichier de paramètres d'entrée qui serviront durant les simulations. L'utilisateur accède à cet utilitaire en sélectionnant l'option <PARAM> de l'écran de définition d'interfaces de modèles (figure 9). Il existe un lien structural entre l'interface d'un modèle et son fichier de paramètres d'entrée: seuls les paramètres affichés à l'écran peuvent y apparaître. Lorsqu'il y a ajout d'un modèle dans la base de modèles, BioSIM crée le fichier INMENU.xxD (où xx est le code d'identification à deux caractères du modèle).

Au moment de sa création, ce fichier contient automatiquement les définitions des champs pour le nom du fichier de données de température (première ligne) et le nom du fichier sortie principal (deuxième ligne). Ces deux champs doivent demeurer les deux premiers paramètres de l'écran de paramètres d'entrée. Leur ordre ne doit pas être modifié. Les formats des fichiers entrée et des fichiers sortie principaux sont décrits à la section 2.7.1. Un modèle de simulation peut utiliser d'autres fichiers entrée et sortie, dont les noms peuvent également figurer dans l'écran des paramètres d'entrée si on veut les sélectionner à "aide de BioSIM. Cependant, le module d'analyse des résultats de BioSIM ne peut traiter que le fichier sortie principal du modèle. Dans la plupart des cas, BioSIM définit le nom du fichier entrée. Le nom du fichier sortie principal est toujours déterminé par BioSIM. C'est pourquoi le champ de ce paramètre est "protégé» (peut uniquement être lu) et est habituellement vierge. L'utilitaire de conception de l'écran de paramètres d'entrée (figure 10) comporte quatre fonctions définies dans une fenêtre externe :

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1 2 3 1 5

infile outfile Fichier de sortie: sub-POpulationsSous-populations: "IL Taux de survie quotidienne "IL ----_ & s_eggs Oeufs: 7 sl 1er: Bsl le: 9s3

18 11 12 13

si s-J'repup s...,pupae s_adult

C 19 2& 1 C 19 2& 2 155 3

Je:

H 9 9 H 98& R 5 5 R 5 5 R 5 5 R 5 5

5

1e : PréPupes: Pupes: Adultes:

R 5 598 R 5 5 9 21 R 5 5 la & R 5 5 19 25

7 & 7 29 B B B 29

Figure 10. Outil de conception de "écran des paramètres d'entrée. L'écran peut être visualisé en tout temps à l'aide de la fonction <VOIR>.

<VOIR>: Pour afficher "écran des paramètres d'entrée tel qu'il est actuellement défini. Cette fonction peut être utilisée en tout temps et est très utile pour placer clairement les champs des paramètres et le texte explicatif sur l'écran de l'interface. Pour quitter la fonction" Voir», appuyer sur <ESC> ou cliquer avec le bouton gauche de la souris à l'extérieur de l'écran. <SÉQUENCE> : Lorsque de nouveaux paramètres sont introduits en désordre dans un écran de paramètres d'entrée existant, cette fonction permet de remettre rapidement les champs dans l'ordre dans lequel ils apparaissent dans la liste. À noter que la séquence des paramètres (le chiffre indiqué à

la colonne «0») doit correspondre à l'ordre dans lequel le modèle de simulation lit ses paramètres d'entrée. <TRIER> : Pour remettre en ordre les champs des paramètres, selon les chiffres modifiables apparaissant à la colonne "0,,. Cette fonction est utile dans bien des cas, notamment lorsqu'il y a modification de "ordre des paramètres dans le fichier des paramètres d'entrée (il doit alors y avoir remise en ordre correspondante de l'écran des paramètres d'entrée). Pour plus de détails, voir les explications fournies pour le champ "0,, ci-après. <CONSERVER> : Pour sauvegarder la définition de l'écran des paramètres d'entrée (dans le fichier INMENU.xxD). Il est recommandé de trier les champs de paramètres avant d'effectuer la sauvegarde.

J. Régnière etcollob.--------------------------

2.15


<ANNULER> : Pour quitter l'utilitaire de conception de l'écran de définition des paramètres d'entrée. Si l'utilisateur veut sauvegarder les derniers changements effectués, il doit d'abord sélectionner l'option <CONSERVER> avant d'annuler. La fenêtre intérieure de définition des champs de paramètres renferme une liste des paramètres d'entrée du modèle, ainsi que les détails de leur définition (figure 10). Sur chaque ligne de cette fenêtre figure la description complète d'un paramètre. Pour ajouter une nouvelle ligne, l'utilisateur appuie sur la touche <+> du clavier numérique (les nouvelles lignes s'ajoutent en-dessous de celle où se trouve le curseur). Pour supprimer la ligne mise en évidence, appuyer sur la touche <-> du clavier numérique. Les champs modifiables de la fenêtre de définition sont: 0:

Pour trier les paramètres d'entrée afin que l'ordre dans lequel ils apparaissent dans le fichier des paramètres soit identique à l'ordre dans lequel le modèle s'attend à les lire. Les paramètres 1 et 2 doivent toujours être les noms des fichiers entrée et sortie principaux; la position des autres paramètres (s'il yen a) est laissée à la discrétion du programmeur. La lecture et l'écriture des fichiers des paramètres d'entrée par BioSIM se font toujours à raison d'un paramètre par ligne. La colonne «0» sert à trier les lignes dans la fenêtre de définition de l'interface (voir <TRIER> pour plus de détails). La séquence des champs peut être générée à l'aide de l'option <SÉQUENCE>. Il n'y a aucun lien entre la valeur attribuée au champ «0» et la position du champ du paramètre sur l'écran lui-même, laquelle est spécifiée dans les champs «R» et «C» (décrits ci-après).

Nom paramètre: Ce champ contient le nom du paramètre qui doit être composé d'au plus 15 caractères. Ce nom est utilisé pour la sélection interactive des paramètres, durant la définition des tâches de simulation (section 3.1.1), ainsi que pour la présentation des résultats des analyses (section 4.2). Texte explicatif : Ce champ contient le texte descriptif qui apparaît à l'écran à côté de la valeur du paramètre. Cette chaîne (qui doit contenir au plus 70 caractères) doit donner une description claire et concise du paramètre. T : Type de paramètre. Il existe sept types de paramètres (la liste apparaît lorsque l'utilisateur clique avec la souris ou appuie sur la barre d'espacement sur ce champ). La lettre C désigne un paramètre constitué de caractères. Le paramètre de type «C» peut contenir un nom de fichier, mais la valeur attribuée au paramètre doit être entrée à partir du clavier. La lettre F identifie explicitement un champ comme étant un nom de fichier. Lorsqu'un champ «F» est activé, une fenêtrefichiers apparaît (voir section 1.3 pour plus de détails sur l'utilisation de ces fenêtres). La lettre R représente un nombre réel (point flottant). La lettre 1 désigne un nombre entier (positif ou négatif). La lettre B spécifie un paramètre booléen (1 ou 0, oui ou non). La lettre P définit un champ protégé, dont la valeur peut seulement être affichée (l'utilisateur ne peut la modifier -- par exemple le nom du fichier sortie

2.16 ------------------------

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principal). Le champ H [pour «header» (en-tête)] permet l'insertion de texte ou d'autres symboles non associés à un paramètre particulier dans l'écran de l'interface. l et W : Nombre maximal de caractères ou de chiffres nécessaires pour mémoriser la valeur attribuée au paramètre (l, longueur) et la largeur d'affichage (W) du champ du paramètre à "écran (le champ sera automatiquement défilable si W < l). R et C : Position du premier caractère du «texte explicatif» du paramètre, par rapport au coin supérieur gauche de l'écran de l'interface (R : ligne; C : colonne). S : Nombre d'espaces entre le dernier caractère du «texte explicatif» et le début du champ du paramètre (le texte explicatif ne peut contenir d'espace à droite).

2.7.4

Liste des variables de sortie du modèle

Tous les modèles de la base de modèles de BioSIM doivent produire un fichier sortie principal qui respecte les exigences en matière de formatage définies à la section 2.7.1. Dans ces fichiers, la première variable de sortie pour chaque intervalle est le temps Gour, habituellement la date julienne). Toutes les autres variables de sortie varient en fonction du modèle utilisé. L'option <VAR.SORTIE>, dans l'écran de définition de l'interface du modèle, permet d'indiquer le nombre et le nom des variables de sortie (figure 11). Ces noms sont utilisés par les outils d'analyse des résultats de BioSIM (section 4). Les noms des variables doivent être indiqués dans l'ordre dans lequel ils apparaissent dans le fichier sortie et ne pas avoir plus de 26 caractères, espaces compris. Lorsque tous les noms ont été indiqués, l'utilisateur sélectionne l'option <CONSERVER> de BioSIM pour créer ou mettre à jour le fichier OUTMENU.xxD, où xx est le code d'identification à deux caractères du modèle. Pour quitter le mode de définition des noms des variables sans sauvegarder les changements, sélectionner l'option <ANNULER> ou appuyer sur <ESC>.

Oeufs 1er le Je

1e PréPupcs Pupcs Mu 1tes tktlcs

Figure 11. Écrande définitiondes variables de sortie. L'ajout ou la suppressiondes variables se fait à l'aide des touches <+> et <-> du clavier numérique.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

2.17


2.7.5 Initialisation du fichier des paramètres d'entrée du modèle La dernière étape dans l'ajout d'un nouveau modèle dans la base de modèles de BioSIM consiste à créer le fichier de paramètres d'entrée par défaut du modèle, c'est-à-dire le fichier CURRENT.xxS où xx est le code d'identification à deux caractères du modèle. Pour ce faire, l'utilisateur sélectionne l'option <INIT> dans l'écran de définition de l'interface du modèle (figure 9). Pour quitter sans sauvegarder les changements, sélectionner <ANNULER> ou appuyer sur <ESC>.

2.18 ----------------------

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· 3.'BioSIM

: EXÉCUTlON,DES'SIMUIAT~.~NS· Pour exécuter une simulation à l'aide de BioSIM, l'utilisateur doit d'abord définir au moins une tâche de simulation dans le journal des tâches (CURRENT.BCH) du répertoire de projet. Lorsque cela est fait, la ou les tâches de simulation définies peuvent être exécutées et les résultats peuvent être examinés. On peut accéder au contrôleur de simulations par la séquence suivante : <SIMULATIONS>

3. 1

::::>

<TÂCHES>

Définition et modification des tâches de simulation

L'écran de contrôle des simulations (figure 12) affiche une liste des tâches déjà définies (le journal des tâches) et offre cinq options : <EXÉCUTER ./> : Pour exécuter une tâche sélectionnée (./) dans le journal des tâches courantes. La réponse est immédiate et l'exécution ne peut être interrompue. Lorsque toutes les simulations ont été faites, un écran de résultats s'affiche - le succès ou l'échec de chaque simulation exécutée y est indiqué. BioSIM sauvegarde automatiquement le journal de tâches avant d'exécuter une simulation. Cette fonction est décrite plus en détails à la section 3.2. <AJOUTER>: Pour ajouter une nouvelle tâche au journal des tâches. Lorsque cette option est sélectionnée, une barre de définition de tâche vide apparaît à l'écran. La définition des tâches est décrite en détail aux sections 3.1.1 à 3.1.5.

Lorsque la définition de la tâche est terminée, l'utilisateur doit sélectionner le bouton <OK> qui se trouve à droite de la barre de définition (pour «confirmer» la définition). <SUPPRIMER> : Pour supprimer une définition de tâche du journal des tâches. La suppression se fait à partir du numéro de la tâche. Après la suppression, les tâches qui restent sont renumérotées immédiatement. <CONSERVER> : Les changements apportés au journal des tâches (ajouts, suppressions ou modification des descriptions de tâche) doivent être sauvegardés pour être permanents. Lorsque l'option <EXÉCUTER ./> est sélectionnée, il y a sauvegarde automatique du journal des tâches. <ANNULER> : Pour quitter l'écran de contrôle des simulations (on peut aussi appuyer sur <ESC». Avant de quitter, l'utilisateur ne doit pas oublier de <CONSERVER> les changements apportés au journal des tâches, sauf s'il y a eu exécution de tâches, auquel cas la sauvegarde est automatique.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

3.1


Conserver

<Exécuter l>

fichiers

de tt:Rj)ért\tl1re intermédit\h'es?:

<Ajouter>

<Effacer>

<Conserver>

Hon

<Annuler>

..,;,~:««.::;;;:::~ili..;:,~«««~~M«'/.;:':~r::\;;:·:~J,;';·~·:~t;:*t;f:7r~t ..'"t\>;~~(;:\:f.~:.«;tI'!~=ft~~<· ~.~.,~=.; : ; ,-.~,.~ ..-.••••

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Figure 12. Écran de contrôle des simulations montrant un journal des tâches (3 tâches) et la barre de définition de tâches qui met en évidence la tâche 1.

Pour entrer en mode de définition ou de correction de tâches, l'utilisateur sélectionne l'option <AJOUTER>, pour l'ajout d'une nouvelle tâche, ou il active une ligne de définition de tâche dans le journal des tâches. La barre de définition apparaît et les caractéristiques de la tâche peuvent être spécifiées (figure 12). Ces caractéristiques incluent le type de tâche, le modèle à exécuter, le nombre de fois que chaque simulation doit être exécutée, ainsi que les noms des fichiers de paramètres d'entrée du générateur de régimes de températures et du modèle à utiliser pour les simulations. Les divers champs de la définition des tâches sont décrits en détail aux sections 3.1.1 à 3.1.5.

3.1.1 Types de tâche Lorsque le premier champ (cc T») de la barre de définition de tâche (figure 12) est activé, BioSIM affiche une liste des types de tâches disponibles: Tâche standard: dans ce type de tâche, la séquence de simulation normale consiste à lancer d'abord le générateur de régimes de températures en utilisant les valeurs spécifiées dans son fichier des paramètres d'entrée, puis à lancer le modèle de simulation en utilisant les résultats de l'étape précédente. Si l'utilisateur possède déjà sur disque un fichier de données de température approprié, ce fichier peut être utilisé à la place du générateur de régimes de températures; l'utilisateur n'a alors qu'à indiquer "NIL» comme nom du fichier de paramètres du générateur (section 3.1.4) et à spécifier le nom du fichier des données de température dans le fichier de paramètres d'entrée du modèle (voir section 3.1.5). Tâche paramétriaue : ce type de tâche permet de varier systématiquement un des paramètres numériques du modèle. Chaque fois qu'une tâche paramétrique est définie, quatre champs additionnels doivent être spécifiés : le nom du paramètre à faire varier (sélectionné à partir d'une liste obtenue en activant le champ "Nom paramètre»), la limite inférieure, la limite supérieure et le pas de progression à utiliser pour la variation du paramètre (figure 12). Seuls les paramètres de type R et 1 (section 2.7.3) peuvent être manipulés durant une tâche paramétrique.

3.2

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


Tâche climatiaue : ce type de tâche est similaire à la tâche paramétrique, mais cette fois-ci ce sont les paramètres du générateur de régimes de températures (p. ex., l'altitude et la latitude) que l'on peut faire varier. Les paramètres du modèle, autres que les noms des fichiers entrée et sortie, sont identiques aux valeurs indiquées dans le fichier de paramètres d'entrée du modèle. Pour définir complètement une tâche climatique, des valeurs doivent être attribuées aux quatre champs additionnels décrits précédemment pour la tâche paramétrique (nom du paramètre, limites inférieure et supérieure et pas de progression; figure 12). Tâche aéoaraphiaue : ces tâches produisent des simulations pour une série de lieux géographiques spécifiés dans un des fichiers de toponymes du projet. Dans ce cas, le champ ••Nom» contient le nom du fichier, lequel est affiché dans la fenêtre qui est défini par une fenêtre-fichiers qui apparaît lorsque l'utilisateur sélectionne le champ ••paramètre». Pour pouvoir définir une tâche géographique, il faut que le fichier de toponymes correspondant existe déjà (section 2.6). Les tâches géographiques peuvent également être utilisées pour générer des projections à l'échelle du paysage à partir des sorties du modèle, en variant systématiquement la pente et l'aspect (exposition) ou l'altitude, ou les deux, pour chaque lieu figurant dans la liste des toponymes. Consulter Régnière et collab. (1995a) pour une description détaillée de la méthode utilisée par BioSIM pour tenir compte de l'exposition. Lorsqu'une tâche géographique est sélectionnée, BioSIM demande à l'utilisateur s'il veut ou non modifier le paramètre pente et aspect. S'il le désire, l'utilisateur peut modifier le champ (.type de tâches», de <cG»à ••X». Le cas échéant, l'exposition passe d'une exposition sud-sud-ouest extrême (-45°) à une exposition nord-nord-est extrême (+45°), par pas de 15°. Le paramètre d'exposition est décrit plus en détail à la section 3.1.4. En mode ••G» ou ••X», l'altitude peut être variée systématiquement d'une valeur minimale à une valeur maximale, selon un pas de progression précis (défini dans les champs Min, Max et Étape de la barre de définition de tâche). Cette fonction est particulièrement utile lorsque les lieux spécifiés dans la liste des toponymes ne couvrent pas un éventail d'altitudes suffisant (par exemple, si la liste a été générée à partir d'une grille régulière où toutes les altitudes sont de zéro - voir section 2.6). Les résultats obtenus de ces tâches géographiques peuvent être analysés à l'aide du module d'analyse de BioSIM pour produire des modèles de régression à variables multiples établissant un lien entre un résultat particulier et la latitude, la longitude, l'altitude et l'exposition (section 4). Ces surfaces de réponse peuvent ensuite servir pour transformer des modèles alti métriques numériques en cartes d'événements cibles (section 5).

3.1.2 Sélection du modèle Le choix du modèle de simulation qui convient à la tâche en cours de définition se fait à partir d'une liste qui apparaît lorsque le champ ••ID» de la barre de définition de tâche est activé (figure 12). Les modèles sont sélectionnés à partir de leur texte descriptif; cependant, une fois la sélection faite, seul le code d'identification à deux caractères du modèle apparaît dans la barre de définition de tâche. L'utilisateur peut

J. Régnière etcollab.---------------------------------

3.3


choisir n'importe quel modèle figurant dans cette liste, y compris le générateur de régimes de températures (TG). Lorsque TG est sélectionné, la valeur NIL est automatiquement attribuée au champ du fichier des paramètres de modèle pour indiquer que seule l'étape de génération du régime de températures doit être exécutée. S'il existe, l'écran CREDIT.xxD du modèle apparaît dès qu'un modèle est sélectionné dans la barre de définition de tâche.

3.1.3 Répétitions Il Y a deux cas où la répétition des simulations peut être souhaitable. Le premier est lorsque sont utilisés des modèles stochastiques qui font appel aux techniques de Monte Carlo et qui produisent des résultats différents à chaque exécution. L'autre est lorsque la génération des régimes de températures est faite à partir de normales randomisées. En général, plus la période de prévision par rapport à la date de l'événement étudié est longue, plus l'incertitude est grande. BioSIM permet de répéter les simulations pour tenir compte de ce degré d'incertitude. Le nombre de répétitions est défini dans le champ «n» de la barre de définition de tâches. Les prévisions moyennes et l'erreur qui y est associée peuvent être calculées au moyen des outils d'analyse (section 4). Pour réduire au minimum le temps de calcul et faciliter l'analyse des résultats du modèle, la répétition des tâches paramétriques se fait à l'intérieur d'une même valeur de paramètre (c'est-à-dire, que le régime de température de la première répétition est généré puis sert de fichier d'entrée pour toutes les étapes de la tâche paramétrique; par la suite, un autre régime de température est généré pour la seconde répétition, etc.). On notera que la répétition est habituellement rendue nécessaire en raison de la nature stochastique des prévisions météorologiques. Donc, chaque fois que l'étape de la génération du régime de température est omise (la valeur NIL est attribuée au nom du fichier des paramètres d'entrée du TG dans les tâches standard), ou si le régime de températures ne contient que des données en temps réel, il n'y a lieu de faire des répétitions que si le modèle de simulation lui-même est de nature stochastique.

3.1.4 Paramètres de oénération des réoimes de températures Les paramètres de génération des régimes de températures (TG) peuvent être modifiés en activant le champ des paramètres «TG» de la barre de définition de tâche. L'écran de spécification des paramètres TG apparaît (figure 13) et l'utilisateur a le choix entre les quatre fonctions suivantes : <RETROUVER> : Pour récupérer dans le répertoire de projet un fichier de paramètres TG existant. Ces fichiers doivent au préalable avoir été sauvegardés par BioSIM ou avoir été copiés dans ce répertoire. Une fenêtre-fichiers apparaît à l'écran. Le nom du fichier spécifié apparaît dans le champ «TG» de la barre de définition de tâche. <CONSERVER> : Pour sauvegarder les valeurs attribuées aux paramètres dans un fichier TG dans le répertoire de projet. Une fenêtre-fichiers apparaît. On peut se servir d'un nom de fichier existant ou entrer un nouveau nom dans le champ «Fichier» (BioSIM adjoint automatiquement au fichier l'extension .TGS). Le nom spécifié apparaît dans le champ «TG» de la barre de définition de tâche.

3.4

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<ANNULER> : Pour quitter l'écran de définition des paramètres TG. Cette fonction équivaut à appuyer sur <ESC>. Tous les changements apportés aux valeurs des paramètres depuis la dernière sauvegarde sont annulés à moins que <CONSERVER> n'ait été utilisé. <NIL> : Lors de l'exécution d'une tâche standard, l'utilisateur peut omettre l'étape de la génération du régime de températures pour utiliser à la place un fichier de données de température de son choix qui ne sera pas modifié. Pour ce faire, l'utilisateur sélectionne l'option <NIL>; le nom du fichier de température qui servira de données d'entrée doit alors être spécifié dans le premier champ du fichier de paramètres d'entrée du modèle. Année de siAUlation: ftnnexer? lion

licJlier

de sortie:

1992 Sous le contrOle de BiaSltt

(deg, RintU: 43 Latitude Longitude (dCt], !!lin 0): 114 hl) : Z2fJ7 Altitude Exposi1.ion (Pente.

aspect):

53 4G

e

Tolérance altitudinale (R): 1eeea Zondge el iAdtique: lion

---------.- .......-...--.........--

Durée de Id t1'4ce (pren ier, der .••ier jour): 1 Dernier jour de données en tClllps réc 1: e Sortie oo1'4ire (alternatiue: quotidienne): lion l'!étJlOdcde s iAUlation: 1 Yidlit:r Pointeur:

365

de !J1'.ulil~ntut:rtilÀ11: 'biosi."'pb'lapsrate.dat 24

Accès BD: 19$

1 Annuler nu 1er

12

15

54

"IL

Figure 13. Écrande correctiondes paramètresd'entréedu générateurde régimesde températures (TG).

L'écran de spécification modifiables, décrits ci-après :

des paramètres

TG comporte

17 paramètres

Année de simulation : BioSIM explore la base de données météorologiques en temps réel en fonction de l'année. Le paramètre «année de simulation» détermine l'année pour laquelle la recherche doit être effectuée. Si la valeur de ce paramètre est fixée à 0 (ou si elle correspond à une valeur pour laquelle la base de données en temps réel est vide), BioSIM utilise uniquement les données météorologiques obtenues à partir des normales. Si l'année spécifiée ne correspond pas à celle indiquée par l'horloge du système, BioSIM ne tient pas compte de la base des prévisions de cinq jours.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

3.5


Annexer: Ce paramètre booléen (Oui/Non) permet, lorsque la valeur «Oui» lui est attribuée, de créer des régimes de données météorologiques sur plusieurs années. Ces régimes peuvent ensuite servir de données d'entrée pour des modèles simulant par exemple des phénomènes dynamiques à long terme. Pour exécuter une simulation sur une période de plus de trois ans, l'utilisateur doit définir deux tâches: (1) une série paramétrique dans laquelle l'année de simulation est variée systématiquement en utilisant le générateur TG comme modèle, le code de recherche étant réglé à «Oui» pour générer un régime météorologique pluriannuel; (2) une tâche standard basée sur le modèle de simulation pluriannuel, spécifiant les résultats de la première tâche comme fichier météorologique d'entrée et fixant la valeur du fichier de paramètres TG à NIL. Nom du fichier sortie: Ce champ est protégé (ne peut être modifié), car il est contrôlé par BioSIM. Les fichiers sortie du générateur TG portent toujours d'extension .TGO. Les noms de fichier sont établis en fonction de la tâche à exécuter, de l'étape et du numéro d'itération. À titre d'exemple, lors de la quatrième itération de la deuxième étape de la tâche paramétrique 1 (avec TG pour modèle), le fichier créé porterait le nom de 01002_04.TGO. Latitude, longitude et altitude : Latitude nord et longitude ouest (en 0 et ') et altitude (en m) de l'endroit pour lequel un régime de température doit être généré. Ces valeurs sont remplacées dans les tâches géographiques ou lorsqu'un des paramètres du lieu est varié systématiquement durant une tâche climatique (ou une tâche paramétrique utilisant TG comme modèle). Exposition (pente et aspect): L'exposition au soleil imputable à la topographie peut avoir un effet significatif sur la température de l'air. Le paramètre d'exposition est une valeur qui combine la pente et l'aspect (Régnière et collab. 1996). En pratique, l'exposition peut varier à l'intérieur de l'intervalle compris entre -45 (pentes abruptes sud-sudouest) et +450 (pentes abruptes nord-nord-est). TG utilise un algorithme relativement complexe pour calculer la quantité de lumière incidente sur la surface exposée par rapport à la quantité reçue par une surface plane et, à partir de cette donnée, il calcule le réchauffement prévu en regard de la variation quotidienne de température : 0

Tx t = TXt .

E

(Txt - Tnt)

(1)

où Tnt et TXt désignent respectivement les températures minimale et maximale de l'air au jour t et E est un indice d'exposition. Pour calculer la valeur de E, la lumière incidente est intégrée durant les heures maximales d'ensoleillement du jour, en tenant compte des effets de la latitude et de la période de l'année sur l'azimut et le zénith du soleil (algorithme élaboré par Paul Bolstad, Department of Forestry, Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, Virginie).

3.6

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


Tolérance altitudinale : Différence d'altitude maximale tolérée pour apparier une source de données météorologiques au lieu de la simulation. Si aucune source de données n'est trouvée, la valeur du paramètre est fixée à 10 000 m et la recherche est répétée. Zonage climatique: Ce paramètre booléen (Oui/Non) permet, lorsque la valeur «Oui» lui est attribuée, l'utilisation des zones climatiques définies dans le fichier CLiMATIC.lON (dans le répertoire actuel des bases de données météorologiques), pour trouver la source de données météorologiques la plus près de l'endroit spécifié. Si aucune source de données n'est trouvée à l'intérieur de la zone climatique où se trouve "endroit, ce critère est abandonné et la recherche est répétée. Durée de la trace: Premier et dernier jours (dates juliennes) pour lesquels le générateur TG doit enregistrer des données météorologiques dans le fichier sortie. Normalement, il s'agit des jours 1 et 365. Cependant, certains modèles n'ont besoin de données météorologiques que pour une période précise ou qu'à partir d'une date donnée. Pour permettre la génération de réQimes de température chevauchant plusieurs années (p. ex., pour la simulation de phénomènes survenant durant l'hiver), BioSIM peut produire des données météorologiques portant sur une période maximale de 1 096 jours (trois ans), commençant et se terminant à une date arbitraire. Chaque fois que la date marquant le début de la période spécifiée pour le régime de températures est postérieure à la date marquant la fin de la période, ou que le dernier jour est supérieur à 365 (maximum 1 096), BioSIM produit un régime de températures qui s'échelonne sur deux ou trois années consécutives. Par exemple, si le premier jour est le jour 243 et que le dernier est le jour 242, le régime produit portera sur la période allant du 1er septembre de l'année t-1 au 30 août de l'année t, où t est le paramètre «année de simulation». Le même résultat serait obtenu si les dates spécifiées avaient été : premier jour = 243 et dernier jour = 607. La recherche des données météorologiques en temps réel se fait de façon correspondante, par année. Dernier jour de données en temps réel : Il peut arriver que l'utilisateur désire limiter la quantité de données en temps réel utilisées durant une simulation, par exemple pour analyser la capacité de prédiction d'un modèle en fonction de la durée de la période de prévision. Toutes les données en temps réel se trouvant dans la base de données jusqu'à la date spécifiée inclusivement sont utilisées. Cette fonction est désactivée en attribuant la valeur 0 au dernier jour des données en temps réel. Sortie horaire: Paramètre booléen (Oui/Non) qui détermine le format des fichiers des données de température générés par TG. Par défaut (sortie horaire = non), ces fichiers sortie ASCII séquentiels contiennent les données suivantes (un jour par ligne, données en degrés Celsius) :

ANNÉE

DATE JULIENNE

J. Régnière etcollab.-------------------

MINIMUM

MAXIMUM _

3.7


Lorsque des résultats horaires sont demandés, les fichiers sortie contiennent les renseignements suivants (une heure par ligne) :

ANNÉE

DATE JULIENNE

TEMPÉRATURE

avec production de 24 enregistrements par jour, commençant à 1 h et se terminant à 24 h. Ces températures horaires sont générées à partir d'un algorithme d'interpolation en demi-cosinus décrit par Logan et collab. (1979). Méthode de simulation : Ce paramètre fait référence à la méthode utilisée pour générer les régimes de températures à partir des normales (voir Régnière et Bolstad, 1994). Avec la méthode 0, TG génère des normales aléatoires sans autocorrélation d'une journée à l'autre (séries indépendantes du temps, modèle 1 de Régnière et Bolstad). Cette méthode produit habituellement des simulations phénologiques moins variables et sans biais, qui nécessitent donc moins d'itérations. "est recommandé de l'utiliser lorsqu'on s'intéresse davantage aux résultats moyens de la simulation qu'à ses variations. Avec la méthode 1, la composante stochastique assure une autocorrélation dans le temps imitant de très près les fluctuations naturelles des phénomènes météorologiques (modèle 2 de Régnière et Bolstad). Cette méthode produit également des résultats de simulations phénologiques sans biais, dont la variabilité se rapproche de celle observée avec les données météorologiques réelles. C'est cette méthode qui est recommandée. Elle produit une variabilité réaliste, mais nécessite un plus grand nombre d'itérations pour estimer les résultats moyens à un certain niveau de confiance. Avec la méthode 2, le générateur TG utilise les normales sans introduire de fluctuations stochastiques quotidiennes dans les températures minimales et maximales. Avec la plupart des modèles phénologiques, cette méthode produit des résultats moyens biaisés. Elle ne doit généralement pas être utilisée. Fichier de gradient thermique vertical : Lorsqu'il n'est pas vide, ce champ contient le nom d'un fichier où BioSIM doit lire les gradients thermiques mensuels moyens qui serviront à corriger les températures minimale et maximale quotidiennes pour tenir compte de la différence d'altitude entre la source de données météorologiques et le lieu de la simulation (voir section 2.1). Une fenêtre-fichiers apparaît lorsque ce champ est activé. Les valeurs lues dans ce fichier remplacent les valeurs attribuées par défaut par l'algorithme de compensation du gradient thermique de BioSIM (Régnière et Bolstad, 1994).

3.1.5 Paramètres du modèle Chaque fois qu'un modèle de simulation autre que le générateur de régimes de températures est spécifié dans le champ «Modèle, Id», l'utilisateur doit attribuer une valeur aux paramètres du modèle. Pour ce faire, il active le champ «paramètres, modèle» de la barre de définition de tâche (figure 12). L'écran des paramètres d'entrée du modèle sélectionné apparaît (figure 14); l'utilisateur a le choix de quatre opérations :

3.8

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


<RETROUVER>: Pour extraire du répertoire du projet un fichier de paramètres d'entrée existant pour le modèle en question. Ces fichiers doivent au préalable avoir été sauvegardés par BioSIM ou avoir été copiés dans ce répertoire. Une fenêtre apparaît. Le nom de fichier spécifié est affiché dans le champ "paramètres, modèle» de la barre de définition de tâche. <CONSERVER> : Pour sauvegarder les paramètres actuels dans un fichier de paramètres du répertoire du projet. Une fenêtre apparaît. On peut utiliser un nom de fichier existant ou entrer un nouveau nom dans le champ "Fichier» (BioSIM adjoint au fichier l'extension .xxS, où xx est le code d'identification à deux caractères du modèle). Le nom du fichier spécifié est affiché dans le champ "paramètres, modèle» de la barre de définition de tâche. <ANNULER> : Pour quitter l'écran de spécification des paramètres du modèle. Cette fonction équivaut à appuyer sur la touche <ESC>. Tous les changements apportés à la valeur des paramètres depuis la dernière sauvegarde sont annulés. <NIL> : Cette fonction est inopérante avec l'écran de définition des paramètres d'entrée.

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Figure 14. Exemple d'un écran de correction des paramètres d'entrée, modèle phénologique de la tordeuse de l'épinette, Zeiraphera canadensis.

Lorsqu'une simulation est lancée, le nom d'un fichier de paramètres d'entrée est toujours transmis au modèle de simulation par BioSIM, à titre de paramètre de ligne de commande. À chaque modèle de la base de modèles correspond une série particulière de param��tres. Cependant, tous les modèles doivent au moins avoir deux paramètres, les champs représentant les noms des fichiers entrée et sortie. Les noms des fichiers entrée sont habituellement déterminés par BioSIM. Le seul cas où le nom du fichier entrée d'un modèle peut être spécifié est lors d'une tâche standard, lorsque le générateur de régime de températures est inactivé (valeur NIL attribuée au nom du fichier TG). Les champs des noms des fichiers entrée sont habituellement de type "F» (une fenêtre apparaît lorsque le champ est activé). Les noms des fichiers sortie sont toujours gérés par BioSIM et sont donc des champs protégés; ils portent toujours

J. Régnière etcollab.---------------------------------

3.9


l'extension .xxO, où xx est le code d'identification à deux caractères du modèle. Les noms de fichier sont déterminés en fonction de la tâche, de l'étape et du numéro d'itération. Ainsi, lors de la quatrième itération de la deuxième étape de la tâche paramétrique 1 (selon le modèle biologique de la tordeuse des bourgeons de l'épinette, CF), il Y aurait création du fichier 01002_04.CFO.

3.2

Exécution des tâches de simulation

À la gauche de chaque ligne de définition de tâche se trouve un champ booléen servant à marquer les tâches à exécuter (figure 12). Cette marque est ajoutée ou enlevée en cliquant (ou en appuyant sur la barre d'espacement) sur ce champ. Lorsque la sélection des tâches est complétée, l'utilisateur sélectionne l'option <EXÉCUTER ./>. BioSIM sauvegarde le journal des tâches, crée un ensemble de fichiers temporaires de gestion des travaux et lance le contrôleur de simulations (LOOPER.EXE). L'écran se vide et le contrôleur imprime un rapport pour chaque simulation exécutée. Lorsque toutes les simulations demandées sont terminées, LOOPER.EXE repasse la gestion à BioSIM. Un rapport récapitulatif des émulations apparaît, précisant si chacune a été réussie (existence ou non d'un fichier sortie). À la fin d'une série de tâches, BioSIM supprime tous les fichiers de régimes de températures qu'il a créés, à moins que l'utilisateur ne demande qu'ils soient conservés en choisissant «Oui» dans le champ booléen <CONSERVER FICHIERS DE TEMPÉRATURE INTERMÉDIAIRES> (figure 12). Le rapport récapitulatif des tâches le plus récemment créé peut être visualisé en tout temps au moyen de la séquence suivante : <SIMULATIONS>

=> <RÉSULTATS>

En outre, le générateur de régimes de températures (TG) produit un rapport sur les stations météorologiques sélectionnées pour chaque simulation exécutée. Ce rapport est mémorisé dans un fichier nommé SIM.HIS, dans le répertoire du projet. Ce fichier est détruit automatiquement chaque fois qu'une nouvelle série de simulations est lancée par le contrôleur de simulations. Ce rapport peut être consulté en sélectionnant les options suivantes : <SIMULATIONS>

=> <SIM.HIS>

Pour consulter un rapport de simulation individuel, l'utilisateur doit d'abord sélectionner la tâche de simulation (les rapports ne sont disponibles que pour les tâches faisant partie de la série la plus récemment exécutée). Lorsqu'il ya lieu (tâches climatiques, paramétriques et géographiques), les rapports peuvent être visualisés pour chaque étape d'une tâche de simulation, grâce à une sélection à partir d'une liste. Le rapport de simulation indique les coordonnées de l'endroit de la simulation et des diverses sources de données météorologiques (normales, prévisions sur cinq jours et données en temps réel), ainsi que l'état des critères de sélection des stations (tolérance altitudinale et zone climatique) qui ont été appliqués pour la recherche (figure 15).

3.10 -----------------------

SCF-Québec,

Rapp. inf. LAU-X-116F


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J. Régnière et collab.---------------------------------

3.11


BioSIM intègre des outils graphiques et statistiques d'analyse des résultats produits par les modèles. Le choix de l'option <ANALYSES> au menu principal de BioSIM affiche le journal des tâches du projet en cours (figure 16). Toutes les tâches définies dans ce journal peuvent être choisies pour analyse. Toutefois, l'utilisateur doit s'assurer que les fichiers sortie de la tâche à analyser sont présents dans le répertoire de projet. BioSIM ne peut traiter qu'une seule tâche à la fois. On choisit la tâche à examiner en sélectionnant la ligne de définition de tâche dans le journal des tâches. Le symbole ~ identifie la tâche sélectionnée. Les tâches cochées (.1) sont celles qui ont été exécutées lors de la dernière demande de simulation. Les fichiers de paramètres d'entrée énumérés dans le journal peuvent être visualisés (mais non modifiés) à partir de l'écran d'analyse en activant le fichier approprié.

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<Annulcr>

Figure 16. Analyse des tâches. Aucun des champs n'est modifiable. Les fichiers des paramètres d'entrée peuvent être visualisés en activant leur champ respectif.

Trois actions peuvent être sélectionnées à partir de l'écran d'analyse de tâches : <GRAPHIQUES>, <RÉSUMÉS> et <LOTS>. Ces actions sont décrites en détails ci-après. Pour quitter l'écran d'analyse, l'utilisateur peut sélectionner <ANNULER> ou appuyer sur <ESC>.

4. 1

Graphiques On accède à cette fonction à l'aide de la séquence de sélection suivante : <ANALYSES>

~

<GRAPHIQUES>

On l'utilise pour présenter sous formes graphiques les données chronologiques de sortie des modèles. Il faut sélectionner la tâche de simulation pour laquelle on souhaite préparer des graphiques avant d'accéder à la fonction graphique. Le menu d'affichage des graphiques (figure 17) présente la liste des variables de sortie du modèle. On peut représenter jusqu'à 8 variables de sortie sur le même graphique. Ces variables sont sélectionnées en cliquant (ou en appuyant sur la barre d'espacement). Les variables sélectionnées sont marquées du symbole (~). On choisit le fichier sortie à représenter graphiquement en activant le champ «Fichier sortie». Une liste des fichiers sortie de la tâche est alors offerte au choix de l'utilisateur. La structure des fichiers sortie générés par les modèles compatibles avec

J. Régnière etcollab.---------------------------------

4.1


BioSIM est décrite à la section 2.7.1 (3e exigence). Les conventions applicables à l'identification des fichiers sortie de BioSIM sont décrites dans le dernier paragraphe de la section 3.1.5.

nCil IT~R

H:U:CT lOtt DES !JAn fARt.ES

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Figure 17. Menu de représentation graphique.

L'option <GRAPHIQUE RAPIDE> affiche rapidement le graphique à l'écran; elle n'est disponible qu'avec DOS/BioSIM. Pour vider l'écran d'un graphique, appuyer sur <RETOUR>. L'option <PL T> appelle le puissant logiciel graphique PLT (voir la section 1.2 pour l'installation). Ce logiciel permet à l'utilisateur de produire des graphiques complexes, de combiner plusieurs graphiques, de tracer des graphiques avec des axes multiples, d'incorporer des légendes et d'importer des graphiques qui n'appartiennent pas à BioSIM. Il possède également plusieurs pilotes de périphériques pour l'impression, l'enregistrement sur pellicule et l'exportation à des logiciels de traitement de texte. Par défaut, toutes les variables représentées graphiquement partagent la même ordonnée (échelle commune). Le logiciel PLT peut présenter les variables graphiques sur deux échelles Y indépendantes, effectuer des transformations et des calculs, ainsi que des analyses de régression. Pour quitter l'option graphique et revenir à l'écran d'analyse, choisir l'option <ANNULER> ou appuyer sur <ESC>.

4.2

Résumés

Cette fonction est le principal outil d'analyse de BioSIM. On y accède à l'aide de la séquence suivante : <ANALYSES>

~

<RÉSUMÉS>

Elle sert à définir et à réaliser des analyses sur les variables de sortie des modèles (figure 18). Pour la production de résumés, BioSIM doit consulter tous les fichiers sortie générés par une tâche et calculer diverses statistiques (p. ex., point médian, minimum, maximum et valeur ponctuelle) à partir de variables de sortie sélectionnées. Pour des raisons de concision, ces diverses statistiques ou le moment auquel elles se réalisent seront dorénavant désignés par le terme général d' «événement», même si BioSIM n'est nullement limité à l'analyse temporelle. Chaque analyse comporte deux

4.2

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


éléments: l'«événement» 4.2.2).

à étudier (section 4.2.1) et le type de résumé désiré (section

Tâche fondée sur 1" série-géographique

9'<111':11a'n

Définition de J'événe~c11t Type : Jour où y est _xinulll Variable de sortie (YJ : Je stade Critère d'éuéne~ent CH) : e D"tes de T'cherche /te: e Ii: 19'36 <Euéneaent Colllposé> ___

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Transfo~dlion: MIL Type OC résumé:

Régression

<Retrouuer>

<Annuler>

Figure 18. Écran de définition du résumé (événement unique).

Les définitions d'analyses peuvent être sauvegardées <CONSERVER> et récupérées <RETROUVER> dans les fichiers de définition de résumés (*.RUL). Pour effectuer une analyse définie ou récupérée, l'utilisateur choisit l'option <EXÉCUTER>. Pour examiner les résultats d'une analyse effectuée antérieurement (et pour laquelle il existe des fichiers *.RUL et des fichiers connexes), "utilisateur choisit "option <REVOIR>. L'option <ANNULER> (ou la pression de la touche <ESC» permet de quitter l'écran de définition de résumés.

4.2.1 Définition de l'événement BioSIM peut reconnaître deux catégories d'événements. Les événements uniques sont ceux extraits d'une seule et unique variable de sortie (p. ex., sa valeur maximale). Les événements composés sont ceux calculés par l'extraction et la mise en rapport de deux événements distincts (p. ex., valeur de Y2 lorsque Y, = K, où K correspond à une constante quelconque). Les variables «événements» (Y, et Y2) sont sélectionnées dans la liste des variables de sortie du modèle qui s'affiche lorsque l'utilisateur active le champ «Nom de la variable». Peu importe la nature unique ou composée des événements, BioSIM reconnaît 11 attributs de variables de sortie : 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7.

le jour où une variable (Y) atteint sa valeur maximale; le jour où une variable (Y) atteint sa valeur minimale; le premier jour où une variable (Y) atteint ou dépasse (~) une valeur déterminée (K); le premier jour où une variable (Y) atteint ou tombe au-dessous (~) d'une valeur déterminée (K); le premier jour où la somme cumulative d'une variable (Y), exprimée en pourcentage du total, atteint ou dépasse (~) une valeur déterminée (K); la valeur d'une variable (Y) à une date déterminée (K); la valeur maximale d'une variable (Y);

J. Régnière etcollab.--------------------------------

4.3


8. 9. 10. 11.

la valeur minimale d'une variable (Y); le dernier jour où une variable (Y) est égale ou supérieure (;;::)à une valeur déterminée (K); le dernier jour où une variable (Y) est inférieure ou égale (~) à une valeur déterminée (K); la valeur moyenne de Y.

Il existe en outre une définition applicable uniquement aux événements composés : 12.

la valeur de Y2 lorsqu'un événement E1 se produit.

Pour obtenir la moyenne des répétitions d'une variable de sortie donnée pour chaque date de sortie, l'utilisateur doit définir un événement unique et choisir l'option Aucun événement spécifique dans la liste des types d'événements. Le critère d'événement (K), peu importe qu'il s'agisse d'une date ou d'une valeur critique, devrait être précisé dans le champ approprié chaque fois qu'il est nécessaire (c.-à-d., pour les types d'événements 3, 4, 5, 6, 9 et 10). Par défaut, BioSIM traite les donnés de sortie sur la totalité de la période visée par les fichiers sortie (étendue possible [0,1 096]). On peut cependant limiter le traitement à une période plus courte de dates de sortie (à l'aide du champ «Période de l'événement», figure 18). Cette option permet d'analyser les données de sortie d'un modèle correspondant à une période de temps définie, ou d'analyser les changements survenus pour une variable unique entre deux périodes de sortie différentes (p. ex., deux générations). Une autre caractéristique s'applique à la définition des événements composés : le rapport entre les événements (les rapports sont toujours entrés sous la forme «événement1 - rapport - événement2»). BioSIM peut évaluer la somme, la différence, le produit, le quotient, le minimum ou le maximum des deux éléments d'un événement composé. Par exemple, on utilisera un événement composé assorti du rapport «différence» pour déterminer la durée d'un stade donné du cycle évolutif (Y : proportion de la population à un stade donné; événement1 : dernier jour où Y ;;::0,01 ; événement2 : premier jour où y;;:: 0,01; rapport: E1-E2). Le taux de changement de la densité d'une population entre deux générations successives peut être calculé de la même façon par le quotient de la densité de la deuxième génération sur la densité de la première (Y : densité du stade; événement1 : valeur maximale de Y au cours de la période [366, 730]; événement2 : valeur maximale de Y au cours de la période [1, 365]; rapport: E/E2).

4.2.2 Description des résumés Avant de produire le résumé, BioSIM peut transformer les valeurs de l'événement (unique ou composé). Le champ <TRANSFORMATION> est réglé à NIL par défaut. Les transformations possibles sont Log1o, --J, et inverse (1/X). Elles sont effectuées avant le calcul des statistiques du résumé. Le type de résumé est choisi dans une liste affichée dans le champ <TYPE DE RÉSUMÉ>. Il en existe trois catégories :

4.4

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


1.

Sortie moyenne: Séries chronologiques moyennes où la valeur de la variable de sortie sélectionnée (Y) est calculée, par date, pour tous les fichiers sortie de la tâche considérée (sans distinction entre les étapes pour les tâches paramétriques, climatiques ou géographiques). BioSIM calcule également l'écart-type et la taille de l'échantillon pour chaque date de sortie. La moyenne est calculée pour une seule variable à la fois.

2.

Tableau des moyennes : Écarts-types et tailles des échantillons, calculés pour toutes les itérations de la tâche, chaque ligne représentant une étape de la tâche (tâches paramétriques ou climatiques) ou un emplacement (tâches géographiques). Dans le cas d'une tâche standard, le tableau des moyennes ne comporte qu'une seule ligne.

3.

Des modèles de réaression peuvent être calculés à partir des résultats des tâches paramétriques, climatiques et géographiques. Les moyennes des événements pour toutes les itérations ne sont pas calculées avant l'analyse. Dans le cas des tâches géographiques, les modèles de régression sont mufti-variés et utilisent la latitude, la longitude et l'altitude comme prédicteurs. Dans le cas des tâches géographiques qui comportent une variable «pente et aspect» (type de tâche "X", section 3.1.1), l'exposition sert également de prédicteur. Le choix d'un modèle de régression appelle un écran dans lequel l'utilisateur peut définir l'ordre du modèle de régression dans chaque dimension (étendue [0,4]). Il n'y a pas de termes d'interaction. Au moins un des prédicteurs doit être d'ordre> O. BioSIM indique les valeurs des paramètres et calcule les statistiques. Lorsqu'un prédicteur s'avère constant, ses valeurs sont exclues des statistiques.

Les résumés sont affichés à l'écran (figure 19) et enregistrés dans des fichiers du répertoire du projet. Jusqu'à trois fichiers de résumé peuvent être générés : un fichier de définition d'événement qui peut être sauvegardé et récupéré (*.RUL); un fichier de résumé (*.OUT) qui contient les valeurs affichées à l'écran du résumé; un fichier de paramètres de régression (*.PAR), dans lequel les coordonnées à l'origine et les paramètres polynomiaux (X, X2, X3 et X4) sont imprimés (tableau 6). Si l'événement a été récupéré ou sauvegardé dans un fichier .RUL, tous les fichiers de résumé porteront le même nom. Le nom implicite est SUMMARY.*.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

4.5


Xl: Lat itude Xl: Longi tude )(3: Altitude Xi: Exposition 'i: Je stade Int. = 65.8365 C)(3) hl = 9.014233 C)(3) hl = 7.17121e-e6 CXi) b3 = 9.395952 HZ = 9.967

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Figure 19. Exemple de résumé polynomiale.

d'analyse

de

régression

multi-variée

4.2.3 Graphiques Les résumés peuvent être représentés graphiquement grâce au logiciel PLT en activant le champ <GRAPHIQUES> de l'écran du résumé (figure 19). La forme du graphique dépend du type de résumé. Dans le cas des sorties moyennes, l'écart-type est représenté par une ligne pointillée de part et d'autre de la courbe des moyennes (figure 20a). Dans le cas des tableaux, les résultats sont présentés sous forme d'histogrammes (figure 20b), avec barres horizontales pour les tâches géographiques. Les graphiques représentant les modèles de régression s'appliquent uniquement aux tâches paramétriques, climatiques et géographiques. Dans les deux premiers cas, ils prennent la forme de diagrammes de dispersion (figure 20c). Dans le cas des tâches géographiques, ils sont tridimensionnels et les deux prédicteurs principaux forment les axes X et Y (figure 20d). Les prédicteurs sont classés par ordre décroissant de dominance comme suit : altitude, exposition, latitude et longitude. Les axes des graphiques sont déterminés en fonction de cet ordre et en fonction des prédicteurs qui sont effectivement inclus dans le modèle de régression utilisé. Les surfaces prédites et les événements individuels sont affichés simultanément. Tous les graphiques contiennent des légendes et sont prêts à imprimer.

4.6

SCF-Québec, Rapp. inf. LAU-X-116F


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Figure 20. Représentation graphique des résumés à l'aide de PLT: (a) sortie moyenne d'une tâche standard; (b) tableau des moyennes d'une tâche géographique; (c) analyse de régression uni-variée d'une tâche paramétrique; (d) analyse de régression multi-variée d'une tâche géographiqueavec variation de la pente et de l'aspect.

4.3 Analyses par lots La fonction d'analyses par lots permet de réaliser automatiquement, sans l'intervention de l'utilisateur, une série d'analyses définies antérieurement. On y accède à l'aide de la séquence de sélection suivante : <ANALYSES>

=> <PAR LOTS>

J. Régnière etcollab.---------------------------------

4.7


L'écran d'analyse par lots (figure 21) présente un choix de quatre fonctions: 1AJOUTER>: Pour ajouter une nouvelle analyse au lot. Une liste des fichiers .RUL existant dans le répertoire du projet est affichée à l'écran. Lorsqu'un fichier est sélectionné, BioSIM recherche le numéro de la tâche pour laquelle cette analyse a été définie. Ce numéro est placé dans le champ "N° de tâche» de la liste. On peut ainsi ajouter jusqu'à 50 analyses à la suite l'une de l'autre. <EFFACER>: Pour effacer une entrée dans la liste d'analyses. sont effacées par numéro de rang.

Les entrées

<CONSERVER>: Pour sauvegarder le lot d'analyses. Un lot nouvellement défini ou modifié doit être sauvegardé avant que l'utilisateur ne quitte l'écran de définition du lot. <EXÉCUTER>: Pour procéder à l'analyse par lots. Le lot d'analyses est sauvegardé avant l'exécution. L'exécution ne peut être interrompue. Lorsque les analyses sont terminées, on peut examiner les résultats grâce à la fonction <REVOIR> de l'écran principal d'analyse des données.

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<Effacer>

<Conseruer>

<Annuler>

Figure 21. Écran de l'analyse par lots (les champs foncés sont modifiables).

Les entrées de l'analyse par lots peuvent être modifiées. Le nom du fichier de définition d'analyse peut être modifié (dans une fenêtre) par simple activation du champ approprié. Le numéro de la tâche à laquelle l'analyse doit s'appliquer peut également être changé. Cette opération comporte cependant un risque : l'analyse définie doit être applicable à la nouvelle tâche (elle doit en particulier s'appliquer au même modèle de simulation).

4.8

SCF-Québec.

Rapp. inf. LAU-X-116F


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5.

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BioSIM : PROJECTION~l'..l'EÇHELLE.~DUPA VSAGE ».~ "",;",;,;,,.;.;.;-, ::.,:,:,,',-a-:,·'-':';'''/

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BioSIM réalise la projection des caractéristiques de sortie des modèles à l'échelle du paysage par transformation algébrique d'un modèle numérique de terrain existant. La transformation peut être fondée sur un rapport de régression uni-variée entre l'altitude et la caractéristique de sortie, estimée par analyse des données de sortie d'une tâche de simulation climatique où l'altitude a été systématiquement variée. La transformation peut aussi être fondée sur une régression multi-variée entre la latitude, la longitude, l'altitude, l'exposition (ou un sous-ensemble de ces variables) et la caractéristique de sortie ou «événement». Ce type de rapport (surface de réponse) est obtenu par l'analyse des données de sortie d'une tâche géographique où on a fait varier l'altitude, l'exposition, ou les deux à la fois. L'analyse des données de sortie du modèle est décrite en détails à la section 4.2. BioSIM peut traiter les modèles numériques de terrain en format standard (modèles altimétriques numériques, ou DEM, échelle de 7,5 minutes ou 1°; U.S. Geological Survey, 1990). Les cartes transformées sont inscrites sur disque dans le même format. Les cartes d'entrée reçoivent le nom d'extension *.DEM. Les cartes de sortie se distinguent par le nom d'extension *.TEM (cartes d'événements cibles). Les fichiers DEM et TEM peuvent être affichés à l'écran ou peuvent être formatés en langage PostScript de niveau 2 ou PCL-5 et transmis au disque pour impression. La plupart des systèmes d'information géographique (SIG) comme Arc/lnfo, Idrisi, ERDAS ou Grass peuvent lire les informations générées par l'algorithme de transformation. On peut accéder à la composante de représentation du paysage de BioSIM en sélectionnant l'option <DEM -+ TEM> dans le menu principal.

5. 1

Répertoire de cartes

En raison de leur taille et de leur usage spécial, les cartes (fichiers *.DEM et *.TEM) peuvent être stockées dans des répertoires distincts. On peut changer le répertoire de cartes en utilisant la séquence de sélection suivante : <DEM -+ TEM> ~

<RÉPERTOIRE DE CARTES>

Une fenêtre sert à sélectionner le répertoire à partir duquel les cartes sont récupérées et dans lequel elles seront stockées.

5.2

Transformation de cartes

On entend par transformation l'application d'une équation de régression à un DEM pour générer une carte d'événement. On accède à cette fonction à l'aide de la séquence de sélection suivante : <DEM -+ TEM> ~

<TRANSFORMER UNE CARTE>

J. Régnière etcollab.----------------------------------

5.1


Une boîte de dialogue (figure 22) offre alors un choix de trois noms de fichiers : celui du DEM d'origine, celui de la carte d'événements de destination (TEM) et celui du fichier des paramètres de sortie du résumé (*.PAR) qui contient les paramètres de régression à utiliser pour la transformation. Pour procéder à la transformation voulue, l'utilisateur choisit l'option <EXÉCUTER>. BioSIM lance alors un utilitaire spécialisé (DEM2TEM.EXE) qui utilise les paramètres du fichier *.PAR pour transformer le DEM en un TEM, lequel sera ensuite transmis sur disque dans le répertoire de cartes en cours. La pente et l'aspect sont calculés à partir du DEM à l'aide de la méthode de la différence finie de troisième ordre (Skidmore, 1989). L'option <ANNULER> permet de quitter sans effectuer aucune transformation.

Carte d'altitudes: 'biosi.'.pb'obsidian.dcN Carte transformée: 'biosh""'pb'pcak3rd .dpN ïchicr de transfort.lation:'biosi""tcst'pcak3rd.par

Figure 22. Menu de transformationde carte.

5.3

Affichage des cartes On peut afficher une carte en utilisant la séquence de sélection suivante : <DEM ~ TEM> => <AFFICHER UNE CARTE>

Une fenêtre apparaît avec une liste de tous les fichiers *.DEM et *.TEM présents dans le répertoire de cartes en cours. Lorsqu'un nom de fichier a été sélectionné et accepté, le module SHOWDEM.EXE est appelé par BioSIM pour tracer la carte affichée ou pour l'exporter sur disque dans un des formats utilisés par le système (p. ex., PostScript couleurs, niveau 2). L'image affichée comprend une échelle de couleurs, le nom de la carte, les coordonnées du coin sud-ouest de la région et la superficie (7,5' ou 10) (figure 23). SHOWDEM.EXE offre plusieurs fonctions interactives, parmis lesquelles figure la capacité de mettre en évidence des portions spécifiques de la carte à l'aide du bouton gauche de la souris. Il existe deux choix de menus supplémentaires utilisés pour modifier l'affichage des cartes: <OPTIONS D'IllUSTRATION> et <ÉDITEUR DE PALETTE>.

5.2

SCF-Québec.

Rapp. inf. LAU-X-116F


Fichier

\biosirn\rnap\peak3rd.tern > 168.5

165.6 162.7 159.8 156.9 154.0 151.1 148.2 145.3 142.4 139.5' 136.6 133.7 130.8 128.0 125.1 122.2 119.3 116.4 113.5 Coin Sud Ouest:

(44' 00', 114' 52')

Figure 23. Carte d'événement cible (date du pic du 38 stade de la tordeuse de l'épinette), imprimé en PostScript avec la palette de couleurs GREY.PAL.

5.3.1 Options d'affichaqe Trois catégories d'options d'affichage sont offertes au choix de l'utilisateur: périphérique de sortie, palette de couleurs et résolution. On peut accéder à ces fonctions à l'aide de la séquence de sélection suivante : <DEM ~ TEM> => <OPTIONS D'AFFICHAGE> Le menu des options d'affichage est reproduit à la figure 24. Par défaut, BioSIM affiche les cartes sur l'écran de l'ordinateur (ou l'écran X). Les informations peuvent également être transmises sur disque aux fins du traitement par PostScript (ou PCL-5). Certains d'entre eux offrent des options de formatage spécifiques auxquelles ont peut accéder en sélectionnant <OPTIONS> dans le menu des options d'affichage (figure 24). Le pilote PostScript offre plusieurs options d'affichage en couleurs ou en noir et blanc, de format de pages et de sens d'impression. Les cartes peuvent utiliser diverses palettes de couleurs emmagasinées dans des fichiers *.PAL du répertoire BIOSIMUSER. Pour faire un choix, activer le champ «Palette de couleurs» du menu des options d'affichage (figure 24). BioSIM offre un

J. Régnière etcollab.-----------------------------------

5.3


choix de deux palettes de couleurs de base (le fichier implicite BEST.PAL et une palette de tons de gris, GREY.PAL). L'utilisateur a le loisir de préciser le nombre de couleurs utilisées pour indiquer les dimensions verticales de la carte (la «résolution», figure 24). Ce choix peut varier de 2 à 256. Toutefois, la résolution maximale des couleurs est également limitée par l'adaptateur graphique de l'ordinateur. Lorsque la résolution des couleurs dépasse le chiffre d'environ 3D, l'échelle des couleurs imprimées à droite de la carte devient illisible .

•hoix de périphérique: Ecran

Fichier PostScript Fichier PCL-5

!<OPtIons>

<OK> 'of

~

<Annuler> :~"

: ••••

Figure 24. Écran de spécification des options d'affichage. La fonction <OPTIONS> donne accès à des paramètres spécifiques du périphérique.

5.3.2 Éditeur de palettes Les palettes de couleurs peuvent être créées et modifiées à l'aide de la séquence de sélection suivante : <DEM ~ TEM> => <ÉDITION DE PALETTES> L'éditeur de palettes de couleurs de BioSIM est un outil pratique (figure 25). Chaque palette de couleurs est constituée d'une couleur d'arrière-plan, d'une couleur de premier plan (écriture) et d'un certain nombre de nuances. Les couleurs sont définies selon le pourcentage de saturation (0 à 100%) avec affichage RVB (mélanges de rouge, de vert et de bleu). Un gradient de couleur progresse d'une façon linéaire entre un mélange RVB «minimum» et un mélange «maximum». Par exemple, un gradient évoluant du rouge pur au bleu pur serait généré par un RVB minimum de 100, 0, 0 et un RVB maximum de 0, 0, 100. Ce gradient ne contiendrait pas de vert.

5.4

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


... If

Qaant i té Rouge

..r· · · Il ,2 3

·

25.a % se.a % 25.a %

Mi \1 j t.1tll1t \,.Iert

··

se.a a.9 9.a Rouye Vert

Arrière ~11i1\1 : Ecriture :

999 9'J

.............................•..•....•...............•.•...•..

· ·..·

a.a 1a.9 ae.9

Bleu

1a.a 99.9 a.9

1a.a 9.9 79.9

Maxir.!ut.! Uert

a.a 79.9 99.9

Inte\1sit~ 9'J

. Bleu

.

9'J.a a.a 7a.9

Bleu

9'J

Min l'I(!X

8

lea

a

l1ofl1hrede couleurs réservées

:

l'Durcenta[~e

: .1.00..0%

Tota 1

Rrmge

Figure 25. Écran de l'éditeur de palettes. Une section peut être en une couleur unique ou en un gradient de couleurs, défini en pourcentage de l'échelle ou en nombre de couleurs réservées.

Chaque gradient de couleurs peut s'exprimer en pourcentage de l'échelle verticale ou en un nombre de couleurs "réservées». La somme de tous les gradients en pourcentage doit être égale à 100, même si cette somme ne représente 100 % de l'échelle verticale de la carte qu'en "absence de couleurs réservées. Les couleurs réservées (uniques ou en gradients) peuvent apparaître n'importe où dans la carte en couleurs. Une couleur réservée unique est définie par le mélange RVB dans les champs «minimum». L'éditeur de palettes offre le choix de menus suivants : <OUVRIR> : Pour accéder à une palette de couleurs définie antérieurement (dans le répertoire BIOSIMUSER). La palette est sélectionnée dans une fenêtre. Pour créer une nouvelle palette, préciser le nouveau nom de fichier dans le champ "Fichier». <CONSERVER> : Pour sauvegarder les changements apportés à une palette ancienne ou nouvelle dans le répertoire BIOSIMUSER. <AJOUTER SECTION> : Pour créer un nouveau gradient ou une nouvelle couleur réservée. Une boîte de dialogue apparaît pour permettre de préciser les nouveaux paramètres (gradient ou couleur réservée, pourcentage de la palette dans le cas d'un gradient, RVB minimum et maximum). <EFFACER SECTION> Pour effacer une couleur réservée ou un gradient de couleurs de la palette. <TEST> : Pour afficher la palette en cours à l'écran (visualiser). Les entrées existantes d'une palette peuvent être modifiées en activant leur champ.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

5.5


,o.

·";?"(>:!'_:::::'~:;:;r-'~"''t)'·::,:·,~,~·""",,~: \;q~y:~;:ri';>ê:1:)::;:'"",*'w':';';;»,:::~:~;""b~'<-'2T:::o;'~'"e--:"'t#~~":~~r~';:~'::;Ü;~:~""'::~"'~:/8?~7:~1'\~Ft:?ZT~':!~f~!:

6.

BioSIM : FONCTIONS DIVERSES 6.1

'(F;

.....•.

Répertoire de projet

Le répertoire de projet en cours ne devrait être changé qu'au moyen de la séquence de sélection suivante :

<SYSTÈME>

6.2

~ <PROJET>

Langue de travail

BioSIM est un programme multilingue. La liste des langues disponibles dans une application donnée du système dépend 1) des langues disponibles sur les disquettes de distribution et 2) des langues installées expressément dans BioSIM à la demande de la personne qui l'installe. Pour choisir la langue de travail, utiliser la séquence de sélection suivante :

<SYSTÈME>

6.3

~ <LANGAGE>

Destruction de fichiers

Les fichiers s'accumulent rapidement lorsqu'on se sert de BioSIM. On peut éliminer des fichiers en se servant du système d'exploitation ou en utilisant la séquence suivante :

<SYSTÈME>

~ <NETTOYAGE>

Cette option peut servir à supprimer des fichiers dans le répertoire de projet en cours. Une fenêtre apparaît dans laquelle l'utilisateur peut choisir les fichier à supprimer.

6.4

Accès au système d'exploitation et HeapCheck

Le programme BioSIM sur DOS offre un choix de deux fonctions supplémentaires. La première permet d'accéder au système d'exploitation à l'aide de la séquence suivante :

<SYSTÈME>

~ <COMMANDES>

Pour revenir ensuite à BioSIM, l'utilisateur doit taper EXIT. Il peut également vérifier l'espace en mémoire centrale qui reste disponible après le chargement de BioSIM à l'aide de la séquence de sélection suivante :

<SYSTÈME>

~ <MÉMOIRE LIBRE>

BioSIM indiquera alors la quantité de mémoire disponible (en octets). On recommande d'optimiser les blocs de mémoire classique et supérieure de l'ordinateur (1 Mo) de manière à disposer d'au moins 560 Ko de mémoire classique pour le chargement de BioSIM (Heapcheck devrait indiquer une valeur supérieure à 80 Ko).

J. Régnière etcollab.--------------------

_

6.1


6.5

souvent

Le systèmed'aide BioSIM offre une aide contextuelle en ligne complète. Un écran d'aide, propre au champ mis en évidence, s'affiche lorsque l'utilisateur appuie sur

<F1>, et disparaît lorsqu'il a~puie sur <ESC>.

6.2

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


Tableau 1. Liste des répertoires et fichiers de BioSIM Répertoires et fichiers

Description

BIOSIMHOME BIOSIM.BAT BIOSIM.EXE "'.BGI, EPS.INI LANGx.INI LOOPEREXE CAPSULE.EXE BIOGRAPH.EXE DEM2DPM.EXE SHOWDEM.EXE TEMPGEN.EXE MODELES.REP "'.EXE, "'.COM or "'.BAT INMENU.xxDa ..•..•...•...• OUTMENU.xxD CREDIT.xxD CURRENT.xxS BIOSIMHOME\français "'.MNU BIOSIM.HLP BIOSIM.MSG BIOSIMUSER BIOSIM.lNI "'.PAL .....

Répertoire principal de BioSIM Macro-instruction de lancement de BioSIM Module exécutable principal de BioSIM Interfaces graphiques Catalogue des ressources multilingues de BioSIM Contrôleur des modèles de simulation Utilitaire d'encapsulation des exécutables Utilitaire d'illustration de graphiques (version PC seulement) Conversion de DEM en DPM Utilitaire d'illustration de cartes Assembleur de régimes de température (aussi appelé TG) Catalogue des modèles de simulation Modules exécutables des modèles de simulation Interfaces de spécification des valeurs de paramètres Listes des variables de sortie des modèles Page de crédit des modèles Spécifications par défaut des valeurs de paramètres Répertoire des ressources de langue française de BioSIM Menus Fichier d'aide interactive Messages d'erreur

Répertoire-usager de BioSIM (plusieurs peuvent coexister sur le même ordinateur) . Liste de répertoires de travail et autres dispositions spécifiques de l'usager Palettes de couleurs pour illustration de cartes (peuvent être modifiées par l'usager)

Répertoire des bases de données météo Plusieurs peuvent coexister NORMALES.REP Base de données normales (Attention: fichier à accès direct) STATIONS.REP Catalogue des données météo en temps réel FORECAST.REP Base de prévisions de 5 jours "'.WEA (ou autres extensions) Fichiers de données météo en temps direct CLiMA TIC.ZON Définitions des zones climatiques "'.RAT (ou autres extensions) Gradiens thermiques verticaux (optionnel) Répertoire projet CURRENT.BCH BATCH.IN BATCH.OUT SIM.HIS

Plusieurs peuvent coexister Journal des tâches de simulation Fichier de contrôle des simulations (utilisé par LOOPEREXE) Rapport de succès des simulations (général par LOOPEREXE) Rapport de sélection des stations météo (produit par TEMPGEN.EXE)

J. Régnière etcollab.--------------

_

7.1


Tableau

1 : (Suite)

Répertoires et fichiers Répertoire projet (suite) aabbb_cc.TGOb aabbb_cc.xxO *.RUL *.OUT *.PAR *.CMD * .xxS *.LOC Répertoire de cartes *.DEM *.DPM a b

•••••••••

Régimes de température

(assemblés par TEMPGEN.EXE) Fichier de sortie de modèles Fichier de définition d'événement, analyse de tâche Fichier de sortie, analyse de tâche Fichier de paramètres de régression, analyse de tâche Fichier de commandes PL T, analyse de tâche Fichiers de spécification de valeurs de paramètres des modèles Listes de toponymes Plusieurs peuvent coexister Modèles altimétriques numériques, format USGS (intrant) Modèles phénologiques numériques, format USGS (extrant)

xx représente un code de deux caractères identifiant un modèle spécifique dans la base de modèles de BioSIM. Conventions gouvernant les noms de fichiers de sortie de BioSIM; aa : numéro de tâche (01-99); bbb : numéro d'étape (001-999); et cc : numéro de répétition (01-99).

Tableau

7.2

Description

2.

Exemple de gradients thermiques verticaux (températures minimales et maximales moyennes mensuelles, °C / 100 m). L'en-tête du tableau et les numéros de lignes ne font pas partie du fichier

Ligne

Minimum

Maximum

1

-0,28

-0,10

2

-0,45

-0,31

3

-0,70

-0,55

4

-0,75

-0,68

5

-0,74

-0,75

6

-0,75

-0,76

7

-0,80

-0,80

8

-0,82

-0,80

9

-0,71

-0,71

10

-0,58

-0,56

11

-0,43

-0,30

12

-0,38

-0,13

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


Tableau 3. Structure des zones climatiques définies dans CLiMATIC.ZDN. zone climatique 6 est composée de 7 rectanglesa

Limites de longitude 0

Limites de latitude N

,

0

a

Supérieure

Inférieure

Supérieure

Inférieure

Dans cet exemple, la

0

,

0

,

0

,

75

0

76

59

6

Zone

-

45

0

46

59

47

0

47

34

73

0

75

59

6

46

0

46

59

74

0

74

59

6

47

0

47

59

74

0

74

59

6

46

40

46

59

73

0

73

59

6

45

0

45

59

74

40

74

59

6

45

44

45

59

77

0

77

19

6

Le fichier CLiMATIC.ZONne contientque des valeurs numériques(un rectanglepar inscription). Les valeurs doivent être séparées l'une de l'autre par au moins un espace (ou une tabulation).

Tableau 4. Structure d'enregistrement du fichier NDRMALES.REP, la base de normales météorologiques à accès direct

a

Ligne

Description

Forma~

1

Nom de la station

A50

2

Latitude (0 'N), Longitude (0 'D), Altitude (m)

1x,5F5.0

3

Minimum extrême mensuel

12F7.2

4

Minimum moyen mensuel

12F7.2

5

Moyenne mensuelle

12F7.2

6

Maximum moyen mensuel

12F7.2

7

Maximum extrême mensuel

12F7.2

Descriptiondu format en style FORTRAN.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

7.3


Tableau 5. Structure d'enregistrement météorologiques

Ligne

du fichier STATIONS.REP, un index des fichiers de données en temps réel accessibles à BioSIM dans une application particulière

Description

1

Nom de la station météorologique

2

Latitude (0 'N), Longitude (0 '0), Altitude (m), Année, Code de recherche (0/1)

3

Chemin et nom du fichier de données météorologiques temps réel

Tableau 6. Structure générale d'un fichier *.PAR (paramètres Ligne

en

de sortie de l'analyse

de régression)

Description Facteur de multiplication Coordonnées

à l'origine

Degré polynomial des 4 variables indépendantes Paramètres pour la variable indépendante

possibles

1 (si degré>O)

Paramètres pour la longitude (si degré>O) Paramètres pour l'altitude (si degré>O) Paramètres pour l'exposition (si degré>O) Coefficient de détermination

a b

c

d

7.4

(R2)

Ce facteur est utilisé par DEM2TEM.EXE et par SHOWDEM.EXE pour remettre les valeurs contenues dans le TEM à l'échelle appropriée. Pour les tâches paramétriques et climatiques, seule la première valeur est différente de zéro. Pour les tâches paramétriques et climatiques, il y a toujours au moins une valeur sur cette ligne. Pour les tâches géographiques, cette ligne contient les paramètres de latitude, et n'existe que si le degré du modèle de régression pour ce prédicteur est> 0 (tel qu'indiqué à la ligne 3). Cette ligne n'intéresse que les tâches géographiques et n'existe que si le degré du modèle de régression pour cette variable de prédiction est> 0 (tel qu'indiqué à la ligne 3).

SCF-Québec,

Rapp. inf. LAU-X-116F


RÉFÉRENCES

Logan, J.A.; Stinner, RE.; Bachelor, J.S. 1979. A descriptive model for predicting spring emergence Heliothis zea populations in North Carolina. Environ. Entomol. 10: 290-296.

of

Régnière, J. 1989. PLT: Un logiciel graphique interactif pour VAX/VMS. Sainte-Foy, Qc. Rapp. inf. LAU-X-88.

For. Can., Région du Québec,

Régnière, J. 1990. PLT/2.0: Nouveautés et mise à jour (octobre 1990). Sainte-Foy, Qc. Rapp. inf. LAU-X-88 (supplément 1).

For. Can., Région du Québec,

Régnière, J. 1992. PLT/3D: Graphiques tri-dimensionnels sur VAX-VMS et PC. Québec, Sainte-Foy, Qc. Rapp. inf. LAU-X-88 (supplément 2).

For. Can., Région du

Régnière, J.; Boistad, P. 1994. Statistical simulation of daily air temperature patterns in Eastern North America to forecast seasonal events in insect pest management. Environ. Entomol. 23:13681380. Régnière, J. 1996. A generalized approach to landscape-wide driven simulation models. Environ. Entomol. (soumis

seasonal forecasting

with temperature-

à la revue).

Régnière, J.; Lavigne, D.; Dickison, R; Staples, A. 1995. Analyse de la performance de BioSIM, un outil de planification saisonnière de la lutte antiparasitaire, au Nouveau-Brunswick, en 1992 et 1993. Ressour. nat. Can., SerY. cano for. - Québec, Sainte-Foy, Qc. Rapp. inf. LAU-X-118F. Schaub, L.P.; Ravlin, F.W.; Gray, D.R; Logan, JA 1995. A landscape framework to predict phenological events for gypsy moth (Lepidoptera: Lymantriidae) management programs. Environ. Entomol. 24:10-18. Skidmore, A.K. 1989. A comparison of techniques for calculating gradient and aspect from a gridded digital elevation model. Int. J. Geogr. Inf. Syst. 3: 323-334. U.S. Geological Survey. 1990. U.S. GeoData digital elevation models: data users guide. National Mapping Program Technicallnstructions Data User's Guide 5.

J. Régnière etcollab.--------------------------------

8.1


ANNEXE A

La présente séance d'essai a pour objet d'illustrer les principales étapes de l'utilisation du système BioSIM. Elle se divise en deux sections indépendantes. La section A 1 porte sur l'utilisation des outils de gestion de bases de données météorologiques de BioSIM. La section A2 montre à l'utilisateur comment effectuer une série de simulations, analyser les données de sortie d'un modèle et créer une carte d'événement cible (TEM) à partir d'un exemple de modèle altimétrique numérique (DEM). Il n'est pas nécessaire de faire les exercices de la section 1 pour pouvoir faire ceux de la section 2. Les deux sections exigent cependant l'installation des bases de données météorologiques échantillons qui sont fournies avec BioSIM. Ces bases de données se trouvent normalement dans le sous-répertoire BIOSIMHOME\weather.

Al

Entrée de données dans les bases de données de BioSIM

Pour les besoins de cette démonstration, l'utilisateur devrait en premier lieu traiter les données du fichier SOUTHPRT.TMP à l'aide de l'utilitaire NCDC.EXE, tel que décrit dans l'annexe B. Il obtiendra ainsi deux fichiers (SOUTHPRT.BIO et 8113.WEA) dans le répertoire qu'il aura choisi et où le fichier SOUTHPRT.TMP a été copié à partir de la disquette de distribution portant l'inscription «Génération de normales».

A 1.1 Incorporation

des normales

Pour copier les normales du fichier SOUTHPRT.BIO dans la base des normales de BioSIM, il convient de s'assurer d'abord que le répertoire des bases de données météorologiques modèles a été sélectionné à l'aide de la séquence suivante : <BASES DE DONNÉES> => <RÉPERTOIRE> Le répertoire voulu est choisi dans une fenêtre. Faire apparaître la boîte de dialogue intitulée «Entrée de nouvelles normales» (figure 2) en utilisant la séquence suivante : <BASES DE DONNÉES> => <NORMALES> => <AJOUTER> Sélectionner l'option «Oui» du champ «Entrée d'un fichier» et taper SOUTHPRT.BIO dans le champ «Nom de fichier». Laisser le champ «Entrée en Fahrenheit» à «Non» et choisir <EXÉCUTER>. Le menu «Entrée et révision des normales» (figure 3) apparaîtra, présentant les normales correspondant à Southport (Caroline du Nord). Pour incorporer cet ensemble de données dans la base de normales, choisir <CONSERVER>. Pour vérifier "incorporation, utiliser la séquence suivante à partir du menu principal: <BASES DE DONNÉES> => <NORMALES> => <ÉDITER> => <D'UNE LISTE> => <SOUTH PORT, NC>

J. Régnière etcollab.---------------------------------

9.1


Les nouvelles normales devraient apparaître dans un menu «Entrée et révision des normales» (figure 3).

A 1.2 Incorporation

de données de température

en temps réel

Le fichier 8113.WEA contient des données quotidiennes de température pour la période de 1960 à 1989. Pour incorporer ces données dans la base de données en temps réel, aller à la boîte de dialogue «Éditeur de station en temps réel» (figure 5) en utilisant la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES> ~ <TEMPS RÉEL> ~ <AJOUTER> ~ <CRÉER> L'utilisateur doit préciser le nom de la station et ses coordonnées (South port, NC, 34°0' N 78°01' 0, 10 m). "doit également préciser le nom du fichier (chemin complet) contenant les données (dans le cas présent, 8113.WEA, dans le répertoire dans lequel le fichier NCDC a été copié), ainsi que les années du début et de la fin de la collecte des données de température contenues dans le fichier (8113.WEA contient des données pour les années 1960 à 1989 inclusivement). Pour incorporer les données, choisir <CONSERVER>. On peut vérifier l'incorporation à l'aide de la séquence suivante à partir du menu principal : <BASES DE DONNÉES> ~ <TEMP5-RÉEL> ~ <ÉDITER> ~ <NOM> ~ <SOUTH PORT, NC> Une liste des années de collecte de données apparaît alors. On peut parcourir les données correspondant à une année particulière à !'aide de !'écran «Éditeur de stations en temps réel» (figure 6) en sélectionnant le champ correspondant à cette année (l'écran d'édition risque de prendre un certain temps avant de s'afficher puisque le fichier 8113.WEA est plutôt volumineux).

A2

Exécution de simulations et génération d'une carte

Pour exécuter cette démonstration, il faut copier le modèle altimétrique numenque (OBSIDIAN.DEM) contenu sur la disquette de distribution marquée «OBSIDIAN» dans un répertoire défini par l'utilisateur et qu'on appellera «Répertoire de cartes». Le répertoire contenant les bases de données modèles sur la température devrait être le répertoire en cours. Utiliser à cette fin la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES> ~ <RÉPERTOIRE MÉTÉO> Le répertoire voulu est choisi dans une fenêtre.

A2.1 Création d'un répertoire de proiet et d'un fichier de toponvmes On peut créer un nouveau répertoire de projet en tapant son nom (chemin complet) dans le champ «Dir» de la fenêtre obtenue à !'aide de la séquence suivante: <SYSTÈME> ~ <PROJET>

9.2

SCF-Québec. Rapp. inf. LAU-X-116F


Lorsqu'il sélectionne <OK>, l'utilisateur doit valider la création d'un nouveau répertoire, le cas échéant. La création d'un' fichier de toponymes dans le répertoire de projet est la première étape de l'exécution d'une série de tâches géographiques. La boîte de dialogue «Génération d'une liste de toponymes» (figure 8) s'obtient à l'aide de la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES> ~ <LISTES TOPONYMES> ~ <AJOUTER> ~ <GÉNÉRER> Écrire 430 0' N et 1150 0' 0 pour le coin sud-ouest, et 440 0' N et 1140 0' 0 pour le coin nord-est, puis sélectionner la méthode de génération de listes «Stations normales». Activer le champ «Fichier de listes de toponymes» et taper «Galena» dans le champ (,Fichier» de la fenêtre (presser <RETURN». Cliquer sur le bouton <OK>. Pour produire la liste, choisir <EXÉCUTER>. Pour s'assurer que les opérations de génération de la liste ont été correctement exécutées, utiliser la séquence de sélection suivante : <BASES DE DONNÉES> ~ <LISTES TOPONYMES> ~ <ÉDITER> Sélectionner ensuite GALENA.LOC et choisir <OK>. La liste du fichier GALENA.LOC ne contient qu'une seule entrée : celle de la station normale de Galena.

A2.2 Préparation et exécution d'une série de simulations La boîte de dialogue «Liste des tâches de simulation» (figure 12) s'obtient à l'aide de la séquence suivante : <SIMULATIONS> ~ <TÂCHES> Une liste de tâches vide apparaîtra à l'écran. Le choix de l'option <AJOUTER UNE TÂCHE> fera apparaître la barre de définition de tâche. Activer le champ «T» (qui contient actuellement un S) et choisir un type de tâche géographique, pente et aspect variables (un «X» devrait apparaître dans le champ «Type de tâche» ). Activer le champ «Id du modèle» et choisir le modèle de la phénologie de la tordeuse de l'épinette (l'inscription «ZC», désignant Zeiraphera canadensis, devrait apparaître dans le champ). Activer le champ «Nom paramètre», Une fenêtre devrait apparaître, dans laquelle on choisira le fichier «Listes de toponymes». Choisir GALENA.LOC et <OK>. Entrer 1500, 3000 et 300 dans les champs «Min», «Max» et «Étape» pour préciser la fourchette d'altitudes à utiliser dans les simulations.

J. Régnière etcollab.---------------------------------

9.3


Activer le champ "Fichier de paramètres, TG» (qui contient le mot "CURRENT») dans lequel on pourra lire à cette étape-ci de l'opération. L'écran affiché devrait être identique à celui illustré à la figure 13. (Les champs "Pointeur» et "Accès BD» sont protégés et ne peuvent être changés par l'utilisateur). Sauvegarder cette configuration de valeurs et de paramètres sous le nom de GALENA92 en sél~ctionnant l'option <CONSERVER>. Sélectionner <OK> pour revenir à la barre de définition de la tâche. L'inscription GALENA92 devrait maintenant apparaître dans le champ TG. Activer le champ "Fichier de paramètres, modèle» (qui contient présentement "CURRENT») dans lequel on pourra lire. L'écran de spécification des paramètres du modèle lC sera affiché (figure 14). Examiner les valeurs des paramètres et s'assurer qu'elles sont identiques à celles de la figure 14, sauf pour les noms des fichiers entrée et sortie qui sont sous le contrôle de BioSIM dans une tâche géographique (G ou X) et dont l'utilisateur n'a pas à se soucier. Sauvegarder cette configuration sous le nom de lC, en sélectionnant l'option <CONSERVER>. Revenir à la barre de définition de la tâche en sélectionnant <OK>. L'inscription lC devrait maintenant apparaître dans le champ "Fichier des paramètres du modèle» . Pour accepter la définition de tâche, cliquer sur <OK> à droite de la barre de définition de tâches. La tâche est maintenant prête à exécuter. Il suffit de sélectionner <EXÉCUTER ./>. Le journal des tâches est sauvegardé dans CURRENT.BCH, le message "Préparation des fichiers de contrôle pour la tâche 1» est affiché et l'écran se vide quelques instants plus tard. Le contrôleur de simulation (LOOPER.EXE) prend le relais et affiche de brefs comptes-rendus à l'écran à la fin de chacune des étapes de la simulation (la tâche définie dans cet exemple compte 42 étapes : un emplacement, 7 niveaux d'exposition et 6 altitudes). Une fois la tâche terminée, BioSIM reprend les commandes et un rapport est affiché à l'écran.

A2.3 Analyse des résultats de la simulation Pour afficher l'écran "Définition du résumé» (figure 18), on utilise la séquence suivante: <ANALYSES> => <RÉSUMÉS> Définir tous les champs tels qu'ils apparaissent dans l'exemple de la figure 18 : Activer le champ "Type d'événement» et choisir "Jour où Y est maximum» dans la liste affichée. Activer le champ "Variable de sortie (Y1)>>et choisir ,,3e stade». Activer le champ "Type de résumé», choisir "Régression» et préciser les degrés polynomiaux pour chacune des 4 variables prédictives: Latitude: 0; Longitude: 0; Altitude: 2; Exposition: 2 (la latitude et la longitude étaient constantes dans cette simulation puisqu'il n'y avait qu'une entrée dans la liste des toponymes; ces paramètres ne peuvent donc pas servir de prédicteurs dans un modèle de régression). Les autres paramètres sont laissés

9.4

à leur valeur implicite.

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Sauvegarder cette définition dans un fichier appelé PEAK3RD en choisissant l'option <CONSERVER>, en tapant PEAK3RD dans le champ «Fichier» de la fenêtre et en cliquant sur <OK>.

On lance l'analyse en choisissant l'option <EXÉCUTER>. Après un moment, BioSIM affiche l'écran «Résultats de résumé), (figure 19), dans lequel sont énumérés les résultats de l'analyse (tableau et coefficients de régression). Pour obtenir un graphique tridimensionnel des résultats, choisir "option <GRAPHIQUES> (figure 20). Pour effacer ce graphique et revenir sous BioSIM, appuyer sur <RETOUR> et taper la commande suivante à l'invite P3D> : P3D> stop

A2.4 Transformation du DEM en TEM Il est important de se positionner dans le répertoire de cartes qui contient le fichier OBSIDIAN.DEM, copié à partir de la disquette de distribution marquée «OBSIDIAN». On utilise à cette fin la séquence suivante : <DEM~ TEM> => <RÉPERTOIRE DE CARTES> Le répertoire est sélectionné dans une fenêtre. On affiche la boîte de dialogue «Transformation de carte» à l'aide de la séquence suivante: <DEM~ TEM> => <TRANSFORMER UNE CARTE> Activer chacun des trois champs de noms de fichiers pour choisir un nom de fichier. Le champ «Carte altimétrique» devrait contenir le chemin complet pour arriver au fichier OBSIDIAN.DEM. Le fichier «Carte transformée» devrait définir le chemin (dans le même sous-répertoire) et nommer le fichier TEM qui contiendra la carte transformée. Le champ «Fichier de transformation» devrait contenir le nom du fichier de paramètres de régression créé par suite de l'analyse de tâche (étape A2.2). Le chemin pour arriver à ce fichier est dans le répertoire de projet; ce fichier devrait s'appeler PEAK3RD.PAR. Choisir l'option <EXÉCUTER>. BioSIM réagit en vidant l'écran et en lançant l'utilitaire DEM2TEM.EXE, qui affiche le déroulement de la transformation. À la fin de la transformation, DEM2TEM.EXE remet les commandes à BioSIM. Le TEM obtenu est une carte (quadrilatère de 7,5') de la date à laquelle la tordeuse de l'épinette, Zeiraphera canadensis, aurait atteint le troisième stade larvaire dans la région de Galena en 1992. On peut afficher cette carte à l'aide de la séquence suivante : <DEM~ TEM> => <AFFICHER UNE CARTE>

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9.5


On peut également l'exporter sur disque aux fins de l'impression avec une imprimante appropriée (PostScript) en sélectionnant les options d'affichage appropriées dans le menu «Options d'affichage» (figure 24) et en sélectionnant encore une fois <AFFICHER UNE CARTE>. Cette fois-ci, un fichier appelé PEAK3RD.EPS sera créé dans le répertoire de cartes. Il pourra être exporté à "imprimante :;:.~;n0;:à-:I':aideid'u~e:co.~~à.n~~ du système d'exp!oitatiof1',telle que «imprimer ou ;ëcopier».

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ANNEXE B

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1~.~F·j w.~

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"rr" L.e système BioSIM s'accomp'~g~e,d~ ..deux programme~ jodépendantsiqtJi 'pérmettent de calculer des normales mensuelles à partir de 'données quotidiennes de la température de l'air au cours d'une période arbitraire. Les produits de ces programmes s'incorporent facilement dans la base de normales de BioSIM. Les deux utilitaires (NORMALS.EXE et NCDC.EXE) ainsi que deux fichiers échantillons de données (8062.WEA et SOUTHPRT.TMP) se trouvent sur la disquette marquées «génération de normales». Pour faire une démonstration de ces programmes, "utjlisateur doit copier le contenu de la disquette dans un répertoire distinct et spécifier les paramètres d'entrée tels qu'indiquées ci-après.

B1

NORMALS.EXE

Cet utilitaire extrait les normales calculées au cours d'un nombre d'années précisé par l'utilisateur (la période de génération des normales) à partir d'un fichier de températures minimales et maximales journalières ayant la forme suivante (exemple: 8062.WEA) : ANNÉE

DATE JULIENNE

MINIMUM

MAXIMUM

Les températures peuvent être données en °C ou en OF(l'unité d'entrée des normales de BioSIM peut faire la conversion de OF à °C). Le programme est interactif et il utilise les champs suivants (les réponses sont données à titre d'exemples) : 8062. wea Entrer le nom du fichier entrée : Staunton, VA Entrer le nom de la station : 38 9 79 2 421 Entrer la latitude, la longitude et l'altitude (5 valeurs) : 1961 1990 Entrer la période de calcul des normales (première et dernière année) : Entrer l'indicateur de données manquantes (les données à l'extérieur de [-vmiss,+vmiss] sont manquantes: 99 Résultats inscrits au fichier 8062.NRM Ceci indique la fin de l'opération Le fichier ainsi obtenu (8062.NRM) contient les normales prêtes à l'incorporation par BioSIM pour la station de Staunton (Virginie). Le fichier 8062.WEA est établi dans un format propice à l'incorporation dans la base de données en temps réel de BioSIM.

82

NCDC.EXE

Cet utilitaire calcule les normales à partir des données quotidiennes de températures de l'air minimales et maximales extraites de la base de données TD-3200 (Summary of the Day Cooperative Observe!) du réseau du U.S. National Climatic Data Center (NCDC) distribuée sur CD-ROM par Earthlnfo (Boulder, Colorado). Il accepte les données d'entrée des fichiers ASCII créés par le logiciel de gestion des bases de données de Earthlnfo en format d'exportation NCDC (avec ou sans CR-LF). NCDC.EXE peut traiter les données en provenance de plusieurs stations météorologiques dans un même fichier NCDC. Dans les bases de données NCDC, les stations sont numérotées et les fichiers sortie en format NCDC utilisent ces numéros. Ainsi, lorsqu'il extrait les données de ces bases de données après traitement par NCDC.EXE, l'utilisateur doit conserver une liste des numéros et des noms de stations auxquels ils correspondent ainsi que de leurs coordonnées (latitude et longitude en

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° et '. et ~Ititude),.,pes';i~formations doivent êtrè"foprniê:S:àNCDC.ExE:Qe:rp~niè,r~:,qu·iI puisse produire d~§'.'doriné~s dar)s,Un format compatible ave·c"BipS,iM. Les rioros,"de~ statioQs'"et.leurs coordonn~es'·péi.tVërit être'.'entrés dans NCDC.EX'E' à, partir' di,!'cl,aVier,à l11es~te'qiJ.è;!a"progfarn/T1e aborde d~,,r)~uY~,I,le~~t~ti?ns dans le fichier NCDÇ,~ ,U~st, égalelTÏept' pd~sibIE{d'~mma.gasiner l'informatio'~,d~nS',un fic.hier '(!liste de station~» qui 'sè'rg inclus dans le r~~rtqire qLie le fichier NC[)q ,et..<;1~ fournir à NCDC.EXE le nom de ce fichier. Le"format du fichier «/ist& cfe'stations» sara

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le suivant'

:

Numéro de station o-Iatitude '·Iatitude o-Iongitude '-I~itgitUde rn-altitude

noir, de la stàtion

. .~ ." ~ Le numéro de station est caiui utilisé dans les ,basesde'Q,onnées NCDC (i,Is'agit hab,ituellement d'un nombre à 4 chiffres). La '?(itùde, la 10ngitude'e~l'aititude:sont des valeurs entières, et le nom de la'statio'n ne dôh pas compter piUs de 50 caractèreS: '"

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Les norméiles pOur unè;'~tation donnée sont calculée~, pour la totalité de la période ~Isée'd~ins le fichier d'entrés dû NCDC et sont présentées sous un forma,t prêt à util,iser par BioSiiTl, dans un fiphier portant'Je nom du fichier.~ritrée NCDC etï'eX!~nsion ;.~IÇ)"dans le 'répertoire QÙ s,etrQu,vedéjà lé fichier NCDÇ: Outr~,le fichi,e~.BIO, NCDC~,F;:XE geri~r~ égàfement Ünfiéhier ,çontén~~t les,ponnées quotidienne~:dE:demp~rature de l'air pour çhaque'statlO'n, dan,s,un format COI11Pa'it;m~.',~yeQ là'base de données l1Ié'téorologlques,en temps réel de Bio$.!fv1;. Ct:u~ÇU9,d,e.ces,~9.hier;S:~"e':COmmenol1))e numéro dé :~de :de I~ station avec une,'extension '.WEA,"Ert~~troUVe 'également dans Je~J"ême répertoir~qÜe le'fichiê"NC;DC. Plusieu,~s';.j;iu,tres fichier.~,scjrit·égaJement,cré.ést mais ils ntinté,r~ssent pas directement les utilisateurs de BioSIM'(*.AVG;'*.DEV; ''''.NRM) ils 'peuvent être supprimés.

et

NCDC.EXE est pilÇ>té'parmenus; il u~~is~urie'sê'!Jleboite de dialogue c6r'nporta~tles ctîa~ps suivants (les réponses'sont dônnées à titre d'exemples)': ,

.

,

\biosim\weather\ncdc\ southprt.tmp .c, ,.9ui statiohs.lst Non Oui

cbémindé$':Qonnéësiri1ét~orol~'giques :.,,' Fichier.de dônnéesbrutes, format NCDC : Utiliser, uf!fi~hier dé' liste d~ stàtron$? Nom dO fichier de liste de statfQn$ : SÜpprimer le fichier de dOr)tt~es'NCDC? i SUpprimer 'les fichiers intermédiairès ?'

Le fichier SQUTHPRT.BIO (npr:mÇiJêsY'obtenupeDt êtreïncorporé dans,la:.b.éise de normal~'~de BioSIM, efleftchier:8113.WEA (don'nées en temp~:-té,el),pe.utê~re incorporé dàrY~:'abase ckld'6nnées en temps ré~1. Voir l'annexe A pour une démoi:lstràt]ori 'de l'incorporation des normaies et des données deternpérature de l'air minimales et maximales"dans les bases de dohn'ées météorologiques dé BioSIM.

10.2 ----------------------

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Rapp. !nt. LAU-X-116F


http://www.modelforest.net/media/k2/attachments/BSL_BioSim_Guide_Utilisation_FR_1