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Géomatique agronomie fouille données - Nancy (54) H/F

Mise à jour le 11/02/2010

Description du poste

Sujet :
Segmentation temporo-spatiale de deux territoires agricoles sur la base de successions de cultures à l’aide de modèles stochastiques de fouille de données: Test de généricité de méthodes préalablement mises en œuvre

Contexte :
Dans un contexte de développement durable, l'activité agricole doit tenir compte de la préservation du milieu naturel qu'elle utilise et transforme. Représenter l’Organisation Territoriale de l’Activité Agricole (OTAA) dans l'espace et le temps, à des échelles compatibles avec celles du déroulement d'enjeux environnementaux, est une des premières étapes pour préserver ou rétablir l'équilibre des agro-écosystèmes. Cependant, la majorité des travaux qui décrivent l’OTAA ne sont pas reproductibles à grande échelle car ils s’appuient sur le savoir faire d’experts [1,2].

En collaboration avec une équipe de chercheurs en technologies de l'information (LORIA, Nancy), l'équipe de l'unité de recherche de l'INRA SAD-ASTER a développé la boite à outils ArpentAge (Analyse de Régularités dans les Paysages: Environnement, Territoires et Agronomie) pour l'analyse des successions d'Occupation du Sol (OCS) [4,5]. Dans un travail récemment publié par ces deux équipes [6,7,8], une méthode de fouille de données a été mise au point pour identifier des unités paysagères homogènes qui font sens pour l’agronome et pour l’écologue à partir d’une série pluriannuelle de cartes d’occupation des sols à l’échelle régionale.

Dans cette méthode, le territoire agricole est considéré comme une mosaïque de parcelles sur lesquelles se trouvent des couverts végétaux. La méthode consiste (i) à choisir la longueur de la succession temporelle d'occupation du sol (OCS), (ii) à choisir la résolution de l'échantillonnage spatial, (iii) à définir un modèle conceptuel pour la représentation et la localisation des successions des OCS à l'aide de modèles de Markov cachés du deuxième ordre (HMM2), et enfin, (iv) à créer une carte du paysage sous forme de zones homogènes en matière des successions d'occupation du sol. Comme tout processus de fouille de données, le processus est conduit en interaction avec des experts du domaine (dans notre cas agronomes et écologues). Le processus de fouille de données est itératif. Un cycle de fouille de données peut révéler des informations suscitant de nouvelles questions pour les experts et auxquelles un nouveau cycle de fouille de données peut répondre. L’interactivité avec les experts du domaine est à l’origine de la forme tripartite du stage proposé. Trois unités de recherche du département SAD de l’INRA sont impliquées: (i) l’unité SAD ASTER (Mirecourt): dont le rôle sera la formation du stagiaire à la fouille de données avec les HMM et son encadrement méthodologique, (ii) l’unité SAD Paysage (Rennes) et (iii) l’UMR Dynafor (Toulouse): qui fourniront les corpus de données et assureront l’encadrement thématique en amont de la construction des modèles de fouille de données et apporteront leur expertise en aval du processus de fouille pour accompagner le stagiaire dans son analyse et interprétation des résultats.

Objectifs :
Ce stage vise à tester la généricité de la méthode de fouille de données développée sur le cas d’étude de la zone atelier de la Plaine de Niort (ZAPN) et publiée dans Lazrak et al. (2009). Deux sites ont été choisis pour tester cette généricité: (i) la Zone Atelier de Pleine-Fougères (ZAPF, Bretagne) et (ii) le site LTER des Vallées et Coteaux de Gascogne (VCG, sud-ouest de la France au sud de la Garonne).
Début : mars 2010 ou avant.
Durée : 5-6 mois selon la disponibilité du candidat.
Ce stage s'insère dans le projet ANR-BiodivAgrim (2008-2011) dans lequel opèrent les unités SAD-ASTER, SAD Paysage et l’UMR Dynafor. Le projet ANR-BiodivAgrim vise à comprendre et modéliser les conséquences des changements d’organisation spatiale des systèmes de culture au niveau parcellaire sur la biodiversité des agro-écosystèmes aux niveaux local et régional.

Profil recherché

Profil :
Le stage pourra être réalisé dans le cadre d’un stage de fin d’étude de Master 2. Le stagiaire aura suivi un cursus de géographie, d’agronomie, d’écologie ou équivalent. Une expérience ou un goût dans l’utilisation du système d’exploitation Linux serait un plus apprécié.

Encadrement et unités d'accueil :
Lieu : Rattaché à l’INRA SAD-ASTER (Mirecourt), le stage s’effectuera en partenariat avec l’unité SAD Paysage (Rennes) et l’UMR Dynafor (Toulouse). Le stagiaire sera localisé à l’INRA Mirecourt. Il aura à effectuer des déplacements de courte et moyenne durée (1 à 2 semaines) sur Rennes et Toulouse. Le stagiaire disposera d’un poste de travail avec accès Internet et les logiciels nécessaires à la réalisation du travail. La personne aura accès au restaurant de l’INRA.

Encadrement :
Il sera assuré conjointement par El Ghali LAZRAK (INRA SAD-ASTER, Mirecourt), Nicolas Schermann (INRA SAD-Paysage, Rennes) et David Sheeren (UMR DYNAFOR, Toulouse).
Indemnités: Le stage donnera lieu au versement d'une indemnité mensuelle de 398,13 € + remboursement des frais de déplacement. Hébergement : possibilité d’hébergement gratuit.

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