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Optimisation numérique en viticulture de précision : obtention de cartes d’intervention maximisant le niveau de protection associé à des dosages réduits

ABG-81717 Stage master 2 / Ingénieur 4 mois 554 euros
06/12/2018
UMR MISTEA
montpellier Occitanie France
  • Mathématiques
  • Informatique

Établissement recruteur

L'UMR Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie (MISTEA)(ex ASB) associe des (enseignants-)chercheurs du département Mathématiques et Informatique Appliqués (MIA) de l'INRA et du département Sciences pour les AgroBioProcédés de Montpellier SupAgro.

Les activités de l'UMR portent sur le développement de méthodes mathématiques, statistiques et informatiques pour l'analyse et l'aide à la décision des systèmes relevant de l'agronomie et de l'environnement, avec un accent particulier sur la modélisation, les systèmes dynamiques et les systèmes complexes.

Description

Contexte : L’essor de l’accès à des informations spatialisées à l’échelle d’une parcelle agricole
ainsi que les innovations techniques permettent d’ajuster spatialement les interventions culturales sur les parcelles en tenant compte de l’hétérogénéité spatiale. L’agriculture de précision ouvre ainsi la possibilité de réduire l’usage de produits phytosanitaires tout en préservant les performances agronomiques, enjeu particulièrement important pour la filière viticole, grande consommatrice d’intrants phytosanitaires. Le stage s’inscrit dans le thème de la pulvérisation de précision en
viticulture et vise à mobiliser des méthodes d’optimisation originales développées à l’UMR MISTEA en terme de zonage de cartes. Contrairement au schéma habituel de définition de zones d’actions par pré-traitement de cartes de végétation indépendamment des actions culturales et de leurs contraintes, nous proposons ici d’optimiser la définition même des cartes d’actions en la guidant par une fonction représentant le niveau de protection effectivement atteint et une gestion du risque souhaitée par le viticulteur.


Objectifs du stage : L’objet du stage consistera à implémenter et tester un algorithme d’optimisation numérique de la carte des doses pulvérisées en se basant sur la modélisation d’une fonction de protection répondant aux objectifs du viticulteur. La première étape consistera à formaliser en relation avec les agronomes le problème d’optimisation du niveau de protection (par
exemple à partir d’un pourcentage de ceps sous-traités calculé à partir de la dose pulvérisée, de l’efficience de pulvérisation et d’un attribut mesuré comme la densité végétale Lidar). Dans un second temps, le stagiaire étudiera en relation avec des mathématiciens l’usage de la méthode d’optimisation ‘geozoning’ pour résoudre numériquement le problème. Cette étape pourra conduire
à implémenter en langage R ou Python une variante ‘1d’ de l’algorithme initial en considérant l’abscisse curviligne du trajet du pulvérisateur. Enfin, des scénarios d’évaluation des cartes obtenues seront construits à partir de données acquises par l’UMT EcotechViti.

Profil

Compétences requises : mathématiques appliquées et/ou recherche opérationnelle, pratique du
langage R ou d’un langage de haut niveau similaire, intérêt pour l'algorithmique.

Prise de fonction

Dès que possible
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