Proposition d’un modèle de simulation multi-agentS pour décrire le système littoral de la Petite Côte sénégalaise.

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1 Proposition d’un modèle de simulation multi-agentS pour décrire le système littoral de la Petite Côte sénégalaise Jean Marie DEMBELE (1,2), Elisabeth NDIAYE (1, 2), Christophe CAMBIER (1), Amadou Tahirou DIAW (3), El Hadji Balla DIEYE (3) Laboratoire de Modélisations et Applications Thématiques (MAT), GEODES, Université Cheikh Anta Diop de Dakar, Sénégal. Département Informatique, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop de Dakar, Sénégal. Laboratoire d’Enseignement et de Recherche en Géomatique(LERG), Campus Universitaire de l’Ecole Supérieure Polytechnique – Dakar OBJECTIFS Le but de cette recherche est d’analyser la dynamique du trait de côte sur l’axe Joal-Fadiouth, en : Identifiant les entités spatiales de la zone d’étude Identifiant les entités pouvant se comporter comme des agents Analysant leurs interactions Concevant un Système d’Information Géographique (SIG) contenant les entités identifiées Établissant le lien entre ce SIG et le système multi-agents. Montrer qu’un système multi-agents peut nous permettre de simuler ce type de système physique. Figure 1: La Petite Côte Sénégalaise Joal - Fadiouth ZONE D’ETUDE La Petite Côte commence à Rufisque et se termine à Joal-Fadiouth prolongé par les îles du Saloum, plus au Sud. Dans notre étude, nous considérerons la zone délimitée par les coordonnées (-16.82°, 14.14°) et (-16.87°, 14.18°), soit une surface d’environ 5.65 km de long sur 5 km de large METHODOLOGIE IDENTIFICATION DES OBJETS DE LA ZONE D’ÉTUDE : Dans la conception du SIG, les objets identifiés sont : le trait de côte, les îlots bâtis, la végétation. Ces objets représentent l’aspect statique de notre système. Des paramètres de l’environnement, telles que la houle, les boules de sable sont les principaux objets intervenant dans cette dynamique du trait de côte. PRINCIPE DE LA SEGMENTATION DU TRAIT DE CÔTE : La segmentation est un découpage du trait de côte pour rassembler les points ayant les mêmes caractéristiques. Les éléments d’un segment adoptent alors le même comportement. PARAMETRES DE L’ENVIRONNEMENT : LA HOULE ET LA BOULE DE SABLE Deux éléments ont été retenus comme principaux facteurs agissant sur la dynamique du trait de côte : La houle se rapporte au phénomène de propagation ondulatoire de gravité à la surface de l’océan. Elle fait partie des événements extérieurs prédominants dans l’érosion côtière. Les critères pris en compte sont sa direction, son sens et son énergie. La boule de sable est une image donnée aux sédiments transportés par les courants marins le long de la côte. Elle est caractérisée par la quantité de sédiments transportés et la direction du courant, considéré ici comme étant celle de la houle. AGENTIFICATION : La Houle, la Boule de sable et le Segment de trait de côte sont les 3 agents identifiés dans le système. Ce choix se justifie par l’importance des interactions existant entre ces 3 agents. Des interactions entre Boule de sable et Houle, Houle et Segment, Boule de sable et Segment peuvent être établies, de même que de l’agent sur lui-même. ZoneSegment Houle Boule de sable SegmentTC Figure 2 : Agentification FONCTIONNEMENT DU SYSTEME La première phase du travail est la conception du Système d’Information Géographique (SIG). Sa principale fonction dans le système est de fournir les données en entrée au simulateur et de restituer les résultats obtenus. Le couplage effectué pour le bon fonctionnement du système est : SIG – SGBD – Simulateur. Le SGBD fait office de tampon, il récupère les données en entrée et restitue le résultat au SIG. Une étape intermédiaire est la récupération des coordonnées géographiques des objets dans un fichier texte avant le chargement dans la base de données. En plus des données fournies par le SIG, certains paramètres sont demandés à l’utilisateur, pour compléter les informations nécessaires à la simulation, à savoir, les caractéristiques de la houle. Pour ce qui est de la boule de sable, nous avons opté pour un scénario dans lequel les boules sont générées suivant l’organisation du système. RESULTATS Figure 3 : Simulation DISCUSSION A l’état initial, les objets représentés sont : les îlots bâtis (marron), végétation (vert), segment (plusieurs couleurs) Le résultat de notre simulation donne la ligne blanche indiquant la nouvelle position du trait de côte. L’action de l’érosion est plus visible sur certains segments car l’agent Houle a eu une plus grande influence que l’agent Boule de sable. Si l’événement contraire se pose (une accumulation), cela voudrait dire que l’agent Boule de sable a pu se déposer. Le nombre d’agents est un facteur important dans ce travail. Plus la segmentation est petite, plus le système se rapproche de la réalité ; ce qui impliquerait une augmentation du nombre d’agent segment. PERSPECTIVES Expérimentation avec des données réelles (pour les paramètres saisis par l’utilisateur) Prise en compte d’autres paramètres de l’environnement ayant une influence directe sur l’évolution du trait de côte Agentification des éléments dans la zone de segment (partie du continent accolé au segment de trait de côte) Évolution du segment de trait de côte : Division du segment lorsqu’il atteint une taille fixée. Intégration du facteur temps pour bien mesurer l’évolution du traît de côte BIBILOGRAPHIE Cohen-Tannoudji Gilles, Ch2 : La notion de modèle en physique théorique. Le Concept de modèle. PUF dirigé par P.Nouvel Diouf J. M., Apport de la télédétection à l’étude de la dynamique des écosystèmes côtiers : cartographie diachronique de l’écosystème de mangrove de la lagune de Joal-Fadiouth. Mémoire de DEA, Physique nucléaire et atomique, option : Biophysique ; Institut de Technologie Nucléaire Appliquée, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop de Dakar. 65 p. Drogoul A., Vanbergue D., Meurisse T., Janvier Simulation Orientée Agent : où sont les agents ? Actes des Journées de Rochebrune, Rencontres interdisciplinaires sur les systèmes complexes naturels et artificiels, Megève, France. Perrier E., Cambier C.,1997. Une approche multi-agents pour simuler les interactions entre acteurs hétérogènes de l'infiltration et du ruissellement d'eau sur une surface de sol Tendances nouvelles en modélisation pour l'environnement, Edition Elsevier (Blasco eds.) pp Servat D., Modélisation de dynamique de flux par agents. Application aux processus de ruissellement, infiltration et érosion. Thèse informatique. Université Paris VI. 162 p.