Modelisation et simulation de l'architecture des arbres bilan et perspectives

Abstract

Face {à} la complexit{é} d'une structure arborescente et en fonction d'objectifs particuliers, divers types de mod{è}les de croissance et de production des arbres et des peuplements se sont d{é}velopp{é}s (Houllier ef al., 1991 ; Kurth, 1994 ; Reffye et al., 1993a). Il est ainsi possible de distinguer : des mod{è}les de type statistique, des mod{è}les de production v{é}g{é}tale, des mod{è}les de comp{é}tition, des mod{è}les morphologiques, ou encore des mod{è}les sp{é}cialis{é}s pour des applications particuli{è}res (transferts hydriques, transferts d'assimilats, m{é}canique de l'arbre,...). Dans le domaine de la simulation, l'apparition d'ordinateurs aux performances de plus en plus im- portantes a permis aux informaticiens de g{é}n{é}rer des structures arborescentes de plus en plus complexes: fractals, arbres combinatoires,... (Fran{ç}on, 1991; Fran{ç}on et Lienhardt, 1994; Prusinkiewicz et al., 1988, 1990). N{é}anmoins, bien que les nouveaux d{é}veloppements des L-Syst{è}mes abordent maintenant les arbres avec des r{è}gles de croissance plus {é}labor{é}es (Kurth, 1994), la plupart des mod{è}les de simulation de la croissance des plantes proviennent de la science informatique. Ils utilisent de ce fait des algorithmes sp{é}cialis{é}s dans la construction d'arborescences et ne prennent en compte que sommairement les connaissances de la biologie v{é}g{é}tale. Les mod{è}les AMAP (Atelier de Mod{é}lisation de l'Architecture des Plantes) d{é}velopp{é}s au CIRAD essaient de combler ces lacunes. Ils int{è}grent les connaissances qualitatives de la botanique r{é}cem- ment acquises dans le domaine de l'architecture v{é}g{é}tale (Halle et Oldeman, 1970 ; Halle et al., 1978), auxquelles se sont ajout{é}es les donn{é}es quantitatives issues des exp{é}riences agronomiques (Reffye, 1979). Une cha{î}ne compl{è}te de traitement des donn{é}es a ainsi {é}t{é} con{ç}ue, qui comprend l'observation morphologique et architecturale du v{é}g{é}tal, l'acquisition des mesures de la plante sur pied, le calcul des param{è}tres du fonctionnement de ses m{é}rist{è}mes et la simulation de sa crois- sance (Reffye et ai, 1993b). Ces diverses {é}tapes pr{é}sentent leurs r{è}gles propres et sont toutes indis- pensables {à} la simulation correcte et r{é}aliste d'une architecture v{é}g{é}tale. Les logiciels issus de cette approche pluridisciplinaire permettent de construire des maquettes informatiques tridimensionnelles des v{é}g{é}taux et des peuplements {à} partir desquelles diverses applications peuvent {ê}tre envisag{é}es (Dauzat, 1994 ; Dauzat et Hautec{œ}ur, 1991 ; Reffye et al., 1995).