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Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech
Projet SIE Pesticides
UMR TETIS – UR TSCF – UR MAEP – UR ADER
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 2
UMR TETIS – UR TSIA – UR QEPP – UR ADER
Projet SIE Pesticides
Plan
• Contexte et objectifs
• Principaux fondamentaux pilotant le projet
• Rappels sur les entrepôts de données
• Modèles du SIE Pesticides
• Exemple de Modèle d’Entrepôt de données
• Exemples d’analyse avec l’outil SOLAP
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1° Partie
Contexte et Objectifsdu
Projet SIE Pesticides
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Projet SIE Pesticides
Contexte sociétal
• Utilisation massive de pesticides– 76 100 tonnes : 3° consommation mondial et 1° en Europe– Impact sur l’environnement
• Positif : Selon certains experts, 50% de la surface de forêt actuelle a été préservée (Source ORP)
• Négatif : Impacts sur les différents compartiments de notre environnement (Source ORP)
Plan EcoPhyto2018
Objectif : Réduite de 50% l’utilisation des pesticides en 2018
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 5
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Projet SIE Pesticides
Objectif sociétal du projet SIE Pesticides
• Réduire l’impact des produits phytosanitaires dans les différents compartiments de l’environnement en France
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Projet SIE Pesticides
2 Objectifs opérationnels
• Objectif de production de connaissance– Faire évoluer et concevoir les méthodes, les indicateurs et les outils
permettant d’identifier et d’évaluer l’impact des pesticides sur l’environnement
• Objectif de structuration de la connaissance – Concevoir un système d’information améliorant l’accès à la connaissance
relative aux pesticides en vue de faciliter sa remobilisation dans un but d’information et de transparence vis-à-vis des acteurs
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2° Partie
Principes fondamentaux du projet
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Recherches thématiques
Recherches Informatiques
Démarche de pilotage du projet
Accélérationsdes recherches
Questions deRecherches Thématiques
Mise en œuvreTechnologies
Questions deRecherches Informatiques
ProblématiquesInformatiques
Outilsinformatiques adaptés
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Projet SIE Pesticides
Contexte de recherche particulier
• Recherches informatiques menées en synergie avec des chercheurs « thématiciens »
Recherches thématiques
Recherches Informatiques
Problématique : Concepts manipulés sont des objets de recherche
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 10
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Défi informatique
Organiser l’évolution du SIE Pesticides
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Défi informatique
• Concevoir et mettre en œuvre des méthodes et des outils permettant l’évolution
– Du développement de l’application (code)
– Des structures de données
Entrepôt de données + SOLAP
Méthode itérative + Formalisme SIG
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Profil SIG
• Extension de l’AGL Objecteering– Formalisme pictogrammique
• Propriétés spatiales et temporelles des concepts métiers
– Ligne de production automatique du code SQL
SIT
Générateurde code
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Systèmes d’information transactionnels
Collecter Restituer
Entrepôtde données
Postes client
Découpage des données primaires / calculées
Données primaires Données diffusées ou calculées
Indicateurs
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3° Partie
Rappel sur les entrepôts de données
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Systèmes d’information transactionnels (SIT)
Collecter Restituer
Entrepôtde données
(ED)
Postes client
Architecture d’un Entrepôt de données
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Systèmes d’information transactionnels
Collecter Restituer
Entrepôtde données
Postes client
Architecture d’un Entrepôt de données
Années
Production
Surface
Chiffre d’affairedes Entreprises Agricoles
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Structure d’une dimension
EnsembleProduction
Bovin LégumeGallinacé
Vache Taureau Carotte SaladePommede Terre
Poule
Dimension Production
Produit
EnsembleProduction
0..1
Type Produit
0..1
Liste Types Produit
Liste Produits
0..*
0..*
Années
Production
Surface
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4° Partie
Modèles duSystème d’Information Transactionnel
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Mise en œuvre
Systèmes d’information transactionnels
Collecter Restituer
Entrepôtde données
Postes client
Créerle modèle d’analyse
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Modèle du SIE Pesticides
SI E Pesticides - Analysis SubModel
Activités Agricoles
Bassin Versant
Activités Métrologiques
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Modèle du Bassin versant
Station de Mesure Pratiques Agricoles Gestion Exploitation
Bassin Versant
Unités surfaciques
Connectivité hydrologique
1
*
Nomenclature CorineLand Cover
Caractérisation
Zone Non Agricole
*
1
Station I nstrumentée
Mesurage
Bassin Versant
*
0..1
I ntervention
I ntervention Agricole
Elément Surfacique
Noeud
Représentation
Elément P onctuel de C onnexion
0..1
*
Bass in V ersant
Organisation Territoriale
C omposant Bass in V ersant
1
1..*
E lément Surfacique
Redécoupage Spatial
Unité Homogène
1..*
*
P arcelleDrainage
Système de Drainage
1
0..1P arcelles A nciennesEvolution Spataile SourceV ers Nouvelle Evolution
1..*
0 ..1
Depuis A ncienne EvolutionEvolution Spatiale CibleP arcelles Nouvelles
1
1..*
Station
I ntervention Unité de Gestion
Nomenclature Corine Land Cover
Zone Non AgricoleMarais
TalusHaie
Zone Humide / Plan d'Eau
Parcelle
Parcelle DrainéeMouillère
Collecteur de Drainage
Système de Drainage
Evolution Parcellaire
Réseau Routier
Chemin en terre
Bande Enherbée
Elément Ponctuel
Fossé
Puit
Barrage
Point de Pompage Rejets ponctuels
Elément Ponctuel de Connexion
Zone Humide
Bras
Plan d'eau
Elément Surfacique
Elément Linéaire
Canal
Composant Bassin Versant
Bassin Versant
Cours d'eau
Unité Homogène
Noeud
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Modèle du Bassin versant
Campagne de Mesures
Bassin Versant
1
*
Nomenclature C orineLand C over
Caractérisation
Zone Non A gricole
*
1
Analyse de Sol
Campagne
Bande Enherbée 1 ..*
1
P arcelles NouvellesEvolution Spatiale CibleDepuis A ncienne Evolution
0 ..1
1 ..*
V ers Nouvelle Evolution Evolution Spataile SourceP arcelles A nciennes
0 ..1
1
Sys tème de Drainage
Drainage P arcelle
1 ..*
1
C omposant Bass in V ersantOrganisation Territoriale
Bass in V ersant
P arcelle
Campagne
A nalyse de Sol
1
*
TalusSurmontéeHaie
10..1
C omposant Bass in V ersant Modification Géométrie C omposant O rigine
1 0 ..1
Echantillon de Sol
Composant Origine
Nomenclature Corine Land Cover
Zone Non Agricole
Marais
TalusHaie
Zone Humide / Plan d'Eau
Parcelle
Parcelle DrainéeMouillère
Collecteur de Drainage
Système de Drainage
Evolution Parcellaire
Réseau Routier
Chemin en terre
Bande Enherbée
Elément Ponctuel
Fossé
Puit
Barrage
Point de Pompage Rejets ponctuels
Elément Ponctuel de Connexion
Zone Humide
Bras
Plan d'eau
Elément Surfacique
Elément Linéaire
Canal
Composant Bassin Versant
Bassin Versant
Cours d'eau
Ordre Strahler : integer
Echelle Carthage : string
Nom : string
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Modèle du Bassin versant
• Problématique Equipe PHYLEAU– Diffusion des pesticides
Bassin Versant
Sol et Sous-Sol
Unité LinéaireUnités surfaciques
Connectivité hydrologique
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Modèle de Connectivité d’hydrologique
Unités surfaciques
Unité Linéaire
Connectivité hydrologique
Elément Ponctuel
Elément Ponctuel de Connexion
Elément Surfacique
Elément Linéaire
0 ..1
0 ..1
NoeudReprésentation
E lément P onctuel de C onnexion
1 ..*
1
T ronçon E lémentaire
Segmentation Linéaire
E lément Linéaire
1
0 ..1
U nité Homogène A val
Connexion Aval
Ligne d'échange
0 ..1
*
U nité Homogène A val
Connexion Amont
Noeud A mont *
0 ..1
Ligne d'échange A val
Connexion Amont
U nité Homogène A mont
*
0 ..1
Noeud A val
Connexion Aval
U nité Homogène A mont
T ronçon E lémentaire A mont
Connexion Aval
Noeud A val
*
1Noeud A mont
Connexion Amont
T ronçon E lémentaire A val
1
* T ronçon A mont
Connexion Aval
Ligne A val
0 ..1
0 ..2Ligne A mont
Connexion Amont
T ronçon A val
0 ..2
0 ..1
E lément SurfaciqueRedécoupage Spatial
U nité Homogène
1
1 ..*
Unité Homogène
Tronçon Elémentaire
Ligne d'échangeNoeud
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Modèle des Unités surfaciques
Sol et Sous-Sol
Unités surfaciques
Elément Surfacique
*
1 ..*
U nité Homogène
Redécoupage Spatial
E lément Surfacique
Unité Homogéne
Caractérisation des Sols
Ensemble de Caractéristiques
*
*
Ensemble de Caractéristiques
Cellule ElémentaireTrans Chrono Parcelle
Unité Homogène
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Modèle du Sol et sous-sol
Unités surfaciques
Sol et Sous-Sol
Echantillon de Sol
Producteur : string
Commentaire : string
1..*
0 ..1
Horizon
Caractérisation Horizon
C arotte de Sol
0 ..1
1
carotte de Sol
Caractérisation du Sol
Echantillon de Sol
1
*
T ype E lément Gross ier
Caractéris tique
E lément Gross ier
*
*
Horizon
Success ion Couche
C aractéris tique P édologique
C aractéris tique Géologique
Classement Géologique
T ypologie Géologie
*
0 ..1
Unité Homogéne
Caractérisation des Sols
Ensemble de Caractéristiques
*
*
Horizon
Caractérisation Pédologique C aractéris tique de Sol
1
1 ..*
Horizon
Description Hydromorphique
Hydromorphie
*
0 ..1
Unité Homogène
Hydromorphie
Caractéristique BiologiqueConductivité Hydraulique à Saturation
Densité Apparente
Humidité
Ca C O Trois
Carotte de SolType Elément Grossier
Elément Grossier
pH
Azote Total
Carbone Organique
Matière Organique
Sable GrossierSable FinTerre Fine
Limon GrossierLimon FinArgile
Caractéristique Granulomètrique
P Deux O Cinq
Mg OMg
K Deux O
K
C E C
Ca OCa
Caractéristique Chimique
Caractéristique de Sol
Horizon
Caractéristique Pédologique
Typologie Géologie
Ensemble de Caractéristiques
Caractéristique Géologique
Pourcentage Taches de Réduction : real
Pourcentage Taches d'Oxydation : real
Description : string
Commentaire : string
Unité : string
Valeur : real
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 28
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Modèle des Activités Métrologiques
Bassin Versant
Activités Métrologiques
Métrologie de Laboratoire
Station de Mesure
Bassin Versant
Echantillon T errain
Divis ion
Echantillon de Laboratoire
1
1 ..*
Bassin Versant Mesurage Station I nstrumentée
1
*
Echantillon de Laboratoire
Station Echantillon Terrain
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Modèle d’une Station de mesure
Bassin Versant
Métrologie de Laboratoire
Station de Mesure
Caractéristique analysée Propriété Physico/ Chimique
*
*
P ropriété P hys ico/C himique
Caractéris tique Chimique de Terrain
Echantillon T errain
*
0..1
Données de Terrain
Caractérisation
Station
*
0 ..1 I ns trumentation de T errain
Mise en oeuvreStation
1..*
1
Echantillon de Laboratoire
Divis ion
Echantillon T errain
1 ..*
1 ..*P rotocole
ComformitéEchantillonneur
1 ..*
1
Echantillon T errain
Prélèvement
Echantillonneur
1 ..*1
C ourbe de T arage
Détermination
Limnimétre
*
0 ..1
Débit
Acquis ition de Débits
Limnimétre
*
0 ..1
P récipitationAcquis ition de Précipitations
P luviomètre
*
0 ..1
Hauteur P iézométriqueAcquis ition de Hauteurs
P iézomètre
Bass in V ersant
Mesurage Station I ns trumentée
1
*
Bassin Versant
Echantillon de Laboratoire
Caractéristique Chimique de Terrain
TempératureETP
Station
Donnée de Station
Echantillon Terrain
Protocole
Echantillonneur
Débit
Courbe de Tarage
Limnimétre
Précipitation
Pluviomètre
Hauteur Piézométrique
Piézomètre
I nstrumentation de Terrain
Code qualité : integer
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Pratiques Agricoles
Station de Mesure
Métrologie de Laboratoire
Caractéristique analyséePropriété Physico/ Chimique
Commentaire : string
I ncertiture : real
Unité : string
Valeur : real
Valeur Douteuse : boolean
Non Détectée : boolean
I nf LQ : boolean
Limite Quantification : real
*
*
P ropriété P hys ico/C himique
Caractéris tique Chimique de Laboratoire
Echantillon C himie
*
*
Elément Métallique
Caractéristique Métallique
Echantillon Métaux
1..*
1
EchantillonAnalyse
Echantillon de Laboratoire
1..*
1
Echantillon de Laboratoire
Divis ion
Echantillon T errain
Echantillon Phyto
Caractéristique Matière Active
Matière Active
*
*
Matière Active
Echantillon Terrain
Caractéristique Matière Active
Sédiment
Caractéristique Métallique
Caractéristique Chimique de Laboratoire
Elément Métallique
Chimie Générale Métaux Phytosanitaires
Echantillon
Bio FilmMatière En Suspension
Echantillon d'eau filtréeEchantillon d'eau brute
Echantillon de Laboratoire
Nom : string
Modèle Métrologie de laboratoire
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Modèles Campagne de Mesures
Campagne de Mesures
Sol et Sous-SolEchantillon de Sol Caractérisation du Sol
carotte de Sol1
0..1Echantillon de Sol
Carotte de Sol
Commentaire : string
Producteur : string
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 32
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Projet SIE Pesticides
Modèle global Activité Agricole
SIE Pesticides - Analysis SubModel
Activités Agricoles
Bassin Versant
Activités Métrologiques
Gestion Agricole Sectorielle
Gestion Exploitation
Pratiques Agricoles
Soutiens publics
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 33
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Modèle global Activité Agricole
SIE Pesticides - Analysis SubModel
Activités Agricoles
Gestion Exploitation
Pratiques AgricolesSoutiens publics
Exploitant
Correspondance avec Exploitant
Coordonnées Exploitant
*
0..1
Coordonnées
Exploitant
1..*
*
Spécialité Commerciale
Quantité de Produit AchetéAchat
*
0..1
I nterventionI ntervention Agricole
I lot
*
*
SoutienSoutien Financier
Exploitant
Achat Produit Phytosanitaire
I lotExploitation
Spécialité Commerciale I nterventionSoutien
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 34
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Modèle de Gestion de l’ExploitationSI E Pesticides - Analysis SubModel
Activités Agricoles
Pratiques Agricoles
Bassin Versant
Gestion Exploitation
1
*
rotation C ulturale
Success ion CulturaleSuccess ion C ulturale P révis ionnelle
*
1
Succession Culturale Prévisionnelle
Sucession Culturale
Unité de gestion
1
*
U nité de Ges tion
Conseil
C onseil de Ges tion
*
1
Conseil de Gestion
Conseil
Expert
*
0 ..1
I ntervention C onseillée
I ntervention ConseilC onseil de Ges tion
*
*
Rotation C ulturale C onseillée
Success ion Culturale Conseillée
C onseil de Ges tion
0..1
*
Coordonnées Exploitant
Correspondance avec ExploitantExploitant
0..1
1
Coordonnées Expoitation
Correspondance avec Exploitation
Exploitation
*
*
Enherbement
Gestion Enherbement
C ulture P érenne
1..*
*
Spécialité C ommerciale
Quantité de Produit Acheté
A chat
1
1..*
Dis tributeur P roduit P hytosanitaire
Approvis ionnement
A chat P roduit P hytosanitaire
10..1
T ype Sys tème P roduction
Class ification Sys tème
Sys tème de P roduction
*
1
Matériel
Equipement
Exploitation
*
1
A chat P roduit P hytosanitaire
Aprovis ionnement
Exploitation
1 ..*
1 U nité de Ges tion
Gestion SpatialeExploitation
1 ..*
0 ..1
Sys tème de P roduction
Gestion
Exploitation
I lot Organisation Agricole P arcelle
0 ..1 1 ..*
I lot
I ntervention AgricoleI ntervention
0 ..1
*
Responsabilité LégaleNature Gestion exploitation
Type de Responsabilité*
0..1
Exploitant
Nature de l'Exploitation
Responsabilité Légale
1
*
Responsabilité Légale
Gestion d'Exploitation
Exploitation
*
1
Expert
Coordonnées
Exploitant
Quantité Produit Acheté
Spécialité Commerciale
I ntervention
Parcelle
Type de Culture
<<enumeration>>
Type Culture Pérenne
<<enumeration>>
Type Culture Annuelle
<<enumeration>>
Arrachage
Succession Culturale Conseillée
Succession Culturale Prévisionnelle
I nter Culture
Conseil de GestionType de Responsabilité
Gestion Enherbement
Responsabilité Légale
Enherbement
Récolte
Matériel de Traitement
Culture Pérenne
Culture Annuelle
Mise en place de Culture
Culture
Rotation Culturale
Unité de Gestion
Type Système ProductionSystème de Production
Distributeur Produit Phyto
Achat Produit Phytosanitaire
I lot
Exploitation
Type Culture Pérenne
Type Culture Annuelle
Vigne
Blé
Ecartement des Rangs : real
Référence Nom Culture Pérenne : Type Culture Pérenne
Référence Nom Culture Annuelle : Type Culture Annuelle
Nom : Type de Culture
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 35
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Projet SIE Pesticides
Modèles Pratiques Agricoles
Métrologie de Laboratoire
Bassin Versant
Gestion Exploitation
Pratiques Agricoles
1 ..**
C ulture
Homologation Culture
Doss ier d'Homologation
*
1
Doss ier d'Homologation
Homologation Produit
P roduit C himique
*
*
P roduit C himique
Application de Produit
T raitement C himique
0 ..1 *
T ype d'actionMode d'action C omposé C himique
*
*
T ypologie d'Effet
Classement ToxicologiqueC omposé C himique
*0 ..1
I ntervention
I ntervention Agricole E lément Surfacique
1
*
T ype de T ravaux
Typologie de TravauxA utre I ntervention
1
1 ..*
T ype Fertilisant Typologie de Fertilisation
Epandage Fertilisant
1 ..* *
Matière A ctive
Concentration
Spécialité C ommerciale
I lot
I ntervention Agricole
I ntervention
0 ..1
*
A chat
Quantité de Produit Acheté
Spécialité C ommerciale
*1 ..*
Echantillon Phyto
Caractéristique Matière Active
Matière Active
*
* Spécialité C ommerciale
Caractéris tique Produit
T ype de Formulation
*
0 ..1
Autre I ntervention
Typologie de Matériels
Type de Matériel
*
*
Phytosanitaires
Zone Humide / Plan d'Eau
Parcelle
Réseau Routier
Chemin en terre
Bande Enherbée
Zone HumidePlan d'eau
Elément Surfacique
Type de Culture<<enumeration>>
Culture
Achat Produit Phytosanitaire
I lot
Dossier d'homologation
Type de Matériel
Type de Formulation
Application de Produit
Produit Chimique
Quantité Produit Acheté
Toxicologie
Intervention ChimiqueIntervention Alternative
Type d'action
Type de TravauxType Fertilisant
I rrigation Autre InterventionEpandage Fertilisant
Protection Phytosanitaire
Intervention
Concentration
Matière Active
EcoSystème
Typologie d'Effet
Autre
Insecticide
Herbicide
Fongicide
Spécialité Commerciale
Nom : Type de Culture
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 36
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Projet SIE Pesticides
Modèle Soutiens Publics
Activités Agricoles
Soutiens publics
C ontrat EnvironnementalTypologie de Contrats
T ype de C ontrat
*
1
Soutien P roduction
Typologie de Soutiens
T ype de Soutien
*
1
Exploitant Soutien Financier Soutien
* *Exploitant Soutien
Soutien Production Contrat Environnemental
Type de SoutienType de Contrat
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 37
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Projet SIE Pesticides
Pratiques Agricoles
Gestion Agricole Sectorielle
Gestion Exploitation
SIE Pesticides - Analysis SubModel
*
0 ..1
I ntervention C onseillée
I ntervention Conseil
A vis Sectoriel
A vis Sectoriel
Avis
Secteur de Référence
* 1
A vis Sectoriel
Success ion Culturale Conseillée
Rotation C ulturale
*
*
Expert
Avis
Avis Sectoriel
1
*
I ntervention
Succession Culturale Conseillée
Avis Sectoriel Secteur de Référence
Rotation Culturale
Expert
Modèle Gestion Agricole Sectorielle
Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
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5° Partie
Exemple de Modèle d’Entrepôt de données
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 39
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Projet SIE Pesticides
Mise en œuvre
Systèmes d’information transactionnels
Collecter Restituer
Entrepôtde données
Postes client
Créerle modèle d’analyse
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 40
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Projet SIE Pesticides
Profil SOLAP
• Extension de l’AGL Objecteering– Modélisation des cubes
• Formalisme du CRSNG
– Génération du modèle de la base de données
Collecter Restituer
SIE Pesticides
Dimension Spatiale Dimension Temporelle
Dimension Matière Active
Mesure
Surface développée : real
Quantité de Matière Active kg : real
/Quantité de Matière Active kg/ha : real
Entrepôtde
Données
Générateurde code
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 41
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Projet SIE Pesticides
Dimension Spatiale
Collecter Restituer
Dimension Spatiale
Composant Bassin Versant
Composant Bassin Versant
1
*
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 42
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Projet SIE Pesticides
Modèle du Cube - Dimension Temporelle
Dimension Temporelle
Ensemble Années
Année Calendaire
Semaine
Année Hydrologique
Mois
Jour
Semaine
1
Année Hydrologique*
11
*
Semaine
1
**Mois
1
*Jour
1
*Jour
1
Année *
Collecter Restituer
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 43
UMR TETIS – UR TSIA – UR QEPP – UR ADER
Projet SIE Pesticides
Dimension Matière Active
Collecter Restituer
Dimension Matière Active
Ensemble Matière Active
Famille Matière Active
Matière Active
Type Action
Matière Active
1
*
Famille Matière Active
1
* Type Action
1
*
Matière Active
1
*
Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech
6° Partie
Exemples d’analyse avec l’outil SOLAP
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 45
UMR TETIS – UR TSIA – UR QEPP – UR ADER
Projet SIE Pesticides
Exemple d’un emboîtement de BV
11 Janvier 2011 Projet Miriphyque – 2ière réunion 46
UMR TETIS – UR TSIA – UR QEPP – UR ADER
Projet SIE Pesticides
Evolution temporelle de la Matière Active appliquée
Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale
Unité mixte de recherche Cemagref - CIRAD - AgroParisTech
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