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Analyse spatiale et théorique de systèmes environnementaux complexes

The spatial and theoretical analysis of complex enviromental systems

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Publié le mardi 29 mars 2011 par Loïc Le Pape

Résumé

Le programme de cette école se décline en cinq journées de formation (du 23 au 29 octobre 2011). Les thèmes abordés ont été évoqués puis discutés par le comité d’organisation afin de suivre la chaîne de traitement de l’information en géographie physique. La formation aborde la question de la pertinence des outils de mesure et des indicateurs mobilisés, puis s’oriente vers leur spatialisation puis leur intégration dans des outils de simulation. Les intervenants seront amenés à répondre à une ou plusieurs questions qui devraient permettre de faire avancer les débats et la formation.

Annonce

L'école thématique GÉOSACS 2011 - "Analyse spatiale et théorique de systèmes environnementaux complexes", sera organisée du 23 au 29 octobre 2011 au CAES de Fréjus.

Elle est organisée par l’UMR ESPACE 6012 CNRS (Université d’Avignon et des Pays du Vaucluse) avec le soutien à l’organisation de l’UMR PRODIG 8586 CNRS (Université Paris 1 – Panthéon-Sorbonne).

De plus amples détails (programme détaillé, lieux, accès, etc.) sont disponibles sur le site internet : http://www.geo.univ-avignon.fr/ET_GEOSACS2011.htm

Echéancier

Les chercheurs, enseignants-chercheurs et doctorants sont invités à manifester leur intention de participer à cette école

avant le 30 avril 2011.

Modalités d'inscriptions

compléter la fiche d'inscription suivante : http://www.geo.univ-avignon.fr/ET_GEOSACS2011_Inscriptions.htm

À renvoyer par mail à : geosacs@univ-avignon.fr ou par fax au : 04 90 16 26 99

Frais d'inscriptions (en attente de validation par l'UAPV)

Ces frais d'inscription prennent en charge la documentation, votre hébergement et vos repas du dimanche soir 23 octobre 2011 au samedi midi 29 octobre 2011.

  • Doctorants ou chercheurs financés par le CNRS : gratuit (joindre la copie de la carte étudiante et/ou un justificatif d'appartenance au CNRS - attestation -)
  • Doctorants hors CNRS (bourses ministérielles par exemple) : 350 euros (joindre la copie de la carte étudiante)
  • Autres (Maître de Conférences, Professeurs, Ingénieurs, Gestionnaires du risque, Acteurs du secteur privé, étudiants en M2 secondairement) : 500 euros
  • Paiement souhaité avant le 9 septembre 2011.

Objectifs

L’école vise à fournir aux chercheurs des approches croisées sur la manière d’utiliser ces nouvelles techniques d’analyse spatiale pour répondre à des thèmes familiers en géographie physique et dans le domaine de l’environnement : les transferts d’échelle, les liens entre la structure des systèmes étudiés (ex : bassin versant) et leur dynamique (réponse hydrologique), les mesures et les suivis diachroniques de processus bio-physiques (réchauffement climatique, l’action érosive de processus, etc.).

Organisation

Cette école thématique est l’instrument qui nous semble le plus approprié pour procéder à de tels apprentissages. En premier lieu, elle offre, sous forme de leçons synthétiques, une base de connaissances minimale qui permettra de comprendre le langage, les conceptions, les théories et les méthodes déjà utilisées (Journées 1 à 3). Les participants disposeront, au fur et à mesure de l’école, d’une autonomie grandissante dans ce processus d’apprentissage, d’autant plus important dans le domaine interdisciplinaire. En second lieu, elle permettra, à travers les séminaires-ateliers de recherche, la mise en comparaison et l’évaluation croisée de travaux portant sur un même objet, présentés par différentes personnes mais qui relèvent surtout d’approches disciplinaires et méthodologiques variées (Journées 4 et 5). Enfin, des échanges informels et le développement de relations interindividuelles seront très attendus.

Thématiques abordées et constats de départ

La récurrence d’événements hydro-climatiques extrêmes tels que des inondations (novembre 2002, décembre 2003, juin 2010), des épisodes gélifs (septembre 2008), ou des submersions marines (février 2010), aux impacts marqués et très souvent dramatiques, induit en France une augmentation remarquable des dommages matériels et des coûts associés.

Afin de mieux comprendre la cinématique et les modalités de déclenchement de ces aléas, les géographes physiciens font de plus en plus appel à des outils d’analyse spatiale et de géo-simulation inscrits dans le champ théorique de la complexité (ex : Automates Cellulaires et Systèmes Multi-Agents). Ces démarches ont été pionnières dans le domaine de l’informatique, puis en physique et en écologie, avant d’être utilisées en géographie sociale et humaine à partir des années 1980 (Couclelis, 1985). Ces méthodes sont relativement novatrices en géographie physique et environnementale (Delahaye, 2001 ; Valette, 2005 ; Douvinet et al., 2008) mais de nombreux travaux sont apparus au cours de ces dernières années. Les modèles tentent dès lors de répondre à des problématiques très variées. Il suffit de citer quelques exemples pour illustrer ce propos : SODA pour la dégradation des états de surface liée à des processus érosifs ; CAESAR pour simuler les processus d’érosion et d’accumulation le long d’un cours d’eau ; RUICELLS pour le ruissellement érosif sur des versants ; SCIDICCA pour la dynamique des mouvements de masse ; CEMCOS pour l’évolution du littoral et de la dérive sédimentaire, etc.

Le foisonnement de ces modèles, spatialisés, souligne l’intérêt récemment porté à ces outils d’analyse. Ces méthodes offrent divers avantages : répondre à des questions auxquelles les méthodes classiques achoppent : comprendre la structure d’un système spatial, déterminer des régularités dans son fonctionnement, se focaliser sur des phénomènes émergents et/ou inattendus ; s’investir dans un domaine où les contributions des uns (les informaticiens) permettent de répondre aux problématiques des autres (les thématiciens), et vice-versa. Les recherches menées dans ce domaine correspondent à un champ porteur. Il importe alors de diffuser rapidement et au mieux les implications méthodologiques, techniques et théoriques associées à des outils d’analyse spatiale et de géo-simulation qui sont issus, à l’origine, de l’Intelligence Artificielle Distribuée (IAD).

Cette école nous semble ainsi importante pour deux raisons : 1) les discussions intra- et inter-disciplinaires ne sont pas aussi fortes que l’on pourrait s’y attendre, les communautés des géographes physiciens n’étant pas très représentés dans les colloques de géographie théorique tout comme les utilisateurs d’outils d’analyse spatiale inscrits dans le champ de la complexité ne fréquentent pas les manifestations plus thématiques ; 2) il faut faciliter l’ouverture vers des pratiques méthodologiques innovantes et novatrices qui sont situées à l’interface entre la géographie physique, l’analyse spatiale et les systèmes complexes.

Situation scientifique et objectifs de l’école

Les enjeux

Lorsque les quelques géographes physiciens côtoient les spécialistes d’analyse spatiale (lors de séminaires, conférences, colloques, etc), ils n’ont pas toujours l’occasion de discuter amplement des points techniques et/ou des implications théoriques et méthodologiques associées aux outils utilisés, telles que les notions d’auto-organisation, d’émergence de premier et de second ordre, ou de sensibilité aux conditions initiales du système par exemple… Le premier enjeu de cette école est donc de réunir des chercheurs de différentes disciplines. La présence continue des intervenants (15) et des participants (35) doit favoriser un réel transfert de savoir-faire et une réelle appropriation des connaissances. L’école vise à fédérer des chercheurs, des enseignants-chercheurs, des ingénieurs et/ou des doctorants qui font face à des problèmes communs : simulation dynamique de processus, création d’indicateurs à la fois synthétiques et transposables ; généralisation de données ponctuelles (la liste ici n’est pas du tout exclusive). L’école doit aussi aboutir à une meilleure prise en compte des effets d’échelles (du niveau local à l’échelle régionale) et des jeux d’interactions entre composantes environnementales, au sein de systèmes physiques (naturels et/ou anthropisés) considérés comme de véritables « systèmes spatiaux complexes ».

Le deuxième enjeu est de consolider la dynamique communautaire mise en place à la suite de précédentes écoles thématiques portant d’une part, sur la modélisation et les Systèmes Multi-Agents (écoles d’Eté depuis 2002 ; formation MAPS1 en 2009, MAPS2 en 2010) et d’autre part, sur les méthodes de spatialisation et les problèmes d’incertitude existant dans l’acquisition des données (école thématique d’Arles en 2004 ; réunion du RTP MoDys depuis 2006).

Les principales attentes de cette école sont donc l’ouverture interdisciplinaire en réponse à des problématiques portées par des géographes physiciens et environnementalistes, et une meilleure intégration de ces derniers dans des Groupes De Recherche (GDR) existant comme MAGIS (Modélisations Appliquées aux Systèmes d’Information Géographique) et aussi RICLIM (Risques Climatiques) par exemple. L’implication de membres actifs de ces différents groupes devrait également renforcer plusieurs réseaux comme S4 (Simulation Spatiale pour les Sciences Sociales) et le Réseau Thématique Pluridisciplinaire Modélisation des Dynamiques Spatialisées (MoDys), en lien avec l’INSC (’Institut National des Systèmes Complexes).

Objectifs de formation

L’école vise à fournir aux chercheurs des approches croisées sur la manière d’utiliser ces nouvelles techniques d’analyse spatiale pour répondre à des thèmes familiers en géographie physique et dans le domaine de l’environnement : les transferts d’échelle, les liens entre la structure des systèmes étudiés (ex : bassin versant) et leur dynamique (réponse hydrologique), les mesures et les suivis diachroniques de processus bio-physiques (réchauffement climatique, l’action érosive de processus, etc.).

Cette école thématique est l’instrument qui nous semble le plus approprié pour procéder à de tels apprentissages. En premier lieu, elle offre, sous forme de leçons synthétiques, une base de connaissances minimale qui permettra de comprendre le langage, les conceptions, les théories et les méthodes déjà utilisées (Journées 1 à 3). Les participants disposeront, au fur et à mesure de l’école, d’une autonomie grandissante dans ce processus d’apprentissage, d’autant plus important dans le domaine interdisciplinaire. En second lieu, elle permettra, à travers les séminaires-ateliers de recherche, la mise en comparaison et l’évaluation croisée de travaux portant sur un même objet, présentés par différentes personnes mais qui relèvent surtout d’approches disciplinaires et méthodologiques variées (Journées 4 et 5). Enfin, des échanges informels et le développement de relations interindividuelles seront très attendus.

Public concerné et pré-requis demandés

Chercheurs du CNRS, enseignants-chercheurs et doctorants, investis ces dix dernières années dans l’utilisation de ces nouvelles méthodes, constituent le principal public concerné. L’Ecole s’ouvrira aux doctorants avancés dans le cadre de leurs travaux (2ème et 3ème années). Les participants disposeront à l’avance d’une courte synthèse bibliographique, non exhaustive, mais comprenant 4 à 5 références incontournables sur les thèmes abordés dans chacune des leçons matinales, ce qui permettra de se familiariser avec les concepts, les notions et les principes de base des outils utilisés et/ou développés par les conférenciers.

Quelques pré-requis sont demandés, en lien avec les formations pédagogiques dispensées dans la plupart des universités : maîtrise des Systèmes d’Information Géographique et des outils de spatialisation et d’interpolation ; connaissance(s) de base en traitements géostatistiques. Une connaissance sur le fonctionnement des processus physiques (géomorphologie, hydrologie) OU dans le domaine de l’analyse spatiale sont souhaités pour faciliter les travaux de groupe. Il est en effet attendu qu’un transfert de compétences et qu’un partage des savoir-faire soient observés entre des « informaticiens » et des « thématiciens ».

Attentes pédagogiques

Les participants seront formés à la manière de mesurer, d’évaluer, de modéliser et/ou d’analyser des problématiques environnementale en faisant appel à des outils d’analyse spatiale inscrits dans le champ théorique des systèmes complexes. Cette formation doit permettre :

  • la sensibilisation des chercheurs à l’utilisation de techniques complémentaires ;
  • le développement d’une communauté interdisciplinaire autour de travaux portant sur les cadres conceptuels, les outils utilisés et les résultats empiriques ;
  • l’acquisition de notions (émergence, auto-organisation, seuils de rupture, résilience…) ancrées dans le domaine des systèmes complexes et qui sont nécessaires pour interpréter les résultats obtenus en utilisant les outils précités (AC et SMA), mais également l’acquisition de méthodes et techniques de spatialisation de plus en plus utilisés en géographie environnementale (modèles à base physique, automates, réseaux de neurones…) ;
  • le transfert de ces compétences pour enrichir les maquettes pédagogiques des formations dispensées en géographie physique (niveau L et M).

La publication d’un ouvrage collectif (Presses Universitaires de la Sorbonne) ou d’un numéro spécial (RIG, Revue Internationale de Géomatique), reprenant les 6 leçons et certains travaux présentés et conçus pendant le séminaire, est envisagée afin de valoriser cette formation.

Lieux

  • Fréjus, France

Dates

  • samedi 30 avril 2011

Mots-clés

  • Analyse spatiale, géographie physique, environnement, modélisation, simulation

Contacts

  • Johnny Douvinet
    courriel : johnny [dot] douvinet [at] univ-avignon [dot] fr

URLS de référence

Source de l'information

  • Étienne Cossart
    courriel : etienne [dot] cossart [at] univ-paris1 [dot] fr

Pour citer cette annonce

« Analyse spatiale et théorique de systèmes environnementaux complexes », Appel à contribution, Calenda, Publié le mardi 29 mars 2011, http://calenda.org/203922