A generic approach of spatial and temporal modelling : application to dynamic landscape modelling

Les sciences qui traitent de la réalité, qu'elles soient naturelles, de la société ou de la vie, fonctionnent avec des modèles. Une partie de ces modèles décrivent les relations entre certaines grandeurs mesurables de la réalité, sans aller jusqu'au détail des interactions entre les éléments qui la composent. D'autres modèles décrivent ces interactions en prenant le point de vue des individus qui constituent le système, le comportement global n'est alors plus décrit à priori, mais observé à posteriori. Nous faisons le constat que dans les deux cas le scientifique a peu de liberté pour décrire les structures, en particulier spatiales, susceptibles de porter ces interactions. Nous proposons une approche de modélisation que l'on peut situer à mi-chemin entre les deux, et qui incite à étudier un système à travers la nature de ses interactions et des structures de graphes qui peuvent les porter. En plaçant au même niveau les relations spatiales, fonctionnelles, sociales ou hiérarchiques, nous tentons aussi de nous affranchir des contraintes induites par le choix effectué souvent à priori d'une forme de représentation de l'espace. Nous avons formalisé les concepts de base de cette approche, et ceux-ci ont constitué les éléments d'un langage métier, nommé Ocelet, que nous avons défini. Les outils permettant la mise en œuvre de ce langage ont été développés et intégrés sous la forme d'un environnement de modélisation et de simulation. Enfin nous avons pu expérimenter notre nouvelle approche de modélisation et le langage Ocelet à travers la réalisation de plusieurs modèles présentant des situations variées de dynamiques paysagèresSciences dealing with reality be it related to nature, society or life, use models. Some of these models describe the relations that exist between measurable properties of that reality, without detailing the interactions between its components. Other models describe those interactions from the point of view of the individuals that form the system, in which case the overall behaviour is not defined a priori but observed a posteriori. In both cases, it can be noted that the scientist is often limited in its capacity to describe the structures, especially those spatial, which support the interactions. We propose a modelling approach that can be considered intermediate, where the system is studied by examining the nature of the interactions involved and the graph structures needed to support them. By unifying the description of spatial, functional, social or hierarchical relationships, we attempt to lift constraints induced by the form of spatial representation that are often chosen a priori. The basic concepts of this approach have been formalized, and were used to define and build a domain specific language, called Ocelet. The tools related to the implementation of the language have also been developed and assembled into an integrated modelling and simulation environment. It was then possible to experiment our new modelling approach and the Ocelet language by developing models for a variety of dynamic landscapes situation