Nexus Eau-Alimentation : outils de modélisation et d'analyse

lneea2220  2024-2025  Louvain-la-Neuve

Nexus Eau-Alimentation : outils de modélisation et d'analyse
4.00 crédits
22.5 h + 22.5 h
Q2
Enseignants
Alonso Alice (coordinateur(trice)); Javaux Mathieu (coordinateur(trice)); Vanclooster Marnik;
Langue
d'enseignement
Français
Thèmes abordés
Le cours vise à introduire les apprenants à l’analyse multicritère de données quantitatives et à la prise de décision dans un contexte de Nexus. Ces approches seront illustrées dans le contexte du Nexus Eau-Alimentation mais sont généralisables à d’autres Nexus. Les données servant à l’analyse et à la prise de décision seront tirées de bases de données génériques et de résultats de modélisation. Pour que les apprenants fassent un usage réfléchi des outils de modélisation et de leurs outputs, les concepts de la modélisation seront introduits en portant une attention particulière aux typologies de modèles, à leurs caractéristiques, leur calibration/validation et aux incertitudes associées.
Première partie : principes de la modélisation environnementale.
- Qu’est-ce qu’un modèle : définition et modélisation d’un système, définition d’un modèle, étape de la modélisation scientifique.
- Les modèles environnementaux : typologie des modèles, caractéristiques associées aux modèles (résolution spatiale et temporelle, etc).
- Calibration et validation des modèles, analyse de sensibilité, incertitudes.
- Simulation ex-ante et ex-post.
- Optimisation.
Deuxième partie : application de la modélisation à la gestion de l’eau et à la production alimentaire.
- Modèle de prédiction des rendements sur base de la disponibilité en eau (par exemple, AquaCrop)
- Modèle d’allocation de l’eau (par exemple, WEAP)
Pour ces deux types de modèles, l’étudiant sera amené à :
- Comprendre la structure du modèle et ses limitations.
- Paramétrer les modèles en utilisant au maximum des données génériques (bases de données climatiques, télédétection, ...).
- Prendre en main le modèle pour réaliser des simulations ex-ante, appliquées à un contexte des pays du Sud, prenant en compte différents scénarii d’évolutions possibles (climat, population, demande en aliment).
Troisième partie : prise de décision dans des problématiques complexes.
- Méthodes d’analyse multicritère.
- Application aux résultats de la modélisation.
Contenu
Première partie : principes de la modélisation environnementale.
- Qu’est-ce qu’un modèle : définition et modélisation d’un système, définition d’un modèle, étape de la modélisation scientifique.
- Les modèles environnementaux : typologie des modèles, caractéristiques associées aux modèles (résolution spatiale et temporelle, etc).
- Calibration et validation des modèles, analyse de sensibilité, incertitudes.
- Simulation ex-ante et ex-post.
- Optimisation.
Deuxième partie : application de la modélisation à la gestion de l’eau et à la production alimentaire.
- Modèle de prédiction des rendements sur base de la disponibilité en eau (par exemple, AquaCrop)
- Modèle d’allocation de l’eau (par exemple, WEAP)
Pour ces deux types de modèles, l’étudiant sera amené à :
- Comprendre la structure du modèle et ses limitations.
- Paramétrer les modèles en utilisant au maximum des données génériques (bases de données climatiques, télédétection, ...).
- Prendre en main le modèle pour réaliser des simulations ex-ante, appliquées à un contexte des pays du Sud, prenant en compte différents scénarii d’évolutions possibles (climat, population, demande en aliment).
Troisième partie : prise de décision dans des problématiques complexes.
- Méthodes d’analyse multicritère.
- Application aux résultats de la modélisation.
Méthodes d'enseignement
  • Cours théorique : cours magistraux en auditoire, soutenu par des capsules vidéos. 
  • Partie exercice : Exercices en salle informatique, en utilisant des logicels open source (Python, GEE,  QGIS-SWAT, WEAP, AquaCrop ...)
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Rapport de groupe sur une étude de cas abordée au cours des exercices pratiques  : optimisation de l'allocation des eaux dans le bassin versant du Tempisque (Costa Rica) dans un contexte socio-economique et climatique changeant 
  • Rapport intermédiaire : 10%
  • Rapport final : 45%
Examen testant la compréhension de la matière théorique et la méthodologie et résultats présentés dans le rapport : 45%
Ressources
en ligne
- Diaporamas des présentations sur Moodle
- Manuels des logiciels de réference
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master de spécialisation en Nexus Eau-Energie-Alimentation