Asalée, l’assolement qui coule de source

Publié le 25 février 2020

Les exploitations agricoles sont soumises à de très nombreux aléas techniques et économiques : météorologie capricieuse, incertitudes sur les prix des productions, sur l’accès à l’eau d’irrigation… La gestion des risques est devenue un axe majeur des stratégies d’exploitation.

Points clés :

  • Une aide au choix d’assolement :  un outil de comparaison de scénarios d’assolement en termes de revenu, d’analyse de risque et de consommation en eau d’irrigation, reposant sur une cinématique non linéaire et totalement flexible
  • Une application mobile : un développement orienté “tablettes” pour un meilleur accompagnement technicien sur le terrain
  • Approche graphique et dynamique : une ergonomie pensée pour une restitution claire et synthétique de données complexes et volumineuses

Introduction

Ce constat est d’autant plus vrai pour les agriculteurs situés dans des zones où les contraintes sur les volumes d'eau prélevable destinés à l'irrigation se renforcent sous le contrôle des OUGC (Organismes Uniques de Gestion Collective). Les risques financiers sur leur résultat se font de plus en plus importants et le déséquilibre entre usages et ressources ne cesse d'augmenter. Les producteurs n'ont d'autres choix que de repenser leurs systèmes de production afin d’optimiser leurs rendements, leur consommation en eau et leurs coûts. La gestion de l'assolement constitue un des premiers leviers d'action pour réduire l'impact financier sur les exploitations. 

Les facteurs à prendre en compte pour déterminer le ou les assolements les plus pertinents sont nombreux (capacités techniques, accompagnement en formation, contexte pédoclimatique, coût de l'eau, cultures,...) et pour chacun d'entre eux la prise de risque doit être mesurée et appréciée. Différents outils de réflexion stratégique et d'aide à la décision pour les agriculteurs existent mais aucun ne prend réellement en compte plus d'un facteur de risque. C'est ce constat qui a motivé Arvalis à lancer l'application Asalée. Arvalis - Institut du végétal est un organisme de recherche appliquée agricole dédié aux grandes cultures et créé par les agriculteurs et les filières. L’application Asalée a pour but d'accompagner et conseiller les agriculteurs en intégrant des facteurs de risques tels que le climat, le prix des productions, la disponibilité et le prix de l'eau d'irrigation. Chacun est alors en mesure d'identifier des solutions personnalisées grâce au calcul d'indicateurs de rentabilité, de variabilité et de consommation en eau d'irrigation. 

Plus concrètement, Asalée permet aux agriculteurs et conseillers de définir des scénarios d'assolement répartis par grands types de sols et unités fonctionnelles des exploitations. Les indicateurs et calculs s'appuient sur l'expertise d'Arvalis et de ses partenaires ainsi que sur des données collectées sur plus de 20 ans. Le moteur de calcul réalisé par Arvalis se base sur l'union des référentiels existants et fournit des résultats aussi bien économiques qu'agronomiques. 

Atol CD a été sollicité pour concevoir et développer une application ergonomique permettant de saisir les multiples informations à exploiter, de définir des scénarios d'assolement et restituer de manière simple et lisible les résultats retournés par le moteur Arvalis. 

Pour quels utilisateurs ? 

Les personnes ciblées par l’application Asalée sont en premier lieu les techniciens et conseillers. L’application leur permet de créer des exploitations “types” et d’y rattacher une ou plusieurs simulations constituées de scénarios. Ceci leur permet d’assurer un premier niveau de conseil couvrant ainsi la grande majorité des cas de figure auxquels ils peuvent être confrontés dans les régions sur lesquels ils interviennent. 

Les exploitants sont la seconde cible de l’application. Les techniciens peuvent initier leur exploitation et leur redonner la main pour une configuration plus personnelle. 

Cinématique générale

Avant de proposer des scénarios d’assolement, l’utilisateur doit renseigner toute information relative à son exploitation ainsi que les variables potentielles des équations du moteur de calcul. Ces données sont découpées de la manière suivante : 

  • “Informations générales de l’exploitation” 
  • “Liste des ilots”
  • “Liste des cultures”

L’idée générale d’Asalée est d’offrir un maximum de liberté dans la définition des scénarios : c’est pourquoi la cinématique se démarque par son absence de linéarité et l’indépendance des données saisies. Plus concrètement, les ilots ne sont pas directement rattachés à une ou plusieurs cultures et inversement. Plus vulgairement, les données sont saisies pêle-mêle afin que l’utilisateur puisse faire sa propre cuisine lors de la conception des scénarios. Évidemment, cette liberté de création ne doit pas aboutir à des résultats infructueux en raison d’une saisie farfelue et irréaliste. Des mécanismes de contrôle de la cohérence sont en place pour s’assurer que les types de sol des cultures sont conformes aux types de sol des ilots, que les surfaces indiquées au niveau des assolements correspondent à celles de l’exploitation, que les stades culturaux ont du sens, …
Cette assistance se fait par le biais de contrôles à la saisie mais également par la détermination automatique de valeurs basées sur des référentiels métiers (ex : calcul des charges opérationnelles d’irrigation en fonction des données relatives à l’agence de l’eau sélectionnée).

Définition d’un ilot

Une fois l’ensemble des données “exploitation” saisies, l’utilisateur peut définir un ou plusieurs scénarios d’assolement. L’assolement est présenté sous forme d’un tableau relatif à un îlot et un type de sol donné. Ce tableau permet la répartition des surfaces utilisées pour chaque culture saisie au préalable dans l’onglet « Liste des cultures ». Une dose maximale d’irrigation peut également être saisie pour indiquer le volume d’eau maximum que l’on souhaite apporter à une culture donnée. 

Définition de deux scénarios pour une exploitation

Une fois les scénarios de la simulation configurés, le moteur de calcul Arvalis est appelé par le biais de Web Services. Toute la partie « agronomie » (bilan hydrique, fonctions de production, etc.) est codée dans les moteurs de calculs ARVALIS : l’interface est là pour interagir avec ce moteur en fournissant des données d’entrée puis en interprétant et restituant  les résultats sous forme tabulaire et graphique.

Ci-dessous un schéma reprenant le fonctionnement général de la cinématique Asalée : 

On retrouve ici les quatre grandes étapes énoncées plus haut : 

  • 1 : Données d’exploitation
  • 2 : Définition des scénarios d’une simulation
  • 3 : Appel au moteur de calcul Arvalis
  • 4 : Restitution des résultats 

Les données “exploitation” ne sont pas saisies de manière linéaire. On retrouve les informations générales (en rouge) puis les n îlots (bleu) et les n cultures (vert). 
Ces données sont saisies dans l’ordre souhaité et ce sans incidence particulière. 
Moteur de calcul et logique métier

Le moteur de calcul d’Arvalis est appelé via des Web Services développés par Arvalis et conformément à la demande, les échanges se font au format XML. Un Web Service a été réalisé pour les indicateurs économiques et un autre pour les résultats agronomiques. Le moteur utilise un grand nombre de données en entrée, pour caractériser les exploitations agricoles, le matériel d’irrigation, des groupes de  parcelles (îlots), etc. Les résultats retournés dans les fichiers en sortie portent sur les vingt dernières années climatiques. Selon les modules interrogés et le nombre de données en entrée (nombre de scénarios, d'îlots, de cultures, …), les temps de réponse du moteur peuvent être plus ou moins longs (jusqu’à deux minutes pour les cas « extrêmes »). Des mécanismes de mise en cache, d’affichages partiels en continu ont été mis en place afin de faire patienter les utilisateurs et d’éviter la frustration liée à l’attente.  
Côté résultats, le moteur de calcul Arvalis retourne des données “brutes”. L’application Asalée se charge de comprendre et interpréter ces résultats afin de fournir différents indicateurs économiques portant sur le temps de travail, la consommation en eau d’irrigation, le positionnement vis à vis d’un objectif de revenu et sa fréquence d’atteinte. D’autres indicateurs sont retournés pour les appels au Web Service “agronomique”. Les règles de calcul à mettre en place pour chaque diagramme sont nombreuses et les données reçues à traiter volumineuses. Il était donc essentiel qu’Atol CD mette l’accent sur la compréhension et l’interprétation des résultats ainsi que sur l’optimisation des performances liées à leur restitution.
Enfin, deux types d’appel, et donc de retour, sont gérés selon le choix du mode de restitution « Par ensemble d’îlots » ou « Par cultures ».

Référentiels et aide à la saisie

Au delà de l’expertise liée aux calculs des indicateurs, Asalée offre une plus-value à travers l’exploitation de référentiels de données et ainsi d’un accompagnement lors de la saisie des informations. Ces référentiels sont fournis par les partenaires d’Arvalis ou récupérés par le biais de Web Services. Les référentiels transmis sous forme de fichiers plats ont été réintégrés à l’aide d’un ETL (Pentaho Data Integration). Atol CD est intervenu dans la mise en oeuvre et la réalisation de ces Web Services et traitements ETL. Parmi les référentiels utilisés, on trouve par exemple :

  • « Types de sol » (îlot et culture) : les données sont récupérées via API-Agro (Web Service Json)
  • « Types de bassin versant » : les données sont récupérées via une base de donnée construite avec l’aide de l’Agence de l’Eau et/ou des chambres d’Agriculture.
  • « Prix de l’eau » : référentiel lié aux agences de l’eau (source de prélèvement, classement ZRE, Gestion collective, Redevance des agences de bassin, énergie de pompage, …)
  • « Géolocalisation » : scénarios climatiques mobilisés en fonction des coordonnées géographiques

Ces référentiels sont pour la plupart dynamiques entraînant ainsi un pré-remplissage intelligent.

Résultats 

Les résultats sont restitués de trois manières différentes : “Pour l’exploitation, “Par culture”, “Représentation graphique”. Pour chacun de ces retours, il est possible de filtrer l’information sur les années plus ou moins sèches, sur les îlots concernés ou encore sur la culture. 
 

Résultats économiques pour l’ensemble de l’exploitation

Les résultats peuvent être téléchargés au format CSV.

Ergonomie et UX

La réalisation de l’application Asalée a été confiée à Atol CD pour son expertise technique mais également pour sa capacité à imaginer une ergonomie et des interfaces adaptées à des contraintes fortes en termes de volumétrie et de données à restituer. L’ergonomie de l’application a immédiatement été identifiée comme un point critique et sensible du projet. Pour une application aussi imprégnée du métier qu’Asalée, il est essentiel que les interfaces et l’expérience utilisateur soient soignées sans quoi elle devient rapidement inutilisable. Le pôle UX/Design d’Atol CD a donc été fortement sollicité durant l’ensemble de la réalisation du projet. 

La liberté de navigation et l’absence de linéarité au sein des interfaces de saisie offrent à l’application des possibilités multiples et presque infinies en termes de simulations et scénarios. Le premier objectif était d’atteindre ce niveau de souplesse tout en conservant une vraie cohérence et une simplicité d’utilisation de l’outil. Sortir des “schémas classiques” de formulaires de saisie par étapes n’est pas si aisé et le résultat obtenu est le fruit d’une réflexion continue enrichie constamment par les retours utilisateurs. La création de scénario peut elle aussi rapidement devenir un casse tête utilisateur tant les paramètres sont nombreux (saisie des assolements et des doses maximales d’irrigation par ilot/culture/type_de_sol, gestion de la priorisation d’accès à l’eau, …). Là aussi, le travail des équipes UX a été primordial. La méthode Agile nous a amené à repenser régulièrement ces écrans afin d’obtenir un résultat intuitif. 

Enfin, l’accès aux résultats constitue l’autre volet ergonomique pour lequel Arvalis attendait un travail de réflexion poussé. Une restitution simple des données retournées aurait abouti à des tableaux indigestes et illisibles sur tablette. Ces écrans ont donc fait l’objet d’un travail collaboratif conséquent entre les équipes d’Atol CD afin de trouver le meilleur équilibre possible entre ergonomie, lisibilité et performances.  

Compatibilité

Compte tenu de la complexité des formulaires et du contexte d’utilisation de l’application, Asalée a été conçu pour s’adapter aux écrans “tablettes” ou “desktop” uniquement (Responsive Design). Par ailleurs, l’application est fonctionnelle sur les versions supportées des navigateurs suivants :   

  • Mozilla Firefox
  • Internet Explorer
  • Google Chrome
  • Safari
  • Edge

Choix techniques et compatibilité

  • Serveur et stockage
    • SGBD PostgreSQL
    • Serveur MS Windows Server & IIS
  • API de services
    • Framework PHP OpenSource Lumen (Laravel)
  • Client web
    • Librairie VueJS + HTML5 / CSS3 / JS
  • Règles et choix 
    • Pas de composant ou librairie “fermé” ou propriétaire
    • Interfaces utilisateur Responsive Design (tablette uniquement)
  • Echanges
    • Web Services 

Les partenaires

Contact

  • Sylvain Marsac, Responsable projet Asalée
  • Arvalis - Institut du végétal
     

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