€Le sujet de l'étude

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Extrait

- ENSA.M – UA INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET MODELISATION DE L’ESPACE – T.P. Conception et Réalisation
d'une Base de Données Hydrologique -
T.P. Bases de Données pour les SIG.
Modélisation hydrologique
pour la gestion de pollutions d'origine agricole
a bP. Vismara , J.M Robbez-Masson
a UFR Informatique et Mathématiques Appliquées ENSA.M - INRA Montpellier
b UFR Science du Sol ENSA.M - INRA Montpellier
1 Le sujet de l'étude
1.1 L'OBJECTIF
Nous souhaitons créer une base de données qui nous permettra de gérer des problèmes de pollution
à l'entrée de captages d'eau. Ces captages étant munis de stations de mesure de la qualité de l'eau, il
s'agit de retrouver l'origine de la pollution pour mettre en place une politique adaptée.
La problématique générale est ici mise en œuvre à l'échelle d'un petit bassin-versant d'environ
100 ha en milieu méditerranéen rural et essentiellement viticole, dans lequel on imagine que les
pollutions proviennent des pesticides épandus sur les parcelles. Ces pesticides empruntent, à
l'occasion des orages, le réseau de fossés ceinturant les parcelles et s'acheminent donc vers l'exutoire
du bassin-versant. Les stations de mesure sont localisées précisément sur certains tronçons de ces
fossés. Le plan de situation (cf. Annexe 1) permet de localiser les stations, le réseau et l'aspect
général des parcelles.
Dans le but de traiter cette problématique, on devra pouvoir répondre aux questions suivantes :
♦ Quels sont les drains dont les eaux peuvent atteindre une station ?
♦ Quelles sont les parcelles situées en amont d’une station de mesure ?
♦ Quels sont les polluants susceptibles de se trouver au niveau de telle station de mesure ?
♦ Quels sont les produits susceptibles d’atteindre chaque station au cours d’une quinzaine
donnée ?
♦ Quelle est la liste des stations à informer lorsqu'une pollution accidentelle a lieu sur telle
parcelle ?
1.2 LES INFORMATIONS DE DEPART.
Pour résoudre cette problématique, nous devrons utiliser les données provenant de deux
sources distinctes :
♦ Des données géographiques extraites d’un SIG et décrivant les composants du réseau
hydrologique et les relations existant entre ces composants : fossés, parcelles, stations
de pompage.
♦ Une base Access résultant d’une enquête sur les habitudes des exploitants agricoles
concernant l’épandage de pesticides : propriétaires des parcelles, traitements effectués
par ces propriétaires, description des produits utilisés.
L’objectif de ce TP sera d’étendre la base Access existante en intégrant les données
géographiques afin de pouvoir répondre aux différentes questions.
11-3-99 – P. Vismara et J.M. Robbez-Masson -- 1 -- ENSA.M – UA INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET MODELISATION DE L’ESPACE – T.P. Conception et Réalisation
d'une Base de Données Hydrologique -
1.3 LES CONTRAINTES SUR LES DONNEES.
Une parcelle est une entité de traitement agricole homogène. L'exploitant agricole y répand des
pesticides, susceptibles de polluer l'eau. Les eaux de ruissellement de la parcelle sont entièrement
drainées par un ou plusieurs fossés. On considère que, lors de précipitations, une partie des
polluants est emportée par les eaux de ruissellement (en solution ou adsorbée sur les particules de
terre, mais on ne fait pas la différence ici), et que toutes les précipitations ruissellent.
Un fossé est un tronçon linéaire par lequel s'écoule l'eau collectée sur les parcelles. Une fois dans un
fossé, l'eau est acheminée intégralement par le réseau de fossés et ne déborde pas sur les parcelles en
contrebas. Les fossés sont habituellement connectés entre eux et forment un réseau hydrologique
hiérarchique collectant l'eau en amont et la drainant en aval vers l'exutoire du bassin-versant.
Chaque fossé est délimité par deux nœuds : un à l'amont et un à l'aval.
Un nœud est un point virtuel délimitant, dans un SIG, le début ou la fin d'un arc. Les nœuds sont
utilisés ici pour identifier le début ou la fin d'un tronçon de fossé.
Une station de mesure se trouve au bord d'un fossé, sur un tronçon parfaitement repéré sur le réseau
hydrologique.
Un exploitant est une personne gérant des parcelles agricoles. Chaque exploitant utilise un
ensemble de produits phytosanitaires pour traiter ces parcelles.
Un produit phytosanitaire (par exemple, la « bouillie bordelaise ») contient un ensemble de
matières actives (par exemple, le cuivre).
1.4 L’ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL
Ce TP s’appuie sur l’utilisation du logiciel Access 97 disponible dans l’environnement Windows
NT.
Les divers fichiers de données cités sont disponibles sur "Omuti\\TPSIG\TPBdD".
Le fichier BD_traitements.mdb devra être copié dans le répertoire personnel "H:\Users\Sigel ",i
i ∈{}1..8 , avant d’être ouvert dans Access 97.
2 Description des données initiales
2.1 LA BASE DE DONNEES ACCESS
La base de données Access est composée des six tables et relations suivantes :
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Le dictionnaire des données ci-dessous décrit sommairement les champs de la base : désignation du
champ, type de données (I = entier; R = réel; T = texte; D = date/heure) et taille du champ en octets.
adresse de l'exploitant T 250adresse
âge âge de l’exploitant I2
code postal code postal de la commune de résidence de l'exploitant I 4
commentaire T champ de commentaire pour les traitements phytosanitaires T 250
commune nom de la commune où est situé la parcelle T 50
concentration en matière active dans le produit phytosanitaire (selon l'unité spécifiée) R 4concentration MA
culture type de culture, occupation du sol de la parcelle observée sur le terrain T 15
date de début des traitements phytosanitaires I 2date début T
date fin T date de fin des traitements phytosanitaires I 2
demi-vie temps de demi-vie de la matière active (en j) R 4
élément chimique nature de l'élément chimique dans l'engrais T 50
enquête code définissant si l'exploitant a été enquêté ou non T 3
famille chimique famille chimique de la matière active T 50
fréquence apport nombre d'application du produit phytosanitaire dans l'année I 2
nombre entier attribué à chaque exploitant I 2id_exploitant
lieudit lieudit où est situé la parcelle T 50
coefficient de partage eau-sol de la matière active R 8log Koc
log Kow coefficient de partage octanol-eau de la matière active R 8
matière active nom de la matière active T 50
mode d'action mode d'action de la matière active T 250
no_parcelle numéro cadastral de la parcelle T 10
nom nom de l'exploitant T25
nom produit nom commercial du produit phytosanitaire T 25
durée pendant laquelle la matière active est décelable T 50persistance
prénom prénom de l'exploitant T 25
quantité de produit phytosanitaire conseillée (selon l'unité spécifiée) T 25Qtté PP conseillée
quantité PP quantité detosanitaire appliquée (selon l'unité spécifiée) R 4
solubilité eau solubilité dans l'eau de la matière active (en mg/l à 20°C) R 8
téléphone numéro de téléphone de l'exploitant T 20
tension vapeur tension de vapeur de la matière active (en mbar) R 8
désignation de la nature du produit phytosanitaire (insecticide, acaricide, fongicide, herbicide) T 2type phyto
type_produit désignation du type de produit vendu (RAI, VDP, VDT, AOC, VDN, VDQS) T 3
différentes unités utilisées dans chacune des tables T 10unité
ville nom de la commune de résidence de l'exploitant T 50
2.2 LES DONNEES ISSUES DU SIG
2.2.1 Codification de la Table FOSSE décrivant les Fossés d'évacuation de l'eau :
La table Fosse décrit les fossés, drains et lits de petits ruisseaux collectant l'eau autour des parcelles
agricoles, au moyen d'un numéro (champ DrainRef_) et d'un certain nombre d'attributs relatifs à leur
dimension, à leur connexion entre eux, à leur état, etc.
Fichier Excel Fosse.xls
Dictionnaire des données :
Fnode_ : Numérique entier, numéro du nœud de départ de l'arc ("from_Node")
T: Numérique entier, numéro du nœud de fin de l'arc ("to_Node")
Length : Numérique réel, longueur planimétrique du fossé (m)
D