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Development of a data-assimilation system to forecast agricultural systems: a case study of constraining soil water and soil nitrogen dynamics in the APSIM model / M.S. Kivi in Science of the Total Environment, vol. 820 (10 May 2022)
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Titre : Development of a data-assimilation system to forecast agricultural systems: a case study of constraining soil water and soil nitrogen dynamics in the APSIM model Type de document : objet à 3 dimensions, artefacts, ... Auteurs : M.S. Kivi ; H. Dokoohaki ; F.E. Miguez ; C.J. Bernacchi ; M. Masters ; B. Blakely Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 1-14 Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng) Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire du Monde Rural:Agriculture ; F POPULATIONS - ETUDES DE CAS:Models ; J CULTURE - ART - LOISIRS - ANIMATION:J.26 Technologie de l'information (logiciels):Traitement des données:Analyse de données ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision Mots-clés : 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.5 - Gestion des Exploitations FORECAST FORECASTING TECHNIQUE DE PREVISION MODELE DATA ANALYSIS Résumé : As we face today's large-scale agricultural issues, the need for robust methods of agricultural forecasting has never been clearer. Yet, the accuracy and precision of our forecasts remains limited by current tools and methods. To overcome the limitations of process-based models and observed data, we iteratively designed and tested a generalizable and robust data-assimilation system that systematically constrains state variables in the APSIM model to improve forecast accuracy and precision. Our final novel system utilizes the Ensemble Kalman Filter to constrain model states and update model parameters at observed time steps and incorporates an algorithm that improves system performance through the joint estimation of system error matrices. We tested this system at the Energy Farm, a well-monitored research site in central Illinois, where we assimilated observed in situ soil moisture at daily time steps for two years and evaluated how assimilation impacted model forecasts of soil moisture, yield, leaf area index, tile flow, and nitrate leaching by comparing estimates with in situ observations. The system improved the accuracy and precision of soil moisture estimates for the assimilation layers by an average of 42% and 48%, respectively, when compared to the free model. Such improvements led to changes in the model's soil water and nitrogen processes and, on average, increased accuracy in forecasts of annual tile flow by 43% and annual nitrate loads by 10%. Forecasts of aboveground measures did not dramatically change with assimilation, a fact which highlights the limited potential of soil moisture as a constraint for a site with no water stress. Extending the scope of previous work, our results demonstrate the power of data assimilation to constrain important model estimates beyond the assimilated state variable, such as nitrate leaching. Replication of this study is necessary to further define the limitations and opportunities of the developed system. En ligne : https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153192 Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=279729
in Science of the Total Environment > vol. 820 (10 May 2022) . - p. 1-14[article] Development of a data-assimilation system to forecast agricultural systems: a case study of constraining soil water and soil nitrogen dynamics in the APSIM model [objet à 3 dimensions, artefacts, ...] / M.S. Kivi ; H. Dokoohaki ; F.E. Miguez ; C.J. Bernacchi ; M. Masters ; B. Blakely . - 2022 . - p. 1-14.
Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng)
in Science of the Total Environment > vol. 820 (10 May 2022) . - p. 1-14
Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire du Monde Rural:Agriculture ; F POPULATIONS - ETUDES DE CAS:Models ; J CULTURE - ART - LOISIRS - ANIMATION:J.26 Technologie de l'information (logiciels):Traitement des données:Analyse de données ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision Mots-clés : 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.5 - Gestion des Exploitations FORECAST FORECASTING TECHNIQUE DE PREVISION MODELE DATA ANALYSIS Résumé : As we face today's large-scale agricultural issues, the need for robust methods of agricultural forecasting has never been clearer. Yet, the accuracy and precision of our forecasts remains limited by current tools and methods. To overcome the limitations of process-based models and observed data, we iteratively designed and tested a generalizable and robust data-assimilation system that systematically constrains state variables in the APSIM model to improve forecast accuracy and precision. Our final novel system utilizes the Ensemble Kalman Filter to constrain model states and update model parameters at observed time steps and incorporates an algorithm that improves system performance through the joint estimation of system error matrices. We tested this system at the Energy Farm, a well-monitored research site in central Illinois, where we assimilated observed in situ soil moisture at daily time steps for two years and evaluated how assimilation impacted model forecasts of soil moisture, yield, leaf area index, tile flow, and nitrate leaching by comparing estimates with in situ observations. The system improved the accuracy and precision of soil moisture estimates for the assimilation layers by an average of 42% and 48%, respectively, when compared to the free model. Such improvements led to changes in the model's soil water and nitrogen processes and, on average, increased accuracy in forecasts of annual tile flow by 43% and annual nitrate loads by 10%. Forecasts of aboveground measures did not dramatically change with assimilation, a fact which highlights the limited potential of soil moisture as a constraint for a site with no water stress. Extending the scope of previous work, our results demonstrate the power of data assimilation to constrain important model estimates beyond the assimilated state variable, such as nitrate leaching. Replication of this study is necessary to further define the limitations and opportunities of the developed system. En ligne : https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153192 Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=279729 Les concepts de sécurité alimentaire / P. Pinstrup Andersen in Economies et sociétés / BU de droit, n. 3-4 ([01/03/1995])
Les conséquences de la réforme sur l'agriculture française / Dominique Drouet in Comptes rendus de l'Académie d'agriculture de France, vol. 89, n. 4 (2003)
[article]
Titre : Les conséquences de la réforme sur l'agriculture française Type de document : objet à 3 dimensions, artefacts, ... Auteurs : Dominique Drouet Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 1-26 Langues : Français (fre) Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire du Monde Rural:Agroéconomie:Production agricole ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision Mots-clés : EUROPEAN UNION COUNTRIES PAYS DE L'UNION EUROPEENNE CAP REFORM REFORME DE LA PAC DECOUPLING FARM SUPPORT PAYMENTS DECOUPLAGE DES AIDES AGRICOLES AGRICULTURAL PRODUCTION FORECAST 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.3 - PAC Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=137222
in Comptes rendus de l'Académie d'agriculture de France > vol. 89, n. 4 (2003) . - p. 1-26[article] Les conséquences de la réforme sur l'agriculture française [objet à 3 dimensions, artefacts, ...] / Dominique Drouet. - 2003 . - p. 1-26.
Langues : Français (fre)
in Comptes rendus de l'Académie d'agriculture de France > vol. 89, n. 4 (2003) . - p. 1-26
Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire du Monde Rural:Agroéconomie:Production agricole ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision Mots-clés : EUROPEAN UNION COUNTRIES PAYS DE L'UNION EUROPEENNE CAP REFORM REFORME DE LA PAC DECOUPLING FARM SUPPORT PAYMENTS DECOUPLAGE DES AIDES AGRICOLES AGRICULTURAL PRODUCTION FORECAST 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.3 - PAC Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=137222 L'évolution des dépenses agricoles de l'Union européenne. 1991-1996 : bilans et perspectives / A. Blogowski in Notes et études économiques, n. 1 (1996/04)
[article]
Titre : L'évolution des dépenses agricoles de l'Union européenne. 1991-1996 : bilans et perspectives Type de document : objet à 3 dimensions, artefacts, ... Auteurs : A. Blogowski Année de publication : 1996/04 Article en page(s) : p. 41-58 Présentation : réf., tabl., graph. Langues : Français (fre) Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Ensembles politiques:Union européenne Use for events after November 1993. Otherwise, use "EEC countries".; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:PrévisionMots-clés : EUROPEAN UNION COUNTRIES PAYS DE L'UNION EUROPEENNE CAP PAC EAGGF FEOGA FORECAST AGRICULTURAL BUDGETS BUDGET AGRICOLE EUROPEAN UNION 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.3 - PAC Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=137153
in Notes et études économiques > n. 1 (1996/04) . - p. 41-58[article] L'évolution des dépenses agricoles de l'Union européenne. 1991-1996 : bilans et perspectives [objet à 3 dimensions, artefacts, ...] / A. Blogowski . - 1996/04 . - p. 41-58 : réf., tabl., graph.
Langues : Français (fre)
in Notes et études économiques > n. 1 (1996/04) . - p. 41-58
Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Ensembles politiques:Union européenne Use for events after November 1993. Otherwise, use "EEC countries".; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:PrévisionMots-clés : EUROPEAN UNION COUNTRIES PAYS DE L'UNION EUROPEENNE CAP PAC EAGGF FEOGA FORECAST AGRICULTURAL BUDGETS BUDGET AGRICOLE EUROPEAN UNION 06 - AGRICULTURE. FORÊTS. PÊCHES 6.3 - PAC Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=137153 Pêches maritimes françaises : bilan et perspectives / E. Guyardeau in Pour : la revue du Groupe Ruralités, Éducation et Politiques / BU IUT et Cairn.info, n. 149-150 (1996)
[article]
Titre : Pêches maritimes françaises : bilan et perspectives Type de document : objet à 3 dimensions, artefacts, ... Auteurs : E. Guyardeau, Compilateur ; J. Chaussade, Compilateur ; Marielle Imbert, Compilateur Article en page(s) : p. 13-324 Présentation : ill., réf., cart., graph. Langues : Français (fre) Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire de l'Europe:Europe occidentale:France ; C ECONOMIE - ECONOMIE SOCIALE ET SOLIDAIRE:Economie:Interdépendance:Relations économiques:Relations économiques internationales:Mondialisation Market-driven transnationalization of economic relations (trade, foreign investment, financial flows), which leads to a deepening of economic interdependence and consequently, erodes the capacity of governments to regulate the national economy.; F POPULATIONS - ETUDES DE CAS:Fishery management ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Ressources naturelles:Ressources naturelles:Ressources alimentaires:Consommation alimentaireMots-clés : MARINE FISHERIES PECHE MARITIME MARINE RESOURCES RESSOURCE MARINE GESTION DES PECHES ADJUSTMENT/REGULATION/CONTROL REGULATION GLOBALIZATION INDUSTRIAL RESTRUCTURING RESTRUCTURATION INDUSTRIELLE FOOD CONSUMPTION SOCIAL IMPLICATION IMPLICATION SOCIALE FORECAST CHANNEL FILIERE 10 - INDUSTRIES 10.2 - IAA (en général) Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=42305
in Pour : la revue du Groupe Ruralités, Éducation et Politiques / BU IUT et Cairn.info > n. 149-150 (1996) . - p. 13-324[article] Pêches maritimes françaises : bilan et perspectives [objet à 3 dimensions, artefacts, ...] / E. Guyardeau, Compilateur ; J. Chaussade, Compilateur ; Marielle Imbert, Compilateur . - p. 13-324 : ill., réf., cart., graph.
Langues : Français (fre)
in Pour : la revue du Groupe Ruralités, Éducation et Politiques / BU IUT et Cairn.info > n. 149-150 (1996) . - p. 13-324
Catégories : A HISTOIRE - Pays et ensemble de pays:Histoire de l'Europe:Europe occidentale:France ; C ECONOMIE - ECONOMIE SOCIALE ET SOLIDAIRE:Economie:Interdépendance:Relations économiques:Relations économiques internationales:Mondialisation Market-driven transnationalization of economic relations (trade, foreign investment, financial flows), which leads to a deepening of economic interdependence and consequently, erodes the capacity of governments to regulate the national economy.; F POPULATIONS - ETUDES DE CAS:Fishery management ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Approche scientifique:Méthode scientifique:Prévision ; S SCIENCES ET TECHNIQUES:Ressources naturelles:Ressources naturelles:Ressources alimentaires:Consommation alimentaireMots-clés : MARINE FISHERIES PECHE MARITIME MARINE RESOURCES RESSOURCE MARINE GESTION DES PECHES ADJUSTMENT/REGULATION/CONTROL REGULATION GLOBALIZATION INDUSTRIAL RESTRUCTURING RESTRUCTURATION INDUSTRIELLE FOOD CONSUMPTION SOCIAL IMPLICATION IMPLICATION SOCIALE FORECAST CHANNEL FILIERE 10 - INDUSTRIES 10.2 - IAA (en général) Permalink : https://cs.iut.univ-tours.fr/index.php?lvl=notice_display&id=42305 Perspectives de croissance pour les régions de l'Union Européenne : une hypothèse de localisation sous déséquilibre / J. Mur in Revue d'économie régionale et urbaine / Cairn.info, n. 1 (1995)
PermalinkPolitiques agricoles de la sécurité / W. Schmidt in Economies et sociétés / BU de droit, n. 3-4 ([01/03/1995])
PermalinkL'avenir appartient à ceux qui savent anticiper. Présentation de l'ouvrage "La prospective des métiers" / Jean-Paul Cadet in Formation emploi : revue française de sciences sociales / Cairn.info et OpenEdition, n° 108 (octobre-décembre 2009)
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PermalinkLa désertification du territoire : 1954-1990. / Louis Chauvel in Revue de l'OFCE - OBSERVATIONS ET DIAGNOSTICS ECONOMIQUES / Cairn.info, n° 51 (octobre 1994)
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PermalinkLa désertification du territoire : 1954-1990. / Louis Chauvel in Revue de l'OFCE - OBSERVATIONS ET DIAGNOSTICS ECONOMIQUES / Cairn.info, n° 51 (octobre 1994)
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PermalinkDix-huit questions sur le système éducatif. Synthèses de travaux de la DEP. Numéro spécial. / Kristel Radica in Éducation & formations / Les publications de la Depp, n° 66 (juillet-décembre 2003)
PermalinkDossier : Perspectives 2003-2004. / Observatoire français des conjonctures économiques in Revue de l'OFCE - OBSERVATIONS ET DIAGNOSTICS ECONOMIQUES / Cairn.info, n° 85 (avril 2003)
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PermalinkFormer demain aux métiers de services adressés à autrui / Thierry Piot in Education permanente / BU IUT ou BU de Lettres, n° 220-221 (Septembre 2019)
PermalinkFrontières de l’école, frontières dans l’école : enjeux politiques, défis éthiques. Dossier / Bérengère Kolly in Recherches en éducation, REE / OpenEdition, n° 36 (mars 2019)
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PermalinkMobilité et métropolisation en région Provence-Alpes-Côte d'Azur. Quels transports pour demain ? / Xavier Godard in Faire Savoirs : sciences humaines et sociales en région PACA, n° 8 (décembre 2009)
PermalinkPenser l'avenir de manière créative : un enjeu central de l'éducation en vue du développement durable / Alain Pache in Revue française de pédagogie / Persée, Cairn.info et OpenEdition, n° 197 (2016/4)
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PermalinkLes perspectives énergétiques mondiales, horizon 2040 / Laura Cozzi in Futuribles : l'anticipation au service de l'action / BM de Tours, SCD et Cairn.info, n° 438 (septembre-octobre 2020)
PermalinkPerspectives pour 2002-2003. Dossier. / Observatoire français des conjonctures économiques in Revue de l'OFCE - OBSERVATIONS ET DIAGNOSTICS ECONOMIQUES / Cairn.info, n° 83 (octobre 2002)
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PermalinkProjection à long terme du système éducatif. Thème 1. in Éducation & formations / Les publications de la Depp, n° 71 (juin 2005)
PermalinkProjection du système éducatif à dix ans. / DPD - Direction de la programmation et du développement in Éducation & formations / Les publications de la Depp, n° 55 (janvier-mars 2000)
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