Présentation

Bienvenue dans le cours ENV 6008, Modélisation et systèmes d’aide à la décision en environnement!

Les écosystèmes sont des systèmes complexes. Ils sont vastes et hétérogènes, et leurs composantes interagissent sur différentes échelles d’espace et de temps. Leur état est en constante évolution, façonné à la fois par les processus internes et par les variations environnementales et les pressions exercées par les activités humaines. Ces propriétés limitent la capacité à prévoir la dynamique des écosystèmes et compliquent la gestion durable des ressources et des services qu’ils fournissent.

Les outils traditionnels d’aide à la décision offrent essentiellement une description statique des variables environnementales d’intérêt (statistiques, systèmes d’information géographique, forage de données). Les modèles de simulation, quant à eux, permettent une représentation dynamique des écosystèmes. Pour cette raison, les modèles de simulation se sont imposés progressivement comme des outils incontournables en gestion de l’environnement et des ressources naturelles.

Ce cours vise à animer votre intérêt pour la modélisation des écosystèmes et à vous sensibiliser à l’ubiquité des modèles de simulation en science de l’environnement. Bien que la programmation informatique soit un élément important dans la construction d’un modèle de simulation, ce cours n’enseigne pas à programmer un modèle et ne requière pas la connaissance d’un langage de programmation.

Durant votre cheminement académique ou professionnel en science de l’environnement vous serez fort probablement amené à manipuler un modèle, à participez à son élaboration, ou à interpréter ses résultats. En tant que gestionnaire, vous pourriez aussi être amené à mettre en application des stratégies de gestion ou d’aménagement des ressources naturelles qui se basent sur les résultats produits par un modèle de simulation. Il s’avère ainsi nécessaire d’être familier avec la terminologie propre à la modélisation, de connaître le processus d’élaboration du modèle pour juger de sa validité et de son applicabilité, et d’avoir une bonne compréhension de son fonctionnement et de l’approche de modélisation utilisée pour le concevoir. Ce cours vous permet d’acquérir ces connaissances.

Pour réaliser le cours de façon efficace et maximiser l’apprentissage de ces nouvelles connaissances je vous suggère fortement de vous référer à la feuille de route. Celle-ci vous propose un cheminement réaliste et vous indique les dates de remise des travaux notés.

Objectifs généraux

Les objectifs généraux du cours sont :

• Se familiariser avec l’utilisation des modèles comme outils permettant d’améliorer sa compréhension des systèmes environnementaux et de prendre des décisions plus éclairées quant à leur gestion.
• Connaître le processus d’élaboration d’un modèle et les approches de modélisation en environnement.
• Comprendre le fonctionnement de divers modèles s’appliquant à des problématiques environnementales locales et internationales.
• Développer un esprit critique en modélisation permettant d’évaluer les forces et les faiblesses de modèles proposés ou existants.

Objectifs spécifiques

Plus spécifiquement, voici ce que vous serez en mesure de faire à la fin du cours :

• Employer la terminologie technique en modélisation;
• Identifier les caractéristiques principales d’un modèle;
• Décrire le processus de modélisation;
• Distinguer différentes approches de modélisation;
• Analyser différents modèles et systèmes d’aide à la décision et leurs applications en sciences de l’environnement;
• Analyser la dynamique de modèles et systèmes d’aide à la décision par leur simulation;
• Analyser un modèle ou système d’aide à la décision dans le but de décrire son fonctionnement général et son champ d’application.

Contenu sommaire

Le cours est divisé en trois parties, lesquelles sont divisées en un nombre différents de modules.

Partie I : Bases de la modélisation en environnement
Cette partie contient 2 modules et couvre les contenus suivants : rôle de la modélisation, terminologie en modélisation, types de modèles, étapes du processus de modélisation.

Partie II : Approches de modélisation des systèmes environnementaux 
Cette partie contient 5 modules et couvre les contenus suivants : évolution conceptuelle et historique de la modélisation écologique, approche de modélisation systémique à compartiments, modélisation spatiale, modélisation orientée-individu et multi-agent.

Partie III : Applications de la modélisation en environnement
Cette partie contient 4 modules et couvre les contenus suivants : modélisation du climat, modélisation intégrée homme-environnement à l’échelle globale, gestion des ressources marines, aménagement de la forêt, modélisation en écotoxicologie.

Activités

Durant le cours vous réaliserez cinq différents types d’activité :

Travaux notés

De plus, vous devrez réaliser cinq travaux notés. Les quatre premiers travaux comptent chacun pour 15 % de la note finale. Ces travaux sont constitués de questions à développement court qui évaluent directement les connaissances enseignées dans les modules et de questions qui nécessitent la manipulation de modèles dynamiques.

Le travail noté 5 compte pour 40 % de la note finale. Dans ce travail, vous serez amené à concevoir des modèles de simulation visant à guider la prise de décisions dans la résolution de problématiques environnementales particulières.

Consultez la feuille de route pour connaître les dates de remises des travaux notés.

Consultez la section ressources pour trouver les consignes et les gabarits de réponses des travaux notés.