Un outil multimedia pour apprendre la typologie des sols A multimedia Tool in order to learn Soil Typology

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1 Enregistrement scientifique n : 558 Symposium n : 44 Présentation : poster Un outil multimedia pour apprendre la typologie des sols A multimedia Tool in order to learn Soil Typology SAUREL Stéphane, REMY Jean-Claude, ROBBEZ-MASSON UFR Science du Sol, ENSA.M-INRA, 2 place Viala, Montpellier cedex, FRANCE L apprentissage de la typologie des sols n est généralement possible qu au prix d une longue expérience de terrain. Les critères distinctifs qui permettent de classer les sols obéissent soit à une logique basée sur les processus pédogénétiques, soit ils s appuient sur la morphologie des sols et des horizons. Des intermédiaires existent entre ces deux positions sensiblement opposées. Il ne fait aucun doute qu une typologie des sols doit être pertinente au plan scientifique et opérationnelle au plan technique. Des efforts de convergence sont attendus pour le futur afin de rendre plus crédible et lisible le classement des sols au plan international. Dans le but d acquérir plus facilement les connaissances qui permettent de manipuler un typologie des sols, nous nous sommes appuyés sur une synthèse réalisée par D. Baize et M. C. Girard en 1995 sur la typologie des sols en France, en réalisant un didacticiel interactif pour l apprentissage de la classification des sols. Naturellement le système est conçu pour pouvoir évoluer, soit en enrichissant la base d information avec d autres types de sols, notamment les sols tropicaux, soit en ouvrant le contenu à d autres concepts de classification. Dans tous les cas nous nous sommes attachés à ne pas perdre de vue les propriétés associées aux types de sols ainsi définis. Le travail présenté comporte deux entités nettement séparées pour faciliter la gestion et l évolution du didacticiel, ainsi que son ouverture vers d autres applications: - Une base de données relationnelles contenant les objets multimédia. - Un moteur d interrogation et de recherche, interactif, permettant une navigation personnalisée. 1 - La base de données Gérée par un moteur de bases de données relationnelles, ici Paradox ( Borland), la base de données comporte les tables suivantes: GER contient les grands ensembles de Références Références rassemble les types de sols décrits Solums décrit pour une référence donnée la succession d horizons Horizons contient les principaux types d horizons rencontrés Descripteurs décrit les caractères qualitatifs de l horizon Caractéristiques cite les variables quantitatives et leur fourchette 1

2 Réf_génèse indique les types de pédogenèse associés à une référence Pédogenèse décrit les types de pédogenèse par des textes, images et animations Réf_Qualif cite les qualificatifs pouvant être associés à une référence Qualificatif contient les qualificatifs utilisables Quali_them cite les thèmes et propriétés associés aux qualificatifs Thèmes contient les différents thèmes sur lesquels portent les qualificatifs Glossaire contient les hypermots à expliquer dans les textes Synonymes décrit les équivalences Les tables sont reliées entre elles selon la figure 1. L intégrité référentielle assure la cohérence des informations stockées. On voit aussi le rôle important joué par l entité horizon et la position secondaire occupée par le regroupement en grands ensembles de références. Ceci traduit le peu de hiérarchie introduite dans la typologie par références. GER Références Solums Horizons Réf_génèse Descripteurs Caractérist. Pédogénèse Réf_Qualif Glossaire Qualificatif Synonymes Quali_them Thèmes fig. 1: Modèle conceptuel de données Les Références Plus de 100 références ont déjà été répertoriées. Pour chacune d entre elles les informations actuellement disponibles comprennent: une présentation photographique d un profil type, un commentaire descriptif associé précisant les grands traits morphologiques et les sites susceptibles de présenter ces sols, un schéma résumant le solum type avec la succession des différents horizons, un commentaire associé reprenant la succession des horizons, une description des processus pédogénétiques relatifs à cette référence, une photographie ou schéma illustrant les principales propriétés ou aptitudes de ce type de sol, un texte associé décrivant ces propriétés et mentionnant les usages possibles de ces sols, 2

3 les qualificatifs pouvant être associés à une référence donnée Les Horizons 97 types d horizons sont décrits.ils composent les différents solums présentés pour chaque référence. Les informations disponibles relatives aux horizons sont les suivantes: une représentation photographique illustrant la présence et la position de cet horizon, un texte associé décrivant l horizon en terme de morphologie et de couleur, des éléments concernants certaines caractéristiques analytiques Chaque horizon peut présenter des caractéristiques analytiques typiques dont la fourchette de variation est indiquée Les Qualificatifs Ils sont destinés à préciser des nuances dans les références. Ils traduisent aussi parfois des situations intermédiaires Un ou plusieurs qualificatifs peuvent être employés simultanément Les types de Pédogenèse Chaque référence est associée à au moins un type de pédogenèse. Les principaux types utilisés et décrits sont les suivants: Acido-complexolyse Brunification Chéluviation Décarbonatation Désaturation Immobilisation Lessivage Podzolisation La description des processus est accompagnée par une courte animation pour illustrer le caractère dynamique des migrations et des transformations Le lexique Les mots techniques apparaissent en italique et peuvent être explicités par un bref commentaire. Des synonymes peuvent aussi être disponibles. Ce vocabulaire spécifique à la discipline peut être enrichi afin de faciliter la compréhension par le lecteur Les Grands Ensembles de Références Ils regroupent des références ayant des traits communs, notamment sur les processus pédogénétiques impliqués. Ils ne constituent pas cependant un niveau hiérarchique dans le système de classement par références utilisé ici. 3

4 Nous citerons les principaux ensembles décrits dans la base: Alocrisols Andosols Anthroposols Arenosols Brunisols Colluvisols Fersialsols Fluviosols Histosols Lithosols Luvisols Organosols Pélosols Peyrosols Planosols Podzosols Rankosols Regosols Vertisols 2 - Le système de navigation La page d accueil La page d accueil comporte le bandeau habituel permettant la navigation dans le didacticiel. Il est muni d icônes standard que l on retrouve à chaque écran (fig. 2): Retour sommaire Sortie du didacticiel Retour à l'écran précédent Aide en ligne Recherche entité précédente Recherche entité suivante fig 2: La page d accueil du didacticiel Il est donc possible d entrer dans le logiciel indifféremment par les Références, les horizons ou les qualificatifs. Le chaînage de l un à l autre est toujours possible. Enfin le retour sur ses pas permet un cheminement arrière. 4

5 l approche par références La sélection d une Référence permets grâce à un système d onglets d avoir accès à une présentation générale de la Référence sélectionnée avec une photo du site ou du profil. Le solum est décrit par un schéma muni d un texte associé. Les boutons permettent un accès aux horizons concernés. Les processus pédogénétiques impliqués sont décrits et illustrés par de courtes animations. La variabilité observée autour d un concept central est précisée par un ou plusieurs qualificatifs choisis parmi des thèmes ayant trait à la morphologie (couleur, structure, hydromorphie) ou à certaines caractéristiques (calcaire, saturation) ou même à l activité humaine (cultures, végétation spontanée) Boutons permettant d'accèder à la description des horizons Système d'onglets pour accèder aux différentes rubriques de la référence étudiée. fig 3: la description schématique des solums relatifs à une référence L approche par Horizon A partir d une référence donnée ou directement à partir de la liste des horizons, on peut accéder à leur description, leur place dans le profil relatif à une référence, les principaux traits morphologiques, les caractéristiques analytiques observables et assorties de leur fourchette de variation. L entrée par Horizon permet de déboucher sur l ensemble des Références qui contiennent cet Horizon 5

6 Fourchettes caractéristiques de l'horizon parmi celles possibles Onglets permettant d'accèder aux informations concernanrt l'horizon fig. 4: Fourchettes de variation de quelques caractéristiques analytiques par horizon 3 - Perspectives une mise à jour facilitée La conception séparée de la base de donnée avec ses outils propres de maintenance permet une mise à jour facile, soit en apportant des corrections ou des précisions supplémentaires, soit en complétant la base de donnée par l ajout d entités supplémentaires dans les différentes tables. Ainsi il sera facile de complèter les réferences par exemple avec les sols tropicaux sur les mêmes principes de base une ouverture vers d autres applications Les informations contenues dans la base de données peuvent être mobilisées dans de futures applications concernant les propriétés des sols. Elles peuvent aussi être disponibles pour être interfacée et ou servir de base sémantique à un système d information géographique une compatibilité avec d autres systèmes de classification D autres typologies non hiérachisées peuvent être traitées de la même manière que les références décrites ici. Les horizons restent cependant une base commune sur laquelle le consensus peut être obtenu plus facilement au sein des groupes de travail sur la classification des sols tel WRB (World Reference Basis). Une table des synonymes permet de donner les équivalences. Une évolution dans ce sens est prévue. 6

7 4. - Ressources nécessaires Le logiciel a été réalisé en langage C++ et accède à la base de données relationnelle gérable sous Paradox Borland. L exploitation du didacticiel est possible avec la configuration minimale suivante: PC 16Mo, CD-ROM 8x, SVGA, 40 Mo HD. La personnalisation de la base de donnée suppose l utilisation du logiciel de gestion de base de données et l installation des données sur le disque dur Bibliographie Baize D. et Jabiol B. 1995, Guide pratique pour la description des sols, collection techniques et pratiques Editions INRA, 375p Baize D.., Girard M. C. 1995, coord., Référentiel pédologique, collection techniques et pratiques Editions INRA, 220p Coutaz J. 1990, Interface homme ordinateur, conception et réalisation, Dunod Informatique Paris. Hill D. R. C. 1993, Analyse orientée objet et modélisation par simulation, Addison- Wesley Leblanc G. 1994, Programmation sous Windows en C++ Version 4 Borland, Eyrolles Paris Meinadier J. P. 1991, L interface utilisateur pour une informatique plus conviviale, Dunod Paris. Ruellan A. et Dosso M. 1993, Regards sur le sol, Universités francophones, Editions Foucher, Paris Key words : soil, typology, software, multimedia, education Mots clés : sol, typologie, didacticiel, multimedia, enseignement 7