Vers le développement de jumeaux numériques d’arbres fruitiers

Contexte et enjeux

Un verrou majeur à la modélisation SF est la paramétrisation du modèle, qui freine son utilisation comme un outil d'aide à la décision pour la gestion des vergers. La paramétrisation nécessite en effet un grand nombre de données, complexes et fastidieuses à acquérir manuellement, d’autant plus sur de grandes populations d’individus.

Pour lever ce verrou, le projet DTwin4FruitTrees propose d’explorer la possibilité de paramétrer les modèles SF à partir des données d’imagerie issues du phénotypage haut débit.

Le projet propose donc de rapprocher les communautés travaillant sur le développement de modèles FSPM d’arbres fruitiers et celles travaillant sur l’acquisition et l’analyse de données de phénotypage haut-débit, afin d’établir des liens bidirectionnels entre ces approches.

Objectifs

Ce projet a pour but de rapprocher les méthodes de phénotypages développées actuellement à partir de données LiDAR et imagerie avec celles développées pour la création et paramétrisation de modèles SF. Le travail sera organisé en 4 étapes :

1. Analyse bibliographique des traits accessibles par phénotypage pour alimenter la modélisation
2. Méthodes d’assimilation pour les règles de ramification : apprentissage machine sur données Lidar de règles de développement et ramification des méristèmes
3. Inférence de la forme des arbres et de la géométrie des organes : optimisation des sorties FSPM à partir de données photogrammétriques, jusqu’à la forme et la distribution des organes ;
4. Exploration des morphospaces : élaboration d’un prototype FSPM pour l’abricotier et utilisation des FSPM pommier et abricotier pour explorer les « morphospaces » engendrés par différents génotypes.

Ce projet ouvrira de nouvelles perspectives sur l’optimisation de la conduite de vergers et pourrait déboucher sur des outils pédagogiques virtuels. L’ambition à terme est d’initier le concept de jumeau numérique d’arbres fruitiers.

Contact - Coordination :

Acteurs du projet

Unités INRAE impliquées

Partenaires extérieurs