Eutrophication problems, causes and potential solutions, and exchange of reusable model building components for the integrated simulation of coastal eutrophication. ISECA Final Report D3.2

This report summarizes the stages of coastal and offshore eutrophication, followed by a description of the European indicators and institutional framework for marine eutrophication assessment. A summary is given of a number of biogeochemical models available to describe the process of eutrophication in the North Sea, and the model for atmospheric inputs which was developed in the ISECA project (see the Action 3 Report – Atmospheric Modelling for more details on this work). Furthermore, the report compares different solutions aimed at reducing the nitrogen inputs from the Scheldt basin, using the nitrogen apportionment model which was developed in the EU-FP6 project SPICOSA (www.spicosa.eu). The report is concluded with a discussion on the principles of component-based modelling and model libraries, using examples for the Scheldt model, and a general discussion on some challenges of modelling marine eutrophication

A framework to introduce flexibility in crop modelling: from conceptual modelling to software engineering and back

Keywords: model structure, uncertainty, modularity, software design patterns, good modelling practices, crop growth and development. This thesis is an account of the development and use of a framework to introduce flexibility in crop modelling. The construction of such a framework is supported by two main beams: the implementation and the modelling beam. Since the beginning of the 1990s, the implementation beam has gained increasing attention in the crop modelling field, notably with the development of APSIM (Agricultural Production Systems sIMulator) in Australia, OMS (Object Modelling System) in the United States, and APES (Agricultural Production and Externalities Simulator) in Europe. The main focus of this thesis is on the modelling beam and how to combine it with the implementation beam. I first explain how flexibility is adopted in crop modelling and what is required for the implementation beam of the framework, namely libraries of modules representing the basic crop growth and development processes and of crop models (i.e. modelling solutions). Then, I define how to deal with this flexibility (i.e. modelling beam) and more specifically I describe systematic approaches to facilitate the selection of the appropriate model structure (i.e. a combination of modules) for a specific simulation objective. While developing the framework, I stress the need for better documentation of the underlying assumptions of the modules and of the criteria applied in the selection of these modules for a particular simulation objective. Such documentation should help to point out the sources of uncertainties associated with the development of crop models and to reinforce the role of the crop modeller as an intermediary between the software engineer, coding the modules, and the end users, using the model for a specific objective. Finally, I draw conclusions for the prospects of such a framework in the crop modelling field. I see its main contribution to (i) a better understanding in crop physiology through easier testing of alternatives hypotheses, and (ii) integrated studies by facilitating model reuse. </p

Modelo sistémico para el manejo con SIG de indicadores de calidad de vida

Este trabajo aborda el tema de la calidad de vida, en adelante CV, la posibilidad de su estudio a través de conjuntos de índices e indicadores, y el uso de SIG como herramienta de análisis. En el marco de este trabajo se entenderá por CV el hecho de poder lograr consolidar un desarrollo social sin deteriorar la base de recursos: naturales, humanos, energéticos y ambientales. Dado que si quisiéramos "capturar" la realidad el volumen de datos a analizar sería excesivo, en su lugar lo que se busca es tomar unas pocas pero significativas observaciones que nos permitan comprender de manera bastante aproximada la realidad. Es aquí donde intervienen entonces los indicadores. Por lo tanto, para el estudio de la CV será necesario contar con un conjunto de indicadores para describir cada una de las diferentes dimensiones que abarca el concepto de CV. Desde luego que este conjunto debe ser diseñado por un grupo multidisciplinario de expertos en el tema. Estos indicadores pueden clasificarse en objetivos y subjetivos, siendo los primeros los que intentan precisar lo que la gente realmente necesita y los últimos lo que la gente cree necesitar. Puesto que distintos grupos sociales perciben las cosas de distintas maneras, un estudio que intente dar cuenta de la calidad de vida no puede tener un modelo aplicable a todos los lugares por igual. Un modelo de CV deberá tener en cuenta necesariamente las particularidades de la región bajo estudio. Por ser la CV un tema que presenta cambios en el espacio y en el tiempo no es de extrañar que varios autores hayan usado SIG como herramienta para su análisis. Ocurre, sin embargo, que la modificación de tales indicadores no suele ser un hecho aislado y que, dada la naturaleza interdependiente de la realidad, el cambio en un indicador normalmente implica cambios en otros indicadores. Por este motivo, la actualización de aquellos indicadores modelizados mediante SIG se torna una tarea de difícil mantenimiento. No obstante, existen en la actualidad técnicas para tratar con el manejo complejo de dependencias. Una de ellas son los patrones de diseño, que representan el último eslabón en desarrollo de software bajo el paradigma de la programación orientada a objetos. Mediante esta técnica, se construirán 3 frameworks para abordar el tema de la calidad de vida. Dada la importancia que tiene para cualquier individuo o grupo social, no sólo desde el punto de vista político, el poder lograr una mejor calidad de vida, el presente trabajo pretende contribuir al estudio y monitoreo de la CV de un lugar, con el objetivo de detectar problemas en forma temprana y servir como base para la toma de decisiones tendientes a mejorar la calidad de vida de los ciudadanos.Facultad de Informátic