Psi-Biom : plateforme numérique de services intégrés pour le suivi de la biodiversité par les objets connectés et la modélisation

Le projet Psi-Biom vise à offrir une chaîne complète de traitement de données pour la gestion de la biodiversité. Il s'appuie sur le couplage de l'internet des objets (capteurs IoT), de l'intelligence artificielle (algorithmes de reconnaissance automatisée d'espèces) et de la modélisation des dynamiques écologiques, au sein d'une plateforme numérique unique.

L’évolution du cadre réglementaire en faveur de la biodiversité fait peser, de manière croissante, une obligation de résultat sur l’ensemble des acteurs concernés (gestionnaires, financeurs, aménageurs). Leurs besoins portent désormais en priorité sur la conception, la sécurisation et le suivi à long-terme et à large échelle de mesures de gestion d’espèces offrant le meilleur rapport efficacité-investissement.
Or, les outils et méthodes actuelles (observations naturalistes, dires d’experts) ne permettent pas de répondre correctement à ces exigences car ils sont peu standardisés, peu quantitatifs, non prédictifs et mobilisables seulement à de petites échelles.

Le projet Psi-Biom vise à surmonter ces limites grâce au couplage de plusieurs technologies numériques :

• l’internet des objets (IoT) : détection automatique de présence d’animaux en temps continu grâce à des capteurs photographiques et acoustiques
• l’intelligence artificielle (IA) : analyse automatisée des images et sons issus des capteurs, et identification d’espèce
• la modélisation des dynamiques écologiques : simulation des dynamiques démographiques et des déplacements de populations d’espèces

Cette chaîne d’acquisition et de traitement des données écologiques facilite les suivis à large échelle et sur le long terme, la standardisation des relevés, la réalisation de tests de scénarios en phase de conception comme en phase de gestion, et la comparaison entre les résultats attendus et les résultats observés.

Le projet doit aboutir à la mise en œuvre d’une plateforme numérique de services intégrés permettant à l’ensemble des acteurs impliqués dans la gestion de la biodiversité de mieux dimensionner leurs actions et d’en suivre l’efficacité réelle dans le temps. Cela concerne notamment les collectivités locales, bureaux d’études en ingénierie écologique, gestionnaires d’infrastructures, opérateurs de l’aménagement du territoire, ou gestionnaires d’espaces naturels.

Le projet Psi-Biom bénéficie d’un financement de l’État dans le cadre des Investissements d’avenir. Coordonné par TerrOïko, il rassemble des acteurs publics et privés spécialisés en conception de capteurs communicants, en écologie, en systèmes de communication et collecte de données, et en intelligence artificielle.

Méthodologie générale

Les travaux se focalisent prioritairement sur deux types d’applications :

• la réduction du risque de collisions avec les grands ongulés (cerf, chevreuil, sanglier) sur les infrastructures de transports routières et ferroviaires
• l’évaluation de l’efficacité des mesures de gestion (compensation, conservation) de la biodiversité en milieu agricole (réseaux de haies, etc.)

TerrOïko est en charge des actions suivantes :

• mise en place d’une plateforme d’annotation de données photographiques et acoustiques d’espèces, et constitution d’une base de données annotées pour l’entraînement des intelligences artificielles
• développement d’une plateforme numérique intégrée pour l’analyse, le traitement et la modélisation de données faunistiques
• mise en œuvre de deux démonstrateurs de terrain pour les capteurs image et son, l’un consacré à la gestion du risque de collision avec les grands ongulés, l’autre dédié au suivi de la biodiversité agricole

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