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\title{Introduction \`a OpenModeller}
\subtitle{Un ensemble de biblioth\`eques pour la mod\'elisation des niches fondamentales}
\author{par Tim Sutton, Renato de Giovanni et Marinez Ferreira de Siqueira, traduit par Ludovic Granjon}

\maketitle

\section{Introduction}
\label{sec:introduction}
%In 1957 Hutchinson \cite{Hutchinson-1957} formalised the fundamental niche principle. In essence, he proposed that if all the environmental conditions that allow a species to exist indefinately could be  tabulated as a multidimensional hypercube, then the resulting hypercube could be considered to be the organism's fundamental ecological niche. Naturally, fully understanding all the ecological conditions for any given species is a monumental task, limited primarily by the lack of rich data that could drive such an analysis. By extrapolation of the association between species occurrence localities and a set of GIS raster layers representing environmental conditions such as rainfall, temperature, solar radiation etc., a correlative approach can be taken towards describing an organism's ecological niche \cite{Soberon-Peterson-2005}. Using this technique, a raster layer can be produced with areas that most resemble the environmental conditions at the original known sites of occurrence for the organism. Arguably, this approach first garnered widespread interest with the publication of 'A biogeographic analysis of Australian Elapid snakes.' \cite{Nix-1986}, where the authors produced predicted distribution maps for Elapid snakes based on simple models of climatic preference. As the world starts to engage more fully in the discussion of the potential impacts of global climate change,  the abillity to predict the impact of these changes on the distribution of organisms has become more topical. Fundamental niche modelling has been used to predict species loss in the face of future climate changes  \cite{Thomas-2004, Brewer-2003}. It has also been used to model invasive species, spread of disease vectors \cite{Peterson-2004} and in phylogenetic modelling to produce distribution maps for hypothetical ancestors \cite{Yesson-2006a,Yesson-2006b}.
En 1957, Hutchinson \cite{Hutchinson-1957} formalisait le principe de niche fondamentale. En substance, il proposait que si toutes les conditions environnementales qui permettaient \`a une esp\`ece d'exister ind\'efiniment, pouvaient \^etre mod\'elis\'ees en un hypercube multidimensionnel, le r\'esultat de cet hypercube pourrait alors \^etre consid\'er\'e comme la niche \'ecologique fondamentale de l'organisme. Naturellement, conna\^itre toutes les conditions \'ecologiques pour toutes esp\`eces donn\'ees est une tache monumentale, limit\'ee d'abord par le manque de richesse de donn\'ees qui pouvait \^etre conduit lors d'une analyse. Par extrapolation, en associant la localisation de l'occurrence des esp\`eces et un jeu de donn\'ees g\'eographiques de couches rasters repr\'esentant les conditions environnementales comme la pluviom\'etrie, la temp\'erature, la radiation solaire, etc, une approche corr\'elative peut permettre de d\'ecrire la niche \'ecologique d'un organisme \cite{Soberon-Peterson-2005}. Utilisant cette technique, une couche raster peut \^etre produite, avec les surfaces qui ressemblent le plus aux conditions environnementales connues par les sites d'occurrence pour l'organisme. Sans doute, cette approche recueillerait d'abord un plus grand int\'er\^et avec la publication d'une 'analyse biog\'eographique des serpents australiens Elapid' \cite{Nix-1986}, o\`u les auteurs ont produit des cartes de pr\'ediction de la distribution des serpents Elapid, bas\'e sur de simples mod\`eles de pr\'ef\'erence climatique. \`A mesure que le monde s'engage de plus en plus dans les discussions sur les impacts potentiels du changement climatique global, la capacit\'e de pr\'evoir l'impact de ces changements sur la distribution des organismes sera encore plus d'actualit\'e. La mod\'elisation des niches fondamentales a \'et\'e utilis\'ee pour pr\'edire la disparition d'esp\`eces face aux futurs changements du climat \cite{Thomas-2004, Brewer-2003}. Cela a \'et\'e \'egalement utilis\'e dans les mod\`eles d'invasion d'esp\`ece, de propagation de vecteur des maladies \cite{Peterson-2004} et dans les mod\`eles phylog\'en\'etique pour produire une carte de distribution d'hypoth\'etiques anc\^etres \cite{Yesson-2006a,Yesson-2006b}.


%A number of software applications exist for carrying out fundamental niche analysis. Popular choices include Bioclim  \cite{Nix-1986}, DesktopGARP  \cite{Scachetti-Pereira-2002}, MaxEnt  \cite{Phillips-et-al-2006} etc. Elith \textit{et al.} \cite{Elith-2006} provide an excellent overview and comparison of some of the more comonly used applications. These applications are usually each created to address a specific algorithmic approach to fundamental niche modelling. Typically these tools are not free (as in freedom), open source software. In addition, each application has different requirements in terms of data preparation, system requirements (Java, MS Windows etc.) and the learning curve required from the user to gain the neccessary skills to use the application. In other cases, algorithms for fundamental niche modelling were developed within scripting toolkits, such as the Climate Space Model \cite{Caithness-2001} which was developed using MatLab. These are difficult to redistribute as user friendly applications. 

Nombre d'applications existent pour r\'ealiser l'analyse des niches fondamentales. Les choix les plus populaires sont Bioclim \cite{Nix-1986}, DesktopGARP \cite{Scachetti-Pereira-2002}, MaxEnt \cite{Phillips-et-al-2006} etc. Elith \textit{et al.} \cite{Elith-2006} fournissent une excellente vue d'ensemble et comparatif de la plus part des applications commun\'ement utilis\'ees. Chacune de ces applications sont usuellement cr\'e\'ees pour adresser un algorithme sp\'ecifique de mod\'elisation \`a des niches fondamentales. Typiquement ces outils ne sont pas libre, logiciel open source. En plus, chaque application requiert en terme de pr\'eparation de donn\'ees, diff\'erents syst\`emes (Java, MS Windows etc) et une courbe d'apprentissage des utilisateurs pour acc\'eder aux comp\'etences n\'ecessaires \`a l'utilisation de l'application. Dans d'autres cas, les algorithmes pour la mod\'elisation des niches fondamentales ont \'et\'e d\'evelopp\'es \`a l'int\'erieur de trousses \`a outils de scripts, tel que le Climate Space Model \cite{Caithness-2001} qui a \'et\'e d\'evelopp\'e \`a partir de MatLab. 

% To address these (and other) concerns, the \textit{openModeller} project was initiated in 2003 by CRIA\footnote{Centro de Refer\H{e}ncia em Informa\c{c}\H{a}o Ambiental: \url{http://www.cria.org.br}}. The \textit{openModeller} project is free and open source, and all code is available on SourceForge. \textit{openModeller} development is supported by FAPESP\footnote{http://www.fapesp.br}, and by contributions from the open source developer community. The principle aim of the \textit{openModeller} project is to provide tools for researchers interested in fundamental niche modelling. It is a fresh approach to the world of fundamental niche modelling since it provides a plugin architecture for new algorithms to be incorporated easily. Providing all algorithms under a common architecture allows for easier comparison of results between different algorithms since the all models can be prepared using the same independent data and can be output into a common format. Implementations of GARP, Bioclim, CSM, Environmental Distance and others have already been developed as plugins for \textit{openModeller}.

Ceci rend difficile la redistribution dans des applications conviviales. Pour s'attaquer \`a ces (et d'autres) probl\'ematiques, le projet \textit{openModeller} a \'et\'e initi\'e en 2003 par la CRIA\footnote{Centro de Refer\H{e}ncia em Informa\c{c}\H{a}o Ambiental: \url{http://www.cria.org.br}}. Le projet \textit{openModeller} est gratuit et open source, et tout le code est disponible sur SourceForge. Le d\'eveloppement d'\textit{openModeller} est support\'e par la FAPESP\footnote{http://www.fapesp.br}, et par les contributions de la communaut\'e des d\'eveloppeurs open source. Le but principal du projet \textit{openModeller} est de mettre \`a disposition des outils pour les chercheurs qui s'int\'eressent \`a la mod\'elisation des niches fondamentales. C'est une approche nouvelle dans le monde de la mod\'elisation des niches fondamentales puisque l'architecture des plugins devrait permettre l'incorporation simple de nouveaux algorithmes. Fournir tous les algorithmes sous une architecture commune devrait permettre une comparaison plus simple des r\'esultats entre les diff\'erents algorithmes puisque tous les mod\`eles pourront \^etre utilis\'es avec les m\^emes donn\'ees ind\'ependantes et pourront fournir un r\'esultat dans un format commun. L'impl\'ementation de GARP, Bioclim, CSM, Environnemental Distance et d'autres ont d\'ej\`a \'et\'e d\'evelopp\'es sous forme de plugins d'\textit{openModeller}.

% \textit{openModeller} capitalises on existing open source software, harnassing libraries such as GDAL\footnote{GDAL - Geospatial Data Abstraction Library:  \url{http://www.gdal.org}}, GSL\footnote{GSL - GNU Scientific Library: \url{http://www.gnu.org/software/gsl/}}, QGIS\footnote{QGIS - Quantum GIS: \url{http://qgis.org}} etc. \textit{openModeller} is written in C++ and is cross-platform, running on MS Windows, Mac OS X and GNU/Linux. 

\textit{openModeller} tire profit des logiciels open source existants comme GDAL\footnote{GDAL - Geospatial Data Abstraction Library:  \url{http://www.gdal.org}}, GSL\footnote{GSL - GNU Scientific Library: \url{http://www.gnu.org/software/gsl/}}, QGIS\footnote{QGIS - Quantum GIS: \url{http://qgis.org}} etc. \textit{openModeller} est \'ecrit en C++ et est multi-plateforme fonctionnant sur MS Windows, Mac OS X et GNU / Linux.

\section{Les sous projets d'OpenModeller}
\label{sec:subprojects}

% There are a number of development areas within the \textit{openModeller} project. First and foremost is the \textit{openModeller} library. The library provides a common platform for all other tools mentioned below. It includes the ability to read environmental and species occurrence data, setting model parameters, loading and running algorithm plugins and writing the results of an analysis to a geospatial dataset. C++ and Python bindings (generated using SWIG) for the library are available.

Il y a de nombreuses th\'ematiques de d\'eveloppement au sein du projet \textit{openModeller}. La premi\`ere et la plus importante est la biblioth\`eque \textit{openModeller}. Cette biblioth\`eque fournit une plateforme commune pour tous les autres outils mentionn\'es plus bas. Cela inclut la capacit\'e de lire des donn\'ees  environnementales et d'occurence d'esp\`eces, le param\'etrage des param\`etres du mod\`ele, le chargement et le lancement des algorithmes et l'\'ecriture des r\'esultats de l'analyse sous forme d'un jeu de donn\'ees g\'eospatiales. Les liaisons entre C++ et Python (g\'en\'er\'e en utilisant SWIG) pour la biblioth\`eque sont disponibles.

% A Web Services API based on SOAP (using the document / literal style) is available for remote execution of \textit{openModeller} jobs. A CGI application is available, allowing this service to be deployed inside of an Apache web server instance.

Une API de webservice bas\'ee sur SOAP (en utilisant le style document / litt\'eral) est disponible pour l'ex\'ecution \`a distance de travaux sur \textit{openModeller}. Une application CGI est disponible, permettant \`a ce service d'\^etre d\'eploy\'e dans une instance de serveur web Apache.

% A number of console tools have been created on top of this library. \textit{om\_console} provides a way to run a model using simple text configuration files that specify which input datasets to use. \textit{om\_create} and \textit{om\_project} provide a means to use \textit{openModeller} using XML configuration files. Other helper tools are also available for the command line to provide simple data extraction and metadata query facilities. For example \textit{om\_sampledump} extracts the environmental values at each occurrence point and provides the result in a delimited format.

De nombreux outils en ligne de commande ont \'et\'e cr\'e\'es par-dessus cette biblioth\`eque. \textit{om\_console} fournit une mani\`ere de lancer un mod\`ele en utilisant un simple fichier texte de configuration qui sp\'ecifie quels jeux de donn\'ees d'entr\'ee \`a utiliser. \textit{om\_create} et \textit{om\_project} fournissent une mani\`ere d'utiliser \textit{openModeller} en utilisant un fichier de configuration XML. D'autres outils d'aide sont \'egalement disponibles en ligne de commande pour fournir des extractions simples de donn\'ees et des requ\^etes facilit\'ees sur les m\'etadonn\'ees. Par exemple \textit{om\_sampledump} extrait les valeurs environnementales de chaque point pr\'esent et fournit le r\'esultat dans un format de fichier d\'elimit\'e.

% For end users there is a cross platform graphical user interface 'desktop' application (written in C++ and Qt4). \textit{openModeller Desktop}  provides a user friendly environment for preparing, running and visualising the results of fundamental niche models. \textit{openModeller Desktop} will be described in more detail in the section that follows.

Pour les utilisateurs finaux, il y a une application multi-plateforme bureautique avec une interface graphique (\'ecrite en C++ et Qt4). \textit{openModeller Desktop} fournit un usage et un environnement convivial  pour la pr\'eparation, le lancement et la visualisation des r\'esultats des mod\`eles de niches fondamentales. \textit{openModeller Desktop} sera d\'ecrit plus en d\'etail dans la section qui va suivre.

\section{\textit{openModeller Desktop}}
\label{subsec:openModellerDesktop}

% \textit{openModeller Desktop} is a solution for users wishing to use the \textit{openModeller} library without programming or needing to be familiar with the various command line tools that the \textit{openModeller} project provides. Within \textit{openModeller Desktop}, users can carry out the following core activities:

\textit{openModeller Desktop} est une solution pour les utilisateurs souhaitant utiliser la biblioth\`eque \textit{openModeller} sans programmation ou \^etre familier avec les diff\'erents outils en ligne de commande que le projet \textit{openModeller} fournit. Dans \textit{openModeller Desktop}, les utilisateurs peuvent ex\'ecuter les fonctions du noyaux suivantes :

% \begin{itemize}
% 	\item automatically retrieve occurrence data from online databases such as GBIF\footnote{GBIF - Global Biodiversity Information Facility: \url{http://gbif.org}} and speciesLink\footnote{\url{http://splink.cria.org.br}};
% 	\item manage the environmental raster layers that will be used for modelling;
% 	\item manage the parameters for the various algorithm plugins included with \textit{openModeller};
% 	\item design an experiment which will run multiple models for one or more species using one or more algorithms;
% 	\item visualise the results of an experiment by viewing individual models using a tabular and a map view. 
% \end{itemize}

\begin{itemize}
	\item retrouver automatiquement les donn\'ees pr\'esentes depuis les bases de donn\'ees en ligne comme GBIF \footnote{GBIF - Global Biodiversity Information Facility: \url{http://gbif.org}} et specieslink\footnote{\url{http://splink.cria.org.br}} ;
	\item g\'erer les couches rasters environnementales qui vont \^etre utilis\'ees pour la mod\'elisation ;
	\item g\'erer les param\`etres des diff\'erents algorithmes des plugins inclus avec \textit{openModeller} ;
	\item concevoir une exp\'erimentation qui lancera de nombreux mod\`eles pour une ou plusieurs esp\`eces en utilisant un ou plusieurs algorithmes ;
	\item visualiser les r\'esultats de l'exp\'erimentation en voyant les mod\`eles individuels en utilisant un tableau et une carte.
\end{itemize}

\section{Mod\'elisation d'Acacia cyclops - un cas d'\'etude simple}

% One typical use of fundamental niche modelling is to predict the areas that may be vulnerable to the spread of invasive species. In this example \textit{openModeller} will be used to find areas of potential distribution for \emph{Acacia cyclops}\footnote{\textit{openModeller Desktop} is capable of modelling many species in a single experiment, but for the purposes of a simple case study only one species was used}. \emph{Acacia cyclops} is a native plant of south western Australia, but is known to be an invasive pest plant in other parts of the world. Thus the aim of this case study is to ascertain areas potentially vulnerable to invasion from this species. To start, the \textit{openModeller Desktop} localities search tool was used to search for locality records (see Figure \ref{fig:localitiesSearch}).

Un usage typique de la mod\'elisation des niches fondamentales est la pr\'ediction des surfaces qui pourraient devenir vuln\'erables \`a la progression des esp\`eces invasives. Dans cet exemple, \textit{openModeller} sera utilis\'e pour trouver les surfaces de distribution potentielle d'\emph{Acacia cyclops}\footnote{\textit{openModeller Desktop} est capable de mod\'eliser plusieurs esp\`eces en une seule exp\'erimentation, mais dans le cas d'une \'etude de cas simple seule une esp\`ece sera utilis\'ee}. \emph{Acacia cyclops} est une plante native du sud ouest Australien, mais elle est connue pour \^etre une plante invasive nuisible dans d'autres parties du monde. Ainsi le but de cette \'etude est d'\'etablir les surfaces potentiellement vuln\'erables \`a une invasion par cette esp\`ece. Pour commencer, l'outil de recherche de localisation d'\textit{openModeller Desktop} a \'et\'e utilis\'e pour chercher les enregistrements de localisation. (voir Figure \ref{fig:localitiesSearch}).

\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  %name of your graphic, without the path AND in PNG (screnshots etc)/PDF (drawings) format:
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton//localities_search}
  %caption of the figure
  \caption{Recherche de GBIF pour localiser les donn\'ees.}
  %label of the figure, which has to correspond to \ref{}:
  \label{fig:localitiesSearch}
\end{figure}

% Since the search results returned records outside of Australia, a text editor was used to delete all occurrence records that were not within Australia. This was done in order to model a fundamental niche based solely on the species' known native distribution. This reduced the initial 41 records retrieved from GBIF to 31 records, all of which originate from the Australian Virtual Herbarium \cite{AVH-2007}. After this, the layerset manager in \textit{openModeller Desktop} was used to define a layerset. 23 layers derived from CRU\footnote{CRU - Climate Research Unit: \url{http://www.cru.uea.ac.uk}} were selected for this purpose (see Figure \ref{fig:layersetManager}.). These layers represent climate related indicators (based on recorded climate measurements) related to temperature, rainfall etc.

Puisque le r\'esultat de la recherche renvoie des r\'esultats en dehors de l'Australie, un \'editeur de texte est utilis\'e pour supprimer toutes les occurrences ne se situant pas en Australie. Cela est r\'ealis\'e pour mod\'eliser les niches fondamentales bas\'ees seulement sur la connaissance des esp\`eces dans leur distribution native. Cela r\'eduit le r\'esultat initial de 41 enregistrements retrouv\'es \`a partir de GBIF \`a 31 enregistrements, tous ont pour origine l'Australian Virtual Herbarium \cite{AVH-2007} (l'herbier virtuel australien). Apr\`es cela, le gestionnaire de jeu de donn\'ees d'\textit{openModeller Desktop} est utilis\'e pour d\'efinir un jeu de donn\'ees. 23 couches d\'eriv\'ees du CRU\footnote{CRU - Climate Research Unit : \url{http://www.cru.uea.ac.uk}} ont \'et\'e s\'electionn\'ees pour cet usage (voir figure \ref{fig:layersetManager}.). Ces couches repr\'esentent des indicateurs relatifs au climat (bas\'e sur des enregistrements de mesure du climat), relatifs \`a la temp\'erature, aux pr\'ecipitations etc.

\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton/layerset_manager}
  \caption{le gestionnaire  de jeu de donn\'ees.}
  \label{fig:layersetManager}
\end{figure}

% Creating named layersets provides great benefit to the user since they can easily refer to multiple layers as one conceptual entity and do not need to spend a lot of time selecting files from the file system each time they run an experiment. Once a layerset has been defined it can be used repeatedly in different experiments.

La cr\'eation des noms de jeux de donn\'ees fournit un grand b\'en\'efice pour les utilisateurs puisqu'ils pourront facilement faire r\'ef\'erence \`a de multiples couches comme une seule entit\'e virtuelle et n'auront pas besoin de perdre beaucoup de temps \`a s\'electionner les fichiers depuis le syst\`eme de fichier chaque fois qu'ils lancent une exp\'erimentation. Une fois qu'un jeu de donn\'ees a \'et\'e d\'efini, il peut \^etre utilis\'e de mani\`ere r\'ep\'etitive dans diff\'erentes exp\'erimentations.

% \textit{openModeller Desktop} includes an algorithm manager (fig. \ref{fig:algorithmManager}). This tool lets the user view all the available modelling algorithm plugins that have been installed along with the \textit{openModeller} library. All algorithms ship with sensible defaults (as determined by algorithm authors) so that they can be used 'out the box'. Within the algorithm manager these default parameters are presented as immutable `system profiles'. System profiles can be cloned and modified to create `user profiles'. Modification of these parameters requires some knowledge of the principles behind the underlying algorithm, but provides advanced users with a great deal of flexibility and control. Novice users can eschew the algorithm manager completely and simply work with the default `system profiles'.

\textit{openModeller Desktop} inclut un gestionnaire d'algorithmes (fig. \ref{fig:algorithmManager}). Cet outil permet de voir tous les plugins de mod\'elisation d'algorithmes disponibles qui ont \'et\'e install\'es avec la biblioth\`eque \textit{openModeller}. Tous les algorithmes sont distribu\'es avec des valeurs par d\'efaut (comme d\'etermin\'e par les auteurs de l'algorithme) donc il peuvent \^etre utilis\'es 'out the box'. Dans le gestionnaire d'algorithme, ces param\`etres par d\'efaut sont pr\'esent\'es comme des 'profils syst\`eme' immuables. Les profils syst\`emes peuvent \^etre clon\'es et modifi\'es pour cr\'eer des 'profils utilisateurs'. La modification de ces param\`etres requiert certaines connaissances sur les principes sous-jacents de l'algorithme, mais permet aux utilisateurs avanc\'es une grande flexibilit\'e et contr\^ole. Les utilisateurs novices peuvent \'eviter le gestionnaire d'algorithmes et simplement travailler avec les param\`etres par d\'efaut des 'profils syst\`eme'.

\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton/algorithm_manager}
  \caption{Le gestionnaire d'algorithmes.}
  \label{fig:algorithmManager}
\end{figure}

% The occurrence data, layerset and algorithm profile are the three essential elements for designing a modelling experiment. The experiment designer (see Figure \ref{fig:experimentDesigner}.) is used to define how these data should be combined to form an experiment. Each created experiment is given a unique name and a description. The experiment designer provides a simple user interface with powerful functionality. With it, large experiments can be created that model multiple species using multiple algorithms. In the future, support will be added for modelling with multiple climate scenarios. In \textit{openModeller Desktop}, the actual invocation of modelling processing, happens via a `modelling plugin'. This means that the interaction between the Desktop interface and the \textit{openModeller} library is very well separated. It also means that new modelling plugins can be written to support other modelling toolkits in the future. \textit{openModeller Desktop} currently has two such plugins available: a `local' plugin which uses libopenModeller directly, and a `web services' plugin that can invoke modelling jobs on a remote server using the \textit{openModeller} Web Services API. The latter is still somewhat experimental, but the aim is to allow the user to design large, CPU intensive experiments within the user friendly \textit{openModeller Desktop} interface. The experiment will then be submitted via the Web Service API to run on a large cluster of powerful servers, with only the modelling outputs being returned to the client for local visualisation.

Les donn\'ees pr\'esentes, les jeux de donn\'ees et les profils d'algorithmes sont les trois \'el\'ements essentiels pour la structuration de l'exp\'erimentation de mod\'elisation. La structure de l'exp\'erimentation (voir Figure \ref{fig:experimentDesigner}.) est utilis\'ee pour d\'efinir comment ces donn\'ees vont \^etre combin\'ees pour former une exp\'erimentation. Chaque exp\'erimentation cr\'e\'ee poss\`ede un nom unique et une description. La d\'esignation de l'exp\'erimentation fournit une interface utilisateur simple avec de puissantes fonctionnalit\'es. Avec elle, d'importantes exp\'erimentations peuvent \^etre cr\'e\'ees pour mod\'eliser de multiples esp\`eces utilisant de nombreux algorithmes. Dans le futur, la gestion de la mod\'elisation avec de multiples sc\'enarios de climats sera rajout\'e. Dans \textit{openModeller} Desktop, l'actuelle invocation du processus de mod\'elisation se fait via un 'plugin de mod\'elisation'. Cela signifie que l'interaction entre l'interface 'bureautique' et la biblioth\`eque \textit{openModeller} est bien s\'epar\'ee. Cela veut \'egalement dire que de nouveaux plugins de mod\'elisation peuvent \^etre \'ecrits pour supporter d'autres outils de mod\'elisation dans le futur. Actuellement, \textit{openModeller Desktop} poss\`ede deux tels plugins disponibles : un plugin 'local' qui utilise directement lib\textit{openModeller} et un plugin 'sevice web' qui pourra appeler des travaux de mod\'elisation sur un serveur distant en utilisant \textit{openModeller} service web API. Ce dernier reste quelque peu exp\'erimental, mais le but est de permettre aux utilisateurs de concevoir de grosses exp\'erimentations n\'ecessitant de fortes ressources en CPU en utilisant l'interface agr\'eable d'\textit{openModeller Desktop}. L'exp\'erimentation sera alors soumise via le service web API pour \^etre lanc\'ee sur un groupe de serveurs puissants, avec seul le r\'esultat de la mod\'elisation de sortie renvoy\'e au client pour une visualisation en local.


% Once the experiment is completed, the main application window provides a treeview of the experiment. The top level node of the tree is the experiment itself. Beneath this, mid level nodes represent each algorithm profile used for the experiment. The terminal nodes of the tree represent the individual models. Clicking on a model node provides a detailed report for the model. The model can also be visualised spatially using the map tab. The map tab uses an embedded GIS browser (based on Quantum GIS libraries) to allow the user to interactively pan and zoom around the geographic region of the output model.

Une fois que l'exp\'erimentation est compl\`ete, la principale fen\^etre de l'application fournit une vue arborescente de l'exp\'erimentation. Le noeud le plus haut de cet arbre est l'exp\'erimentation elle-m\^eme. Sous celui ci, les noeuds  \`a mi-niveau repr\'esentent chaque profil d'algorithme utilis\'e pour l'exp\'erimentation. Les noeuds terminaux de l'arbre repr\'esentent les mod\`eles individuels. Cliquer sur le noeud d'un mod\`ele fournit un rapport d\'etaill\'e du mod\`ele. Le mod\`ele peut \^etre \'egalement visualis\'e spatialement en utilisant l'onglet carte. L'onglet carte utilise un navigateur SIG (bas\'e sur les biblioth\`eques de Quantum GIS) pour permettre \`a l'utilisateur de se d\'eplacer et de zoomer de mani\`ere interactive autour de la r\'egion g\'eographique du r\'esultat du mod\`ele.

\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton/experiment_designer}
  \caption{Le concepteur d'exp\'erimentation.}
  \label{fig:experimentDesigner}
\end{figure}

% In the \emph{Acacia cyclops} case study, Australia-only occurrence data was used to generate an fundamental niche model (Figure \ref{fig:experimentDesigner}.) which was projected into a global climate dataset. In Figure \ref{fig:australiaProjection}, the results of this model are shown for south western Australia. The original occurrence points used to create the model are overlaid as black dots in the image. Areas in dark blue represent a poor match to the species' modelled fundamental niche.  As the colours range through light blue, yellow and then to red, an increasingly good match to the species' modelled funamental niche is shown. By inference, if the species is planted in areas demarcated in red, then it probably has a good chance of survival. In Figure \ref{fig:southAfricaProjection}, the same model output is shown, but the area of interest is set to southern Africa. Based on the model, we can postulate that the Western Cape region of South Africa represents a similarly optimal habitat for \emph{Acacia cyclops}. \emph{Acacia cyclops} is indeed a problematic invasive plant species in the Western Cape, having been introduced there to stabilise sand dunes \cite{Stirton-1983}. 

Dans le cas d'\'etude d'Acacia cyclops, seulement les donn\'ees pr\'esentes en Australie ont \'et\'e utilis\'ees pour g\'en\'erer le mod\`ele de niche fondamentale (Figure \ref{fig:experimentDesigner}.) qui a \'et\'e projet\'e dans un jeu de donn\'ees global sur le climat. Dans la figure \ref{fig:australiaProjection}, les r\'esultats de ce mod\`ele sont montr\'es pour le sud ouest de l'Australie. Les points pr\'esents originaux utilis\'es pour cr\'eer le mod\`ele ont \'et\'e repr\'esent\'es par un point noir sur l'image. Les surfaces en bleu fonc\'e repr\'esentent une faible correspondance avec le mod\`ele de la niche fondamentale de l'esp\`ece. Lorsque les rangs de couleurs deviennent bleu clair, jaune et enfin rouge, une correspondance croissante avec la mod\'elisation de la niche fondamentale de l'esp\`ece est d\'emontr\'ee. Par d\'eduction, si les esp\`eces sont plant\'ees dans les surfaces d\'elimit\'ees en rouge, alors elles ont probablement une bonne chance de survie. Dans la figure \ref{fig:southAfricaProjection}, le m\^eme mod\`ele de sortie est montr\'e, mais la surface d'int\'er\^et se situe au sud de l'Afrique. En se basant sur le mod\`ele, nous pouvons \'emettre le postulat que la r\'egion la plus \`a l'ouest du Cap de l'Afrique du Sud repr\'esente un habitat optimal similaire pour \emph{Acacia cyclops}. \emph{Acacia cyclops} est vraiment une esp\`ece invasive probl\'ematique dans l'ouest du Cap, qui a \'et\'e introduit ici pour stabiliser le sable des dunes \cite{Stirton-1983}.

\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton/australia_projection}
  \caption{Le r\'esultat du mod\`ele pour le sud ouest de l'Australie.}
  \label{fig:australiaProjection}
\end{figure}


\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}
\begin{figure}[htbp]
 \centering
  \includegraphics[scale=0.8]{project_spotlight/sutton/sa_projection}
  \caption{Le r\'esultat du mod\`ele pour le sud de l'Afrique.}
  \label{fig:southAfricaProjection}
\end{figure}


\section{Conclusion}
\label{subsec:conclusion}

% \textit{openModeller} provides solutions for users and developers interested in fundamental niche modelling. The \textit{openModeller} library enables programmatic access to its capabilities. The console tools allow for scripting and interactive command line useage. The desktop application provides a user friendly graphical environment. The \textit{openModeller} Web Services API provides a way to deploy \textit{openModeller} on powerful servers (and in the near future, clusters). The plugin approach to implement different modelling algorithms allows the user to experiment with different modelling techniques without having to learn a new application each time, or having to prepare input data in a different way for each application. The algorithm plugin framework allows algorithm developers to focus exclusively on the core implementation of the algorithm without needing to `reinvent the wheel' by writing data input / output routines and user interface logic.

\textit{openModeller} fournit des solutions pour les utilisateurs et d\'eveloppeurs qui s'int\'eressent \`a la mod\'elisation des niches fondamentales. La biblioth\`eque \textit{openModeller} permet un acc\`es par programmation \`a ses fonctionnalit\'es. Les outils de la console permettent le scriptage et l'usage interactif de ligne de commande. L'application bureautique fournit un environnement graphique simple d'usage. L'API de web service d'\textit{openModeller} fournit un moyen de d\'eployer \textit{openModeller} sur de puissants serveurs (et dans un futur proche, sur des clusters). L'approche en plugins pour impl\'ementer diff\'erents algorithmes de mod\'elisation permet \`a l'utilisateur d'exp\'erimenter avec diff\'erentes techniques de mod\'elisation sans avoir \`a apprendre l'utilisation d'une nouvelle application \`a chaque fois, ou de devoir pr\'eparer des donn\'ees d'entr\'ee d'une mani\`ere diff\'erente pour chaque application. Le framework de plugins des algorithmes permet aux d\'eveloppeurs d'algorithme de se focaliser uniquement sur le d\'eveloppement du coeur de l'algorithme sans avoir besoin de 'r\'einventer la roue' en \'ecrivant des routines d'entr\'ee / sortie de donn\'ees et une logique d'interface utilisateurs.

% The \textit{openModeller Desktop} application provides an environment where all aspects of data preparation, experiment design, running an experiment and visualising the results of an experiment, can be carried out. \textit{openModeller Desktop} can be compiled on all three major desktop operating systems (MS Windows, Mac OS X, GNU/Linux), and is freely available under the GPL.

L'application \textit{openModeller Desktop} fournit un environnement dans lequel tous les aspects de pr\'eparation de donn\'ees, de structure de l'exp\'erimentation, de lancement de l'exp\'erimentation et de  visualisation des r\'esultats d'une exp\'erimentation, peuvent \^etre ex\'ecut\'e. \textit{openModeller Desktop} peut \^etre compil\'e sur trois des syst\`emes d'exploitation bureautique majeurs (MS Windows, Mac OS X, GNU/Linux) et est librement disponible sous licence GPL.

% The \textit{openModeller} team is always eager to collaborate with other projects, users and developers. We encourage you to download and use the software and we welcome any feedback. We provide support via mailing lists and IRC - visit our home page for more details.

L'\'equipe d'\textit{openModeller} est toujours avide de collaborer avec d'autres projets, utilisateurs et d\'eveloppeurs. Nous vous encourageons \`a t\'el\'echarger et utiliser le logiciel et nous accueillons tous les retours. Nous fournissons un support pars des listes de diffusion et IRC - visitez notre page principale pour plus de d\'etails.

\begin{footnotesize}
\begin{thebibliography}{99}
\bibliographystyle{amsplain}

\bibitem{AVH-2007}
  Council of Heads of Australian Herbaria. 2007.
  {\bf
    Australia's Virtual Herbarium 
   via Centre for Plant Biodiversity Research
    } In
\url{http://www.cpbr.gov.au/cgi-bin/avh.cgi} (Accessed 25 March, 2007)


\bibitem{Brewer-2003}
  Brewer, P.W. 2003.
  {\bf
     Modelling the global distribution patterns of Leguminosae species in past, present and future climates
  }
  PhD Thesis, University of Reading, UK.

\bibitem{Elith-2006}
       Elith, J., Graham C.H., Anderson R.P., Dudik M., Ferrier S., Guisan A., Hijmans R. J., Huettmann F., Leathwick J.R., Lehmann A., Li J., Lohmann L.G., Loiselle B.A., Manion G., Moritz C., Nakamura M., Nakazawa Y., Overton J.McC., Peterson A.T., Phillips S.J., Richardson K.S., Scachetti-Pereira
R., Schapire R.E., Soberon J., Williams S., Wisz M.S., Zimmermann N. E. 2006.
       {\bf
         Novel methods improve prediction of species' distributions from occurrence data.
        } In      
        ECOGRAPHY 29(2):129?151
        
\bibitem{Hutchinson-1957}
  Hutchinson, G.E. (1957).
  {\bf
    Concluding Remarks.
  } In
  Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology.
  22: 415-42.

\bibitem{Nix-1986}
  Nix, H.A. (1986).
  {\bf
    A biogeogaphic analysis of Australian Elapid snakes.
  } In
  Longmore, R. (ed.)Atlas of Australian Elapid Snakes.
  Australian Flora and Fauna Series 8: 4-15.

\bibitem{Peterson-2004}
  Peterson, A.T., Bauer, J.T., Mills, J.N. 2004.
  {\bf
  Ecologic and Geographic Distribution of Filovirus Disease.
  } In
  Emerging Infectious Diseases 10(1):40-47

\bibitem{Phillips-et-al-2006}
  Phillips, S. J., Anderson, R. P., and Schapire, R. E., (2006).
  {\bf
    Maximum entropy modeling of species geographic distributions.
  } In
  Ecological Modelling, 190, 231-259.

\bibitem{Caithness-2001}
  Robertson, M. P., Caithness, N., and Villet, M. H. 2001.
  {\bf
    A PCA\-based modelling technique for predicting environmental
    suitability for organisms from presence records.
  } In
  Diversity and Distributions vol.7: 15-27.

\bibitem{Scachetti-Pereira-2002}
  Scachetti-Pereira, R. (2002).
  {\bf
    Desktop GARP.
  } In
  \url{http://lifemapper.org.br/desktopgarp} (Accessed on January 10th 2007).

\bibitem{Soberon-Peterson-2005}
  Soberon, J., and Peterson, A. T. 2005.
  {\bf
    Interpretation of Models of Fundamental Ecological Niches and Species' Distributional Areas.
  } In
  Biodiversity Informatics.  

\bibitem{Stirton-1983}
  Stirton, C.H. (ed). 1983.
  {\bf
  Plant invaders - beautiful but dangerous.
  }
  Department of Nature and Environmental Conservation, Cape Town.

\bibitem{Thomas-2004}
  Thomas, C.D., Cameron, A., Green, R.E., Bakkenes, M.,  Beaumont, L.J.,  Collingham, Y.C., Erasmus, B. F. N., de Siqueira, M.F.,  Grainger, A.,  Hannah, L.,  Hughes, L.,   Huntley, B.,  van Jaarsveld, A.S.,  and Midgley, G.F.,  and Miles, L.,  Ortega-Huerta, M.A., Townsend, A., Phillips, O.L.,  and Williams, S.E. 2004. 
  {\bf Extinction risk from climate change} In
	Nature:427

\bibitem{Yesson-2006a}
  Yesson, C., Culham, A. 2006a.
  {\bf
    Phyloclimatic Modelling: Combining Phylogenetics and Bioclimatic
    Modelling.
  } In
  Systematic Biology: in press.

\bibitem{Yesson-2006b}
  Yesson, C., Culham, A. 2006b.
  {\bf
    A Phyloclimatic Study of Cyclamen.
  } In
  BMC Evolutionary Biology. 6:72

\end{thebibliography}
\end{footnotesize}


\address{Tim Sutton\\
  CRIA, Campinas, Brazil\\
  \url{http://openmodeller.sf.net}\\
 \email{tim AT linfiniti.com}
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