Phénologie (kadi.weather.phenology)¶
Le module Phenology détecte les dates clés du cycle agricole (début et fin
de saison des pluies) et calcule les degrés-jours de croissance (GDD) pour
évaluer le stade phénologique des cultures.
Algorithmes de détection de saison¶
Le Bénin présente deux régimes pluviométriques distincts. Le module choisit l'algorithme adapté automatiquement selon la latitude.
Régime unimodal — Nord (> 9.5° N) : Sivakumar¶
L'algorithme de Sivakumar définit le démarrage de la saison comme le premier jour après le 1er mai où les précipitations sur 20 jours consécutifs dépassent la moitié de l'ETP sur cette période, sans séquence sèche de plus de 7 jours.
Critère de déclenchement :
Régime bimodal — Sud (< 7.5° N) : Walter-Anyadike¶
L'algorithme de Walter-Anyadike détecte les deux saisons des pluies caractéristiques du sud du Bénin (grande et petite saison) en analysant les courbes de précipitations mensuelles lissées.
Degrés-jours de croissance (GDD)¶
Les GDD mesurent l'énergie thermique accumulée depuis la date de semis. Chaque
culture a des températures de base (T_base) et de plateau (T_max) propres.
Formule journalière :
Si la température moyenne dépasse T_max, elle est plafonnée à T_max pour
éviter de surestimer la croissance.
Températures de référence par culture :
| Culture | T_base (°C) | T_max (°C) | GDD floraison | GDD maturité |
|---|---|---|---|---|
| Maïs | 10 | 34 | 620 | 1400 |
| Riz | 12 | 38 | 800 | 1600 |
| Sorgho | 10 | 34 | 700 | 1350 |
| Mil | 10 | 38 | 600 | 1200 |
| Niébé | 10 | 35 | 550 | 1100 |
| Soja | 10 | 36 | 700 | 1400 |
| Igname | 12 | 35 | 900 | 2000 |
Utilisation via WeatherSession (recommandé)¶
from kadi.weather import WeatherSession
session = WeatherSession(latitude=9.3333, longitude=2.6333, name="Parakou")
# Démarrage de la saison
onset = session.onset()
print(f"Début estimé : {onset['onset_date']}")
print(f"Méthode : {onset['method']}")
print(f"Confiance : {onset['confidence']}")
# Fin de la saison
cessation = session.cessation()
print(f"Fin estimée : {cessation['cessation_date']}")
# Durée de la saison agricole
from datetime import datetime
debut = datetime.fromisoformat(onset['onset_date'])
fin = datetime.fromisoformat(cessation['cessation_date'])
print(f"Durée de la saison : {(fin - debut).days} jours")
Calcul des GDD¶
# Maïs semé le 15 mai, suivi jusqu'au 30 septembre
gdd = session.growing_degree_days(
crop="maize",
start_date="2026-05-15",
end_date="2026-09-30",
)
print(f"GDD accumulés : {gdd['gdd_accumulated']:.1f} °C·jour")
print(f"Stade phéno : {gdd['phenology_stage']}")
print(f"Floraison dans : {gdd['days_to_flowering']} jours")
print(f"Maturité dans : {gdd['days_to_maturity']} jours")
Stades phénologiques retournés pour le maïs :
| Stade | GDD accumulés |
|---|---|
germination |
0 – 100 |
tallage |
100 – 300 |
montaison |
300 – 620 |
floraison |
620 – 900 |
grain_remplissage |
900 – 1 200 |
maturite |
> 1 200 |
Interprétation agronomique¶
Les GDD permettent de planifier :
- La date optimale de semis pour maximiser l'utilisation des pluies.
- La date de récolte estimée pour anticiper le stockage.
- Le risque de fin de cycle prématurée si la cessation arrive avant la maturité de la culture.
# Vérifier si la saison est assez longue pour la maturité du maïs
gdd_maturite_maize = 1400 # °C·jour
if gdd["gdd_accumulated"] < gdd_maturite_maize:
manque = gdd_maturite_maize - gdd["gdd_accumulated"]
print(f"Risque : il manque {manque:.0f} GDD pour la maturité complète.")
Phenology ¶
Gère l'analyse phénologique (onset, cessation, GDD) pour une localisation donnée.
Source code in kadi/weather/phenology.py
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 | |
__init__ ¶
Initialise l'analyseur phénologique.
:param location: Instance de Location. :param rainfall_data: Série pandas de précipitations quotidiennes. :param temperature_data: DataFrame avec les colonnes 'temperature_min' et 'temperature_max'.
Source code in kadi/weather/phenology.py
onset ¶
Détecte la date de démarrage de la saison agricole.
Pour le Nord (unimodal), utilise l'algorithme de Sivakumar. Pour le Sud et le Centre (bimodal), utilise l'hybride Walter-Anyadike sur deux fenêtres saisonnières distinctes (S1 : Jan-Août, S2 : Août-Déc).
La clé 'onset_date' est maintenue comme alias de 'onset_1' pour la rétrocompatibilité.
:param threshold_days_after: Fenêtre de calcul (non utilisé directement, conservé pour la signature). :return: Dictionnaire contenant les informations de l'onset.
Source code in kadi/weather/phenology.py
cessation ¶
Détermine la date de fin des pluies utiles.
Pour le Nord (unimodal), calcule une unique date de cessation après août. Pour le Sud et le Centre (bimodal), calcule deux dates de cessation : - cessation_1 : fin de la première saison (autour de juillet) - cessation_2 : fin de la deuxième saison (autour de novembre)
:return: Dictionnaire avec la ou les dates de cessation.
Source code in kadi/weather/phenology.py
growing_degree_days ¶
growing_degree_days(crop: str, start_date: Union[str, Timestamp], end_date: Union[str, Timestamp] = None) -> dict
Calcule l'accumulation des degrés-jours pour une culture.
:param crop: Nom de la culture ('maize', 'rice', etc.). :param start_date: Date de début (semis). :param end_date: Date de fin (défaut: aujourd'hui). :return: Dictionnaire avec le cumul et le stade.