Risques climatiques (kadi.weather.risk)¶
Le module RiskIndicators analyse les données météo pour produire des alertes
opérationnelles : probabilité de pluie imminente et indices de sécheresse
multi-méthodes.
Probabilité de pluie¶
La probabilité de pluie combine deux sources complémentaires :
- Prévisions Open-Meteo : proportion de jours avec pluie dans la fenêtre future (information directe sur les prochains jours).
- Chaînes de Markov : probabilités de transition calculées sur l'historique (si il a plu hier, quelle est la probabilité d'une pluie aujourd'hui ?).
Combinaison pondérée :
Ce ratio donne plus de poids aux prévisions récentes tout en intégrant la tendance historique.
Indice de sécheresse (SPI)¶
Le Standardized Precipitation Index (SPI) mesure l'écart des précipitations d'une période par rapport à la normale historique, exprimé en nombre d'écarts-types.
Formule (approximation Z-Score) :
Un SPI < -1.0 indique une période sèche, un SPI < -1.5 une sécheresse marquée.
Échelle de sévérité¶
| SPI | Sévérité | Implication agronomique |
|---|---|---|
| > -0.5 | no_drought |
Conditions normales |
| -0.5 à -1.0 | mild |
Surveillance conseillée |
| -1.0 à -1.5 | moderate |
Stress hydrique modéré, irrigation possible |
| < -1.5 | severe |
Risque de pertes de récolte, alerte |
Méthodes d'analyse de sécheresse¶
| Méthode | Description | Usage recommandé |
|---|---|---|
'spi' |
Z-Score sur les précipitations | Suivi courant, simple et rapide |
'markov' |
Probabilité de persistance d'un état sec | Prévision à court terme (J+7) |
'hurst' |
Exposant de Hurst (mémoire longue) | Tendances multi-annuelles |
'combined' |
Combinaison pondérée des 3 méthodes | Vue d'ensemble complète |
Utilisation¶
Probabilité de pluie¶
from kadi.weather import WeatherSession
session = WeatherSession(latitude=9.3333, longitude=2.6333, name="Parakou")
# Probabilité sur les 3 prochains jours (seuil : 1 mm minimum)
prob = session.rain_probability(days_ahead=3, min_rainfall_mm=1.0)
print(f"Probabilité demain : {prob['tomorrow'] * 100:.0f}%")
print(f"Message : {prob['message']}")
print(f"Recommandation : {prob['recommendation']}")
Retour de rain_probability :
| Clé | Type | Description |
|---|---|---|
tomorrow |
float |
Probabilité J+1 (0.0 à 1.0) |
message |
str |
Résumé lisible de la situation |
recommendation |
str |
Recommandation opérationnelle |
Exemples de recommandations :
- "Évitez les traitements phytosanitaires — pluie probable demain."
- "Bon moment pour les semis — 3 jours secs prévus."
- "Risque de lessivage des intrants — attendez 48h."
Indice de sécheresse¶
# SPI sur 3 mois glissants (suivi courant)
spi3 = session.drought_index(method="spi", window_months=3)
print(f"SPI 3 mois : {spi3['spi_3month']:.2f}")
print(f"Sévérité : {spi3['drought_severity']}")
# Analyse combinée pour une vue complète
combined = session.drought_index(method="combined", window_months=6)
print(f"Indice combiné : {combined.get('combined_score', 'N/A'):.2f}")
print(f"Sévérité : {combined['drought_severity']}")
Retour de drought_index :
| Clé | Type | Description |
|---|---|---|
spi_3month |
float |
Valeur SPI calculée |
drought_severity |
str |
Niveau de sécheresse |
window_months |
int |
Fenêtre temporelle utilisée |
method |
str |
Méthode appliquée |
Intégration avec kadi.market (Phase 4)¶
Le module de risque est utilisé directement par kadi.market.logistics pour
ajuster les coûts de transport selon les conditions climatiques.
from kadi.weather import WeatherSession
from kadi.market import Market
ws = WeatherSession(latitude=9.30, longitude=2.08, name="Parakou")
marche = Market(lat=9.30, lon=2.08, location="Parakou", weather_session=ws)
# Le risque climatique entre dans le calcul logistique automatiquement
cout = marche.logistics.calculate_transfer_cost("Parakou", "Cotonou", crop="tomato")
print(f"Probabilité de pluie utilisée : {cout['prob_pluie'] * 100:.0f}%")
print(f"Gamma route effectif : {cout['gamma_effectif']:.3f}")
# Vue synthétique du risque climatique
risque = marche.assess_climate_risk(days_ahead=7)
print(risque["recommendation"])
RiskIndicators ¶
Évalue les risques climatiques (sécheresse, probabilité de pluie).
Source code in kadi/weather/risk.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 | |
__init__ ¶
Initialise les indicateurs de risque.
:param location: Instance de Location. :param rainfall_historical: Série historique de pluie. :param forecast_data: DataFrame de prévisions météorologiques.
Source code in kadi/weather/risk.py
drought_index ¶
Calcule l'indice de sécheresse avec la méthode spécifiée.
:param method: Méthode ('spi', 'markov', 'hurst', 'combined'). :param window_months: Fenêtre temporelle pour le calcul du SPI. :return: Dictionnaire avec les résultats de sécheresse.
Source code in kadi/weather/risk.py
spi ¶
Calcule le Standardized Precipitation Index (SPI) pour la période récente. Implémentation simplifiée pour le MVP.
:param window_months: Fenêtre d'accumulation en mois. :return: Valeur du SPI.
Source code in kadi/weather/risk.py
markov_transition ¶
Calcule les probabilités de transition de Markov (jour sec -> jour sec).
:param threshold_mm: Seuil pour considérer un jour comme humide. :return: Dictionnaire avec les probabilités p00, p01, p10, p11.
Source code in kadi/weather/risk.py
hurst_exponent ¶
Calcule l'exposant de Hurst par la méthode de gamme rééchelonnée (R/S) multi-échelle.
L'algorithme segmente la série en sous-fenêtres de tailles croissantes, calcule le rapport R/S moyen pour chaque taille, puis estime H par régression log-log. Un exposant H > 0.5 indique une persistance climatique (mémoire longue).
:param window: Taille maximale de la fenêtre d'analyse (jours). :return: Exposant de Hurst H (compris entre 0.01 et 0.99).
Source code in kadi/weather/risk.py
rain_probability ¶
Prévoit la probabilité de pluie pour les prochains jours.
Combine deux sources d'information pour plus de robustesse : 1. Les prévisions API (Open-Meteo) pour le court terme. 2. La probabilité de transition de Markov (calculée sur l'historique local) pour estimer la tendance climatique sous-jacente. La probabilité combinée pondère 70 % sur la prévision API et 30 % sur Markov.
:param days_ahead: Nombre de jours d'avance (1 à 7). :param min_rainfall_mm: Seuil de précipitation pour considérer un jour comme humide. :return: Dictionnaire avec probabilités par jour et recommandations.