1 21 octobre 2004 franck mercier ouan-zan zanife cls, direction océanographie spatiale contribution...

1 21 octobre 2004

Franck MERCIEROuan-Zan ZANIFE

CLS, Direction Océanographie Spatiale

Contribution de l’Altimétrie Spatiale à l’Hydrologie

2 21 octobre 2004

3 21 octobre 2004

CLS : Collecte Localisation Satellites

• Créée en 1986 par – le Centre National d’Etudes Spatiales– I’Institut Français pour l’Exploitation de la Mer– Quelques banques françaises

• Objectifs : – Exploitation du système ARGOS au niveau mondial– Exploitation des données et promotion des produits issus des

différents systèmes spatiaux• au service de la localisation• au service de la collecte de données• au service de l’océanographie spatiale

– Conseils et ingénierie

4 21 octobre 2004

Implantation de CLS dans le monde

5 21 octobre 2004

Organigramme de la société à Toulouse

Direction des Syst.

d’Information

Direction Financière

Direction Ress. Humaines

& Comm.

Direction Technique

Direction Océanographie

Spatiale

Direction des Applications

Argos

Directeur GénéralSystèmes

Administration générale

Effectif total: ~ 200

6 21 octobre 2004

De la mesure par satellite à l’expertise océanographique

7 21 octobre 2004


Spatiale


Spatiale

Pôle administratifPôle administratif Support Informatique

Support Informatique

Traitement de la mesure et segment

sol

Traitement de la mesure et segment

sol

Température et couleur de l’eau

Température et couleur de l’eau

Valorisation des données

altimétriques

Valorisation des données

altimétriques

Etudes océanographiques

Etudes océanographiques

Océanographie Opérationnelle

Océanographie Opérationnelle

CATSATCATSAT

ApplicationsApplications

Produits et services

Produits et services

Effectif: ~ 50

8 21 octobre 2004

Un rayonnement international

• Par les contrats– Développement de l ’expertise au travers de nombreux contrats avec

• CNES, ESA, NASA, IFREMER, SHOM, Union Européenne

– Consolidation grâce à des collaborations avec des équipes• en France, en Europe et dans le monde

• Par la diffusion des données– Plus de 400 utilisateurs des MSLA diffusés par AVISO– 49 pays

• Par la présence mondiale de CLS

• Par l’appartenance au pôle toulousain océan altimétrie climat, leader européen pour l’altimétrie

9 21 octobre 2004

Le savoir-faire de la direction : de la mesure par satellite à l’expertise

océanographique

• Avant lancement– développement en chaîne de traitement– support en expertise instrumentale

• En phase de validation– chaînes de traitement– production des données– validation des données– expertise

• En phase d’exploitation : de la donnée aux produits– gestion des données et produits– interprétation des donnés – valorisation des données

10

21 octobre 2004

Exemples: Support en chaîne de traitement

• définition, spécification, réalisation et validation des logiciels de traitement sol des altimètres et radiomètres embarqués sur les missions

– ERS-1– TOPEX/POSEIDON– ERS-2– JASON-1– ENVISAT

11

21 octobre 2004

Exemple: Support en expertise instrumentale

POSEIDON-1 POSEIDON-2

• Développement des simulateurs des radars altimètres• Support à la définition de la télémesure des radars altimètres• Support à la validation sol des radars altimètres

Sur :

12

21 octobre 2004

Exemple: Le segment sol

• Exploitation de 1990 à 2001 du Centre de Traitement DORIS/POSEIDON

• Exploitation depuis 2001 de SSALTO

Segment SolAltimétrie

OrbitographieLocalisation

Précises

13

21 octobre 2004

Expertise

• Suivi à long terme – des instruments– de la qualité des données

• Intercalibration des instruments et des données des différentes missions

• Développement et tests de nouveaux algorithmes de traitement

• Mise au point de produits océanographiques multi-satellites en temps réel (DUACS) et en temps différé

14

21 octobre 2004

Combinaison des données altimétriques

DUACS: Data Unification and Altimeter Combination System

15

21 octobre 2004

La génération de produits

SSALTO

DUACS

Plus de 15 ans d ’expérienceMaîtrise de l ’instrument à l ’utilisateur

Processus industriel / scientifique

Océanographie opérationnelle• GODAE• MERCATOR

Applications • off-shore• pêche

Recherche

16

21 octobre 2004

Gestion des données

• Diffusion– administration et gestion des produits sur tout type de support

• site internet, site ftp, CD rom

• Contacts– interface avec les usagers

• bureau utilisateur• service client

• Valorisation/Communication autour des produits– plaquettes, panneaux, colloques, Newsletter– animation et gestion de site internet

17

21 octobre 2004


Utilisateurs AVISO dans le monde

18

21 octobre 2004


• Diffusion de données par internet/ftp

– AVISO : www-aviso.cnes.fr– CANIGO : www.cls.fr/canigo– MATER : www.cls.fr/mater– MERCATOR : www.mercator.com.fr– MSS : www.cls.fr/mss– MFS : www.cls.fr/mfspp – SSALTO/DUACS : www-

aviso.cnes.fr

• Animation de sites– AVISO : www-aviso.cnes.fr– MERCATOR : www.mercator-

ocean.fr

www-aviso.cnes.fr

www.mercator-ocean.fr

19

21 octobre 2004

Contribution de CLS dans CASH

• Lot 3: Amélioration de la mesure altimétrique– Tache 3.1 Optimisation des algorithmes de retracking et de correction de

propagation– Tache 3.2 Application opérationnelle de ces algorithmes pour la constitution d’une

base de données altimétriques « améliorées » (sites pilotes)– Tache 3.3 Interface avec la définition et la génération des données hydrologiques

• Lot 5: Plate-forme de distribution des produits dédiés à l’hydrologie sur Internet (forte interaction avec les autres partenaires)– Tache 5.1 Définition et spécification du site– Tache 5.2 Développement de l’interface graphique de navigation, visualisation et

récupération de données– Tache 5.3 Mise en forme et publication du site web– Tache 5.4 Maintenance du site web

20

21 octobre 2004

Exemples de formes d'onde sur les eaux continentales

0

5000

10000

1500020000

25000

30000

35000

0 10 20 30 40 50 60 70

Temps

Pu

issa

nce

Exemples de formes d'ondes océaniques

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 10 20 30 40 50 60 70

Temps

Pu

iss

an

ce

durée du trajet aller-retour:→ dist. altimétrique

pente du front de montée:→ hauteur des vagues

puissance de la forme d'onde:→ coefficient de rétrodiffusion

Contribution de CLS dans CASHoptimisation du retracking et des corrections (tache 3.1)

• Analyse des formes d’ondes: typologie*• Définition algorithmes de retracking pertinents*• Tests• Mise en oeuvre

* En cours

21

21 octobre 2004


Exemple d’apport du retracking des données Topex/Poseidon

• Points rouges: données GDR, produit « océanique »

• Points jaunes: mesures apportées par le retracking (SDR, formes d’onde)

Passage de Topex/Poseidon en juin 2002 entre la ville de Manaus et la zone de confluence du Rio Negro et du Solimoes

22

21 octobre 2004


Correction troposphère humide:

• Ralentissement de l’onde par la vapeur d’eau • Radiomètre inopérant modèles atmosphériques• Correction > 50 cm, mais variabilité annuelle jusqu’à 30 cm pic à pic

• Modification de l’algorithme par une meilleure prise en compte de l’altitude du plan d’eau grâce à la mesure altimétrique elle-même.

23

21 octobre 2004


Correction troposphère humide:

• exemple de l’importance de la correction

• exemple de l’apport du nouvel algorithme de correction

uncorrected

corrected !

24

21 octobre 2004


Correction troposphère sèche:

• Ralentissement de l’onde par les gaz atmosphériques• Utilisation modèles atmosphériques• Correction de ~ 2.3 m au niveau de la mer, variable avec l’altitude mais de faible variabilité annuelle: qq cm

• Optimisation des algorithmes et test performances des modèles atmosphériques

25

21 octobre 2004

Contribution de CLS dans CASH Traitement opérationnel BdD altimétriques « améliorées » (tache 3.2)

• Intégration des nouveaux algorithmes dans la chaîne de traitement opérationnelle existant à CLS et validation

Amélioration du « proto Envisat »

• Désarchivage et compilation des mesures brutes (formes d’ondes Topex et Jason)

En cours: cycles Topex 161 (février 1997) à 439 (été 2004) collectés. ~ 50 cycles déjà lus

• Retraitement des formes d’onde Topex et Jason

• Remplissage de la base de données altimétriques « améliorées »

26

21 octobre 2004

Contribution de CLS dans CASH Interface avec la définition et la génération des données hydrologiques (tache

3.3)

• Mise au point du format de la base des données altimétriques « améliorées »– Définition et spécification de la base de données : étude et sélection des paramètres devant composer la base– Conception et développement de la base de données

• A partir des données altimétriques « améliorées » (base opérationnelle) on construira la base d’altitude des plans d’eau.

– Transfert du LEGOS vers CLS des outils et des méthodes développés pour la définition des stations virtuelles (Lot 2).– Validation de ces outils sur les données altimétriques « améliorées »– Mise en œuvre de ces outils : traitement opérationnel des mesures altimétriques « améliorées »– Définition d’une stratégie de validation des niveaux d’eau ainsi recalculés en liaison avec les groupes Hybam et BRLi– Validation des mesures de hauteurs d’eau à intervalles réguliers, au fur et à mesure de la production des mesures altimétriques « améliorées »– Intégration des nouveaux algorithmes dans la chaîne de traitement opérationnelle existant à CLS et validation

27

21 octobre 2004

Contribution de CLS dans CASH Plate-forme de distribution des produits sur Internet (Lot 5)

• Tâche 5.1 Définition et spécification du site

• Tâche 5.2 Développement de l’interface graphique de navigation, visualisation et récupération des données:

– mise en place d’un serveur cartographique– intégration des couches applicatives de :– visualisation des données– sélection (géographique et/ou temporelle) des données– téléchargement des données sélectionnées

• Tâche 5.3 Mise en forme et publication du site Web : – description du projet, – description des données– habillage graphique

• Tâche 5.4 Maintenance du site Web– Mise à jour régulière en fonction de la production des données

Ce site sera publié en 2 langues : français et anglais

28

21 octobre 2004

1 21 octobre 2004 franck mercier ouan-zan zanife cls, direction océanographie spatiale contribution...

Documents