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Cours UBO 2008 VISITE IFREMER : LUNDI 11/02 14h – 16h30 RDV au poste de garde de l'Ifremer à 13h45. 14:00 - 14:30 : Bat Blaise Pascal Groupe 1 : RIC -

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1 Cours UBO 2008 VISITE IFREMER : LUNDI 11/02 14h – 16h30 RDV au poste de garde de l'Ifremer à 13h45. 14: :30 : Bat Blaise Pascal Groupe 1 : RIC - visite Centre de calcul et d'archivage Groupe 2 : SISMER - Centre de données Coriolis, Provor 14: :00 : Bat Blaise Pascal Idem avec inversion des groupes 15: :45: LEP et GENAVIR Groupe 1 : LEP, Matériel de capture et prélèvement LEP Equipements de prélèvement adaptés aux submersibles, Salle de tri faunistique, Microscope électronique à Balayage Groupe 2 : GENAVIR – Appareils de mesures Sismique HR, Sismique SMT, Compresseurs/sources sismiques, Sonar latéral, Sparker, Dragues, Carottier Usnel, Carottier Reineck, Carottier multitube 15 : :15: LEP et GENAVIR Idem avec inversion des groupes

2 Cours UBO 2008 UE BASES DE DONNEES OCEANOGRAPHIQUES Banque de données de géophysique et de géologie marines V. Tosello (IDM/SISMER)

3 Cours UBO 2008 CYCLE DES DONNEES

4 Cours UBO 2008 ACQUISITION DES DONNEES

5 Cours UBO 2008 SOURCES DE DONNEES Flotte océanographique française gérée par la filiale GENAVIR de l’IFREMER Navires: Thalassa, Suroît, Atalante, Pourquoi Pas?, Europe, Gwen Drez, Thalia, Thetys, Marion Dufresne Thalia Atalante Suroit

6 Cours UBO 2008 Flotte océanographique française gérée par la filiale GENAVIR de l’IFREMER Engin sous-marins SOURCES DE DONNEES Nautile Victor AUV AsterX

7 Cours UBO 2008 DONNEES DE GEOPHYSIQUE ET DE GEOLOGIE Données de géophysique: Données positionnement navires Données bathymétriques de sondeurs multifaisceau Données bathymétriques de sondeurs monofaisceau Données sismique réflexion Données gravimétriques Données magnétométriques Données imagerie multifaisceau Données de sonar latéral Données de géologie: Forages, carottages, sondages, dragages, prélèvements sédiments, plongées… Analyses d’échantillons

8 Cours UBO 2008 DONNEES DE NAVIGATION

9 Cours UBO 2008 DONNEES DE NAVIGATION Positionnement permanent du navire Temps, latitude, longitude Attitude: Roulis, Tangage, Pilonnement, Cap x z y lacet tangage roulis

10 Cours UBO 2008 NAVIGATION - INSTRUMENTS GPS Centrale inertielles (gyroscopes/accéléromètres)

11 Cours UBO 2008 NAVIGATION - CONTRÔLES ET TRAITEMENTS Contrôles Equipements Données de navigation Format des fichiers Intégrité des fichiers Traitements Lissage Filtrage Résultat: fichiers de navigation ‘propres’ exploitables par l’utilisateur sans traitement supplémentaire Faits par GENAVIR

12 Cours UBO 2008 BATHYMETRIE ET IMAGERIE

13 Cours UBO 2008 DONNEES BATHYMETRIQUES Bathymétrie : Mesure de la profondeur des océans Détermination de la topographie générale du fond des océans : idéalement, pour chaque parcelle du fond, détermination de : – la position horizontale – la profondeur

14 Cours UBO 2008 Un sondeur bathymétrique est un appareil servant à mesurer la profondeur. La profondeur est déduite de la mesure du temps de trajet d'un signal acoustique réfléchi par le fond. Sondeur monofaisceau Sondeur multifaisceau BATHYMETRIE : SONDEURS

15 Cours UBO 2008 Sondeur monofaisceau BATHYMETRIE : SONDEURS Mesure du temps de propagation Aller / Retour d’un signal sonore réfléchi par une zone sur le fond Hauteur d’eau : H = V x T/2 V = vitesse du son dans l’eau T Emission Reception Faisceau Zone insonifiée

16 Cours UBO 2008 Sondeur multifaisceau nmultifaisceau.swf BATHYMETRIE : SONDEURS Emission Réflexion + Rétrodiffusion Reception

17 Cours UBO 2008 BATHYMETRIE : SONDEURS Caractéristiques : La portée est la distance limite au-delà de laquelle le système est incapable de fournir des mesures fiables La portée diminue quand la fréquence augmente EM12D: 13 kHz EM300: 32kHz EM1000: 95 kHz

18 Cours UBO 2008 BATHYMETRIE : SONDEURS Caractéristiques : Précision = qualité d’estimation de la profondeur et de la position des sondes Distance transversale du pied du faisceau / la verticale du navire Précision en m 13 kHz 32 kHz 95 kHz

19 Cours UBO 2008 DONNEES D’IMAGERIE Réflectivité : quantité de son renvoyé par le fond Données imagerie multifaisceau Données de sonar latéral Applications: Géologie: Caractérisation des fonds Hydrographie: Détection d’obstructions (épaves)

20 Cours UBO 2008 Imagerie multifaiscaux IMAGERIE : SMF

21 Cours UBO 2008 IMAGERIE : SONAR Sonar latéral A: poisson remorqué B: surface insonifiée instantanée C: surface couverte par les émissions précédentes

22 Cours UBO 2008 Sonar latéral IMAGERIE : SONAR A: Bruit et réverbération dans l’eau E: vase B: Premier écho du fond F: écho de cible C: Zone de sable G ombre portée de la cible D: Roche

23 Cours UBO 2008 Sonar latéral IMAGERIE : SONAR

24 Cours UBO 2008 SISMIQUE

25 Cours UBO 2008 DONNEES SISMIQUES Sismique: étudier les propagations des ondes sismiques à l’intérieur de la Terre dans le sol et le sous-sol, pour en déduire les structures superficielle et profonde. Une source émet des ondes qui pénètrent dans le sol, s’y propagent et se réfléchissent ou se réfractent sur les interfaces séparant les milieux différents où les vitesses des ondes varient (ex: couches géologiques). Les signaux réfléchis sont recueillis afin de connaître la vitesse des ondes dans ces milieux et la géométrie des milieux traversés Sismique basse résolution, haute résolution, très haute résolution

26 Cours UBO 2008 SISMIQUE DE REFLEXION mique.swf

27 Cours UBO 2008 EQUIPEMENTS DE SISMIQUE Sources sismiques Récepteurs (hydrophones) Système d’acquisition

28 Cours UBO 2008 SISMIQUE - IFREMER L'Ifremer met régulièrement en oeuvre les équipements suivants : sismique "rapide" associant 2 sources (canons à air) et 1 flûte de 300 mètres opérée à 10 nœuds et comprenant 6 traces, sismique "24 traces" associant jusqu'à 6 sources (sparkers) et 1 flûte de 300 mètres stabilisée et opérée à 5 nœuds, sismique "multi-traces" associant jusqu'à 14 sources (canons à air) et 1 flûte de 4500 mètres stabilisée en profondeur et opérée à 5 nœuds.

29 Cours UBO 2008 GRAVIMETRIE

30 Cours UBO 2008 DONNEES GRAVIMETRIQUES Gravimétrie : consiste à mesurer, étudier et analyser les variations dans l’espace et dans le temps du champ de pesanteur de la Terre. Champs d’applications: Etude de la structure interne de la Terre (anomalies de pesanteur = hétérogénéités de masse dans la sous-sol) Etudes des marées terrestres Géodésie spatiale Instruments: gravimètre

31 Cours UBO 2008 MAGNETOMETRIE

32 Cours UBO 2008 DONNEES MAGNETOMETRIQUES Magnétométrie : étude du champ magnétique terrestre Applications: Etude des variations temporelles du champ magnétique Etudes des mouvements des plaques lithosphériques Etudes des anomalies magnétiques

33 Cours UBO 2008 GEOLOGIE

34 Cours UBO 2008 DONNEES GEOLOGIQUES Données concernant des échantillons prélevés dans le sous-sol marin: Forages Carottages Dragages Prélèvements sédiments Plongées Analyses de ces sédiments

35 Cours UBO 2008 Bennes Hammon Van Venn Dragues Drague à nodules Dragues à roches GEOLOGIE - ENGINS

36 Cours UBO 2008 Carottiers rottage.swf GEOLOGIE - ENGINS

37 Cours UBO 2008 Carottiers GEOLOGIE - ENGINS Kullenberg USNELVibro-carottier

38 Cours UBO 2008 Engins pour mesures géotechniques GEOLOGIE - ENGINS PenfeldModule géotechnique

39 Cours UBO 2008 GEOLOGIE - ANALYSES Analyses des échantillons Chimiques: concentrations d’éléments chimiques dans le sédiment ou l’échantillon. Stratigraphiques: étude de la nature, de l’importance, du contenu d’une succession sédimentaire en vue d’établir l’ordre normal de superposition et de définir ainsi un âge relatif. Lithologiques: étude de la nature des roches constituant une formation géologique (description)

40 Cours UBO 2008 CONTRÔLES QUALITE ET TRAITEMENTS

41 Cours UBO 2008 CONTRÔLES ET TRAITEMENTS AVANT ARCHIVAGE SISMER applique une succession de Contrôles Qualité à la réception des données : complétude de la documentation (métadonnées) complétude des fichiers conformité des formats contrôles des référentiels temps/espace : dates, position (navigation). Ces opérations de bases sont complétées par un contrôle de la valeurs des mesures elles-mêmes. détection des erreurs et biais instrumentaux cohérence des données SISMER archive différents niveaux de traitement (données brutes et données traitées)

42 Cours UBO 2008 CONTRÔLES ET TRAITEMENTS - BATHYMETRIE QC (à bord et à terre) Contrôles de la célérité Contrôles des profondeurs Traitement Correction de biais Filtrage Création de produits (MNT)

43 Cours UBO 2008 CONTRÔLES ET TRAITEMENTS - GRAVIMETRIE Contrôles des valeurs Correction des erreurs et des biais instrumentaux Réductions des valeurs (rattachements aux stations de référence) Variation du coefficient de raideur du ressort Mise au format international MGD (Marine Geophysical Data Exchange Format) ravi/index.htm

44 Cours UBO 2008 CONTROLES ET TRAITEMENTS - MAGNETOMETRIE Contrôles des valeurs Correction des erreurs et des biais instrumentaux Décalage entre la position du navire et la position du magnétomètre Mise au format international MGD (Marine Geophysical Data Exchange Format)

45 Cours UBO 2008 CONTRÔLES ET TRAITEMENTS Le logiciel CARAIBES (CARtographie Appliquée à l'Imagerie et la BathymétriE des Sonars et sondeurs multifaisceaux) est le système Ifremer de traitement des données sondeurs multifaisceaux et sonars latéraux. Egalement utilisé pour le contrôle des données de gravimétrie et de magnétisme.

46 Cours UBO 2008 ARCHIVAGE

47 Cours UBO 2008 ORGANISATION ET FORMAT DES DONNEES Organisation: Données archivées = séries temporelles. Un fichier par campagne et par type de données. Positions des données gérées séparément (navigation) Formats: Formats variés, selon le type de données. Essentiellement NetCDF (Binaire autodescriptif)

48 Cours UBO 2008 ORGANISATION ET FORMAT DES DONNEES Navigation Données brutes : Format texte.NA IFREMER Données traitées et validées par GENAVIR Format IFREMER NetCDF.NVI Sismique de réflexion: Sismique multitrace : SEG D (binaire) Sismique rapide 6 traces : SEG Y (binaire) SEG = Society of Exploration Geophysicists (www.seg.org/)

49 Cours UBO 2008 ORGANISATION ET FORMAT DES DONNEES Bathymétrie multifaisceaux Données brutes : format binaire.SO Données corrigées : format IFREMER NetCDF.MBB Données traitées : format IFREMER NetCDF ".MNT" Imagerie Données brutes : format binaire IFREMER.IM

50 Cours UBO 2008 ORGANISATION ET FORMAT DES DONNEES Bathymétrie verticale, gravimétrie, magnétométrie Données brutes non géoréférencées: formats texte IFREMER Magnétomètres :.MA Gravimètres :.GR Sondeurs :.SV Données géoréférencées et validées : format NetCDF (ou format texte sur demande) Format international MGD77 (texte) Gravimétrie, Magnétisme, Bathymétrie dans un même fichier

51 Cours UBO 2008 BANQUE DE GEOLOGIE ET GEOPHYSIQUE DU SISMER

52 Cours UBO 2008 CAMPAGNES ARCHIVEES

53 Cours UBO 2008 BANQUE DE GEOPHYSIQUE Surface couverte par la bathymétrie des sondeurs multifaisceaux en archive au SISMER : km2

54 Cours UBO 2008 BANQUE DE GEOPHYSIQUE

55 Cours UBO 2008 BANQUE DE GEOLOGIE

56 Cours UBO 2008 BANQUE DE GEOLOGIE

57 Cours UBO 2008 DIFFUSION DES DONNEES ET PRODUITS

58 Cours UBO 2008 DIFFUSION DES DONNEES ET PRODUITS Données Géophysique Sur demande à Sur Nautilus : Géologie Sur demande à Bientôt sur Nautilus : Produits Dorsales Cartographie DRO/GM (IFREMER) ETOPO, GEBCO

59 Cours UBO 2008 BANQUE DORSALES

60 Cours UBO 2008 BANQUE DORSALES

61 Cours UBO 2008 CARTOGRAPHIE – Géosciences Marines (IFREMER)

62 Cours UBO 2008 MediMap Group, Loubrieu B., Mascle J. et al, 2005 Morpho-bathymetry of the Mediterranean Sea CIESM/Ifremer special publication, Atlases and Maps. CARTOGRAPHIE – Géosciences Marines (IFREMER)

63 Cours UBO 2008 MODELES GLOBAUX ETOPO2 : 5 minutes et 2 minutes GEBCO : 1 minute 1 minute d’arc de méridien = 1mille = 1852m

64 Cours UBO 2008


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