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Les bases de données marines : un enjeu majeur â âQuels sont les besoins? â âQuelles données sont collectées? â âOù sont-elles ? â âComment sont-elles.

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1 Les bases de données marines : un enjeu majeur â âQuels sont les besoins? â âQuelles données sont collectées? â âOù sont-elles ? â âComment sont-elles ? Catherine Maillard, IFREMER/TMSI/IDM/SISMER Journées Portes Ouvertes Centre de Brest SISMER 21,22 Octobre 2000 SISMER Systèmes dInformations Scientifiques pour la Mer

2 2 Un besoin croissant d information et de données marines ã L exploitation de la mer l Télécommunication - pose de câbles sous-marins l Prospection pétrolière off-shore l Suivi des pêches l Gestion du domaine littoral - le suivi de la qualité des eaux ã La recherche l Changement climatique et prévision océanique l Hydrothermalisme profond l Génétique et Evolution des espèces marines

3 3 Copyright : COMEX/TOCCO mise en place par plongeur professionnel d'un connecteur étanche sous-marin

4 4 PECHES MARITIMES. Pêche sardine au chalut pélagique - Port-Vendres Copyright : IFREMER/BARBAROUX

5 5 Importance des longues séries de données La gestion des ressources marines, la surveillance de lenvironnement et du changement climatique nécessitent la compilation de longues séries dobservations s Oxygène dissous et Sels Nutritifs : leurs modifications peuvent conduire à laltération de la production primaire, de la biodiversité, libérer des formes toxiques de métaux et développer des pathologies diverses dans les organismes vivants et avoir un effet négatif sur laquaculture et la pêche s Température et Salinité : sont les indicateurs primaires du changement climatique, également couramment demandés pour lindustrie off-shore (prospection pétrolière, pose de câbles, transmission acoustique) et permettent de calculer les paramètres dérivés comme la densité, la célérité, le courant géostrophique Il est nécessaire de sauvegarder et d assurer un accès aisé à des données compatibles et comparables

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8 8 Importance de l accès rapide aux données ã La prévision de l océan nécessite d assimiler des données récentes dans les modèles numériques Des capteurs et des outils de traitement ont été développés pour diminuer le décalage de temps entre la collecte et la diffusion des données

9 9 Les données marines sont d une grande diversité ã mesures physiques : température, salinité, courant, vitesse du son, propriétés optiques, houle, niveau de l eau/marée, glace de mer.. ã mesures chimiques minérales et organiques : composants principaux (oxygène dissous, nitrate, phosphate, silicate) et éléments trace (métaux), matière organique dissoute et particulaire (cycle du carbone) ã mesures biologiques : poissons, phytoplancton, zooplancton, benthos... ã mesures géologiques et géophysiques : trait de cote, profondeur du fond, gravité, magnétisme, morphologie du fond ã informations générales : inventaire des campagnes océanographiques, données économiques l Organisées différemment selon qu elles ont collectées en route, en station, au point fixe, par des flotteurs dérivants l Et le plus souvent volumineuses

10 10 Les Sources de données sont multiples ã Campagnes océanographiques hauturières et laboratoires scientifiques ã Campagnes côtières et réseaux d observation ã Systèmes automatiques de collecte « in situ » ã Satellites océanographiques « télédétection »

11 11 SAR sonar acoustique remorqué par un navire océanographique Copyright IFREMER

12 12 Acquisition, traitement et visualisation sur écran des données SAR en Méditerranée par le logiciel SARIM Copyright : IFREMER

13 13 Copyright : IFREMER/DRO-LPO/BRANELLEC Bathysonde et bouteilles de prélèvement retour de la à bord après un profil vertical à 6000 m de profondeur Campagne CITHER 3, Atlantique Sud

14 14 Traitement informatique en mer et en laboratoire, d un profil vertical de 6000 m de BATHYSONDE (temperature, salinité, oxygène dissous) Copyright IFREMER/GOUILLOU

15 15 Campagne CAMBIOS 97, fixation d'un courantomètre sur la ligne de mouillage Copyright : IFREMER/DRO-LPO/LAGADEC

16 16 Appareil de mesure in-situ de la consommation d'oxygène, modèle de R. Janke/USA. Sur plage arrière de L'ATALANTE : campagne EUMELI2 Copyright IFREMER/GALERON

17 17 Bouée Marel en Mer d Iroise Copyright : IFREMER/DITI

18 18 Chlorophylle(FFU) Température(°C) Données receuillies par la bouée MAREL en Mer d Iroise

19 19 Provor

20 20 IMAGE TERMIQUE DE LA SURFACE DE L ATLANTIQUE OUEST PRISE PAR UN SATELLITE NOAA Le Gulf Stream et ses anneaux y sont bien visibles

21 21 Traitement des Données Océanographiques Dans la plus part des cas, les données ne sont pas utilisables directement, mais nécessitent des traitements en laboratoire avant d être utilisables ã traitement informatiques si les enregistrements ne sont pas directement le paramètre cherché ã traitements chimiques et biologiques des échantillons

22 22 Traitement des échantillons de mesures chimiques au laboratoire du centre de Brest

23 23 Coupe Verticale Nord-Sud de Concentration en SILICATE dans l Atlantique Sud Copyright WOCE

24 24 Traitement des échantillons de mesures chimiques en salle blanche Laboratoire de Chimie des contaminants (Nantes). Copyright IFREMER/MURIOT

25 25 Gestion d une collection d'organismes marins preleves lors des campagnes oceanographiques et tries au centre de tri biologique (CENTOB) Copyright : IFREMER/PLAILLY/EURELIOS

26 26 A la fin des traitements, les données sont de qualité, mais : l dispersées dans les laboratoires de la communauté scientifiques l surs des formats différents l sur des supports ou des calculateurs qui ont une durée de vie limitée è Une dernière étape d archivage est nécessaire si on veut assurer leur accessibilité

27 27 Le réseau des Centres Nationaux de Données IODE La Commission Océanographique de l UNESCO a instauré la création d un réseau de Centres Nationaux de Données Océanographiques (CNDO) et de Centres Mondiaux En France, le CNDO est le service SISMER de l IFREMER

28 28 Au Centre d Archivage, les données reçues des diverses sources sont vérifiées, sauvegardées, cataloguées et diffusées MICROBIOLOGY INSTRUMENTS MOORINGS CTD SEA CRUISES W W W ftp cassettes fichier données Fichier données SAUVEGARDE SERVEUR BDR NUTRIENTS INSTRUMENTS MOORINGS CTD SEA CRUISES MICROBIOLOGY NUTRIENTS Formulaires Meta-Données Collecte Formatage QC DIFFUSION

29 29 Données disponibles au SISMER ã Information générale, Inventaires l Catalogue des Campagnes Océanographiques (ROSCOP) l Inventaire des Données marines (EDMED) ã Banque Nationale de Géophysique Marine ã Banque Nationale de Physique et Chimie Marines ã Données Temps réel de l océanographie opérationnelle ã Données de référence acquises auprès d autres centres de données ã Données de 10 programmes nationaux et internationaux dont 6 programmes européens MAST t Toutes les données acquises ne sont pas archivées : Les données archivées systématiquement sont les données de base les plus utilisées par l ensemble de la communauté t Elles sont pour la plupart échangées internationalement dans le réseau IODE

30 30 Plus de 4500 résumés de campagne

31 31 Banque Nationale de Géophysique Marine ã bathymétrie Verticale : 340 campagnes ã bathymétrie multifaisceaux : 268 campagnes gravimétrie : 202 campagnes â â magnétisme : 245 campagnes â â imagerie : 38 campagnes u u Projets associés : DORSALES

32 32 Banque Nationale de Physique et Chimie Marines ã CTD ã Profils Bouteilles ã Courantomètres 1769 ã Thermistances 105 Projets associés u uMAST/MEDAR-MEDATLAS u uMAST/MATER u uMAST/OCTOPUS

33 33 Centre mondial de données de subsurface - Données temps réel de l océanographie opérationnelle ã profils de température de 1985 à 2000 ã un contrôle de qualité automatique et visuel ã une interface daccès aux données sur WWW Projets associés : u uCORIOLIS u uARGO u uMAST/MFSPP

34 34 Centre de Données Temps Réel Coriolis

35 35 ASSURANCE QUALITE Il est important dassurer la cohérence et la comparabilités de données issues de différentes sources ã Pour chaque type de donnnées, utilisation de format unique, unités du système international l Catalogues, Meta-data : Base de données ORACLE l ASCII autodescriptif (MEDATLAS) l NetCDF ã Contrôles de qualité automatiques et visuels assistés par systèmes experts : l QC0 : contrôle du format et de la complétude de linformation l QC1 : Contrôle de la position et de la date l QC2 : Contrôle des valeurs dobservation Résultat : indicateurs de qualité, action du fournisseur ou élimination Références : Normes internationales l CIEM-Marine Data Management working Group (CIEM) l UNESCO/COI/IODE : International Oceanographic Data & Information Exchange

36 36 QC1 : Contrôle de la position et de la date - Profils Verticaux Contrôles Résultats automatiques Flag Q DoublonE Date/heureE ou Vitesse du navire E ou Position/côteE ou Profondeur du fond (/ETOPO5) E= Elimination Contrôles visuels

37 37 QC1 : Contrôle de la position et de la date - Séries Temporelles

38 38 QC2 : Contrôle des points de mesure Contrôles Résultats automatiques Flag Q au moins 2 paramètresE Hors limites régionales (valeurs min & max) pression (temps) croissante Données plus profonde que le fond Coherence avec les climatologies (LEVITUS, MODB, MEDATLAS, REYNAUD) Profil constant Pic Stabilité verticale E= Elimination Contrôles visuels

39 39 DIFFUSION DES DONNEES Information générale : l lenviron 200 connexions par jour sur le serveur WWW environ 100 réponse à des question diverses par an l l Diffusion de jeux de données : environ 200 par an l lpublication de Cdrom pour les données de projet

40 40 La gestion des données fait appel à de la technologie informatique avancée : SGBDR et interfaces Interface d indexation - archivage Outils d extraction

41 41 Conclusion : Importance de la gestion de données dans les objectifs scientifiques et industriels et structures à développer L exploration et l exploitation de la mer nécessitent la collecte et la disponibilité de données de qualité, cohérentes et comparables L acquisition des données est issue d une chaîne de travaux : âréalisation de capteurs âcollecte en mer âtraitement en laboratoire âarchivage avec un « guichet » unique pour la diffusion âpréparation de données statistiques de synthèse Cette chaine d acquisition est coûteuse, mais aucune des phases ne doit être négligée, en particulier l archivage La diversité et le volume des données acquises est sans cesse croissant et toutes les données ne sont pas archivées d une manière centralisée pour les données de base, des produits de synthèse sont préparés pour accroître la diffusion hors de la communauté scientifique

42 Visitez notre site WWW : Plus dinformation sur le Centre National de Données Océanographiques :


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