Franck MERCIER Ouan-Zan ZANIFE CLS, Direction Océanographie Spatiale CASH Contribution de l’Altimétrie Spatiale à l’Hydrologie Franck MERCIER Ouan-Zan ZANIFE CLS, Direction Océanographie Spatiale

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

Implantation de CLS dans le monde

Organigramme de la société à Toulouse Directeur Général Systèmes Administration générale Direction des Syst. d’Information Direction Ress. Humaines & Comm. Direction Financière Direction Technique Direction des Applications Argos Direction Océanographie Spatiale Effectif total: ~ 200

De la mesure par satellite à l’expertise océanographique

Direction Océanographie Spatiale Pôle administratif Support Informatique Traitement de la mesure et segment sol Température et couleur de l’eau Valorisation des données altimétriques Etudes océanographiques Océanographie Opérationnelle CATSAT Applications Produits et services Effectif: ~ 50

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

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

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

Exemple: Support en expertise instrumentale 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 : POSEIDON-1 POSEIDON-2

Exemple: Le segment sol Exploitation de 1990 à 2001 du Centre de Traitement DORIS/POSEIDON Exploitation depuis 2001 de SSALTO Segment Sol Altimétrie Orbitographie Localisation Précises

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

Combinaison des données altimétriques DUACS: Data Unification and Altimeter Combination System

La génération de produits Plus de 15 ans d ’expérience Maîtrise de l ’instrument à l ’utilisateur Processus industriel / scientifique SSALTO DUACS Applications off-shore pêche Recherche Océanographie opérationnelle GODAE MERCATOR

Gestion des données Diffusion Contacts 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

Gestion des données Utilisateurs AVISO dans le monde

Gestion des données 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

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

Contribution de CLS dans CASH optimisation 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

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

Contribution de CLS dans CASH optimisation du retracking et des corrections (tache 3.1) 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.

Contribution de CLS dans CASH optimisation du retracking et des corrections (tache 3.1) uncorrected corrected ! Correction troposphère humide: exemple de l’importance de la correction exemple de l’apport du nouvel algorithme de correction

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

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 »

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

Ce site sera publié en 2 langues : français et anglais 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