QUART CTD. (formation Utilisateurs) (Mai 2008)

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1 Direction des Recherches Océaniques DCB/OPS/LPO Unité mixte n 6523 (CNRS/IFREMER/UBO/IRD) Catherine KERMABON Pierre BRANELLEC R.INT OPS/LPO QUART CTD (formation Utilisateurs) (Mai 2008)

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3 (formation Utilisateurs) Auteurs : C. Kermabon P. Branellec Date : Mai 2008 (OPS/LPO)

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5 SOMMAIRE 1. INTRODUCTION MATERIEL MIS EN ŒUVRE POUR LA CTD PROCEDURE DE QUART CTD ACQUISITION DES DONNEES CTD PRE-TRAITEMENT DES DONNEES CTD COPIE/SAUVEGARDE DES DONNEES PREPARATION DE LA STATION SUIVANTE...18

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7 1. Introduction Ce document est destiné aux personnes assurant le quart CTD (Conductivity, Temperature, Depth) lors des campagnes d hydrologie du laboratoire. Il décrit succinctement le matériel mis en œuvre lors de ces campagnes ainsi que la marche à suivre pour acquérir correctement les données d hydrologie.

8 8 2. Matériel mis en œuvre pour la CTD Les campagnes d hydrologie du laboratoire permettent de déterminer les caractéristiques de l eau de mer, de la surface au fond, à une position géographique donnée (que l on appelle aussi station). Pour ce faire, le LPO met en œuvre : Une sonde Seabird 9+ permettant de collecter, à la cadence de 24 Hz, les paramètres de l eau de mer suivants : o Pression o Température : la sonde du LPO comporte 2 capteurs de température identiques (1 capteur dit primaire, l autre capteur étant dit secondaire) o Conductivité : la sonde du LPO comporte 2 capteurs de conductivité identiques (1 capteur dit primaire, l autre capteur étant dit secondaire) o Oxygène (capteur Seabird SBE43) Un appareil de bord (Deck Unit V11) permettant de faire transiter les données entre la sonde et un PC d acquisition. Cet appareil acquiert également, via une trame NMEA, la date, l heure et la position (longitude/latitude) et les transmet au PC d acquisition.

9 9 Deux rosettes permettant chacune de déclencher 16 bouteilles de prélèvement. Les bouteilles 1 à 16 (resp. 17 à 32) sont affectées à la rosette du bas (resp. du haut). Un enregistreur Marantz permettant de sauvegarder le signal de la sonde sur des mémoires Compacts Flash (CF), ceci afin de pouvoir rejouer la station en cas de problèmes éventuels. 2 PCs d acquisition des données, sous windows XP o 1 PC principal o 1 PC de rechange, au cas où une panne surviendrait sur le PC principal Les logiciels constructeurs Seabird indispensables, installés sur ces PCs sont : o Seaterm : Ce logiciel permet de configurer l appareil de bord afin de préciser :. La constante de temps entre la mesure de la conductivité et la mesure de température. Si l appareil de bord est relié ou non à une trame NMEA. Si l appareil de bord est ou non connecté à un surface PAR, etc o Seasave : Ce logiciel est le logiciel d acquisition des données. Il permet d enregistrer sur disque les données sonde sous forme de fichier binaire. A noter que les données issues de la sonde sont des données en fréquence. Bien que le logiciel les convertit en données physiques pour les visualiser, dans les fichiers binaires, ce sont les données en fréquence qui sont mémorisées. Deux versions du logiciel sont installées :. SeasaveV7 : version officielle désormais recommandée par SeaBird. Seasave-Win32 : version précédente. A ce jour, le LPO utilise cette version, faute de temps pour valider correctement la version SeasaveV7. o SBEDataProcessing-Win32 : Ce logiciel permet d effectuer divers traitements sur les données enregistrées par Seasave :. Conversion des fichiers binaires en fichiers ASCII. Marquage des données par rapport à la vitesse de la sonde. Nettoyage des données à partir d un test à la moyenne. Filtrage des données. etc, 2 PCs de traitement sous linux (Fedora Core 6) o 1 PC principal o 1 PC de rechange

10 Ces PCs comprennent : o Le programme de réduction : celui-ci part des données ASCII à 24 Hz issues du logiciel SBEDataProcessing-Win32 et génère un fichier binaire (d extension.bru) ne comportant plus qu une donnée de chaque paramètre (pression, température, conductivité, oxygène) par décibar. o Les programmes de tracés des données (à partir des fichiers.bru) o Les programmes d ajout de paramètres calculés tel que la salinité o Les programmes permettant d effectuer un suivi des capteurs afin de vérifier s ils ne dérivent pas o Etc, 10

11 11 3. Procédure de quart CTD Le travail du quart CTD est découpé en 5 parties : Acquisition des données Pré-traitement des données Copie/Sauvegarde des données ainsi générées sur des disques externes Préparation de la station suivante Prélèvements d échantillons d eau de mer en vue des analyses de chimie Nous allons plus particulièrement nous intéresser aux 4 premières étapes Acquisition des données CTD Il est impératif de mettre le PC d acquisition à l heure UTC. En effet, bien que le PC d acquisition reçoive de l appareil de bord la trame NMEA, le logiciel Seabird d acquisition mémorise le temps interne du PC. Cette mise à l heure est à effectuer manuellement. D autre part, les données CTD Seabird étant également utilisées pour le traitement des données L-ADCP, le PC d acquisition doit être mis à l heure UTC conformément au PC associé au L-ADCP. Ceci est à réaliser en début de campagne et à renouveler si nécessaire, en fonction de la dérive horloge du PC. L appareil de bord Seabird (Deck Unit V11) doit être allumé à l arrivée en station. L enregistrement du signal brut de la sonde doit débuter avant la mise à l eau. Insérer une carte mémoire CF vierge dans le lecteur Marantz Lancer l enregistrement des données sonde sur l enregistreur :. Appuyer une première fois sur le bouton rouge «MARK». Le bouton rouge clignote.. Appuyer une seconde fois sur le bouton rouge «MARK». L enregistrement commence. L acquisition des données s effectue sur un PC Windows via le logiciel Seabird Seasave. Par défaut, on utilise le PC Windows acquisition 1 (en cas de panne, on utilisera le PC Windows de rechange acquisition 2).

12 12 L acquisition s effectue sous le compte acquis. Pour se connecter, Ctrl-Alt-Supp puis : Utilisateur : acquis Mot de passe : akio3ok Se connecter à : NTLPO57 (cet ordinateur) L utilisateur se trouve alors sous l environnement suivant : Pour lancer le logiciel d acquisition, l utilisateur doit double-cliquer sur l icône SBEtape1.

13 13 Il se retrouve alors avec l interface suivante : Pour éviter de planter l acquisition, il est recommandé de ne pas modifier l interface utilisateur (surtout ne pas cliquer sur la croix rouge de la fenêtre Seasave). Toutefois, à chaque station, l utilisateur devra adapter les limites en Y des 2 graphes. Pour ce faire : Positionner la souris sur le graphe à modifier Clic droit et sélectionner : Setup Sélectionner : Modify Display Indiquer le Minimum et le Maximum de l axe Y (représentant la pression) Valider ce choix par OK/OK. A la question : Save Display parametres to disk, répondre Non. Avant de lancer l acquisition proprement dit, il est nécessaire de mettre la sonde en surface, de la faire descendre à 30 m et de la ramener à nouveau en surface. Cela permet notamment à la pompe de la sonde de se mettre en route ainsi que de chasser d éventuelles bulles dans le circuit d eau de la sonde. Il faut vérifier sur l appareil de bord que la pompe a bien démarré (switch en position B, le premier digit doit passer de 0 à 1).

14 Durant cet aller-retour surface/30m/surface, l utilisateur doit vérifier la configuration de l acquisition : Configure/NMEA (Lat/Lon) Interface : Append to Every Scan doit être sélectionné. 14 Configure/Water Sample Configuration : Pour une campagne utilisant la rosette LPO pour le déclenchement des bouteilles, il faut avoir la configuration suivante : Il doit également remplir la fiche de station.

15 Ensuite, lorsque la sonde est de nouveau en surface, il faut lancer l acquisition via l onglet : RealtimeData/Start Acquisition L utilisateur se trouve alors face à l interface suivante : Quart CTD 15 Il doit alors : Pour Ovide 2008, vérifier que le fichier de configuration (Instrument configuration (.CON) File) est le fichier F:\cruise\ovide08\config\0813LPO.con S assurer que l option Store on Disk est cochée S assurer que le Number of Scans to Average in the Deck Unit vaut 1 Entrer un nom de fichier dans Output Data File via Enter Output Data File Name. Pour Ovide 2008, le répertoire de fichiers doit être : F:\cruise\ovide08\data et la nomenclature du fichier d acquisition : ov08stxxx.dat avec xxx : numéro de station sur 3 caractères. Cliquer sur Start Acquire, l acquisition démarre. Si le logiciel demande si on souhaite écraser le fichier indiqué, c est que celui-ci existe déjà. Il faut donc répondre NON. En aucun cas, on ne doit écraser un fichier de données déjà existant. Attention à la numérotation des stations : Un numéro par station (de 1 à N avec un pas de 1 ; N étant le numéro de la dernière station de la campagne).

16 Vérifier que les informations de position dans la fenêtre NMEA DATA sont correctes. Parfois, la position est figée à une valeur se terminant par 999. Dans ce cas, 2 solutions possibles : o Arrêter l acquisition via RealTimeData/Stop Acquisition puis la relancer via RealTimeData/Start Acquisition. Généralement, le fait d arrêter et de relancer l acquisition résoud le souci. o Arrêter l acquisition via RealTimeData/Stop Acquisition, quitter le logiciel Seasave via File/Exit, le relancer à nouveau (SBEtape1) et redémarrer l acquisition via RealTimeData/Start Acquisition. Si aucune de ces 2 procédures ne permet d obtenir une position correcte, il faut alors contacter l électronicien LPO et/ou l électronicien du bord. Demander au treuilliste de commencer la descente (vitesse 1m/sec) 16 Durant toute l acquisition des données, il faut : surveiller la valeur des paramètres (via les tracés ou les fenêtres journal). Si certains paramètres ont des valeurs aberrantes, il faut avertir les responsables de la sonde (P.Branellec, M. Hamon). Notamment, la pompe doit avoir le statut ON. A l approche du fond, il faut être vigilant afin de ne pas laisser la sonde toucher le fond. Au fond, il faut remplir la fiche de station pour les informations relatives à la fin de descente et début de remontée. Durant la remontée de la sonde, outre la surveillance des capteurs, il faut déclencher les bouteilles aux niveaux de pression définis par le responsable de mission via l interface ci-après : L utilisateur doit cliquer sur Fire Bottle. La fenêtre suivante apparaît :

17 Afin de déclencher séquentiellement les bouteilles (de la bouteille 1 à 16 pour la rosette du bas puis de la bouteille 17 à 32 pour la rosette du haut), avant chaque mise à l eau, il faut vérifier la position du doigt de chaque rosette. Le doigt de la rosette du bas (resp. du haut) doit être positionné de sorte que la prochaine bouteille déclenchée soit la bouteille 1 (resp. 17). Pour ce faire, à chaque station, il est impératif de déclencher soit 16 bouteilles, soit 32 bouteilles. Dans le cas où les doigts des rosettes sont correctement positionnés en début de station, l utilisateur n a pas à modifier le numéro de bouteille proposé par Seasave et n a qu à le valider via OK. Par contre, si les doigts des rosettes ne sont pas correctement positionnés, l utilisateur doit entrer manuellement un numéro de bouteille afin de rejoindre une séquence normale de déclenchement. Pour ce faire, il doit préciser un numéro entre 1 et 16 pour déclencher la prochaine bouteille sur la rosette du bas et un numéro entre 17 et 32 pour déclencher la prochaine bouteille sur la rosette du haut puis valider via OK. Exemple : Après le premier déclenchement, Seasave indique que la bouteille déclenchée est la bouteille 15. Dans ce cas, l utilisateur doit déclencher la bouteille 16 puis les bouteilles 1 à 14, puis les bouteilles 17 à 32. Pour chaque bouteille déclenchée, il faut remplir la fiche de prélèvements. En fin de station, lorsque la sonde est en surface, avant la mise à bord, l utilisateur doit : stopper l acquisition via RealtimeData/Stop Acquisition quitter le logiciel d acquisition via File/Exit, ne pas sauver la configuration courante. Demander de ramener la sonde à bord. finir de remplir la fiche de station pour les informations de fin de station et la ranger dans le classeur Pré-traitement des données CTD L acquisition effectuée, les données doivent être converties en fichier ASCII ainsi que subir quelques traitements (test d écart à la moyenne pour la pression, alignement de l oxygène par rapport aux autres paramètres, etc). Pour ce faire, l utilisateur doit : doucle-cliquer sur SBEtape2 : une fenêtre MS-DOS apparaît alors invitant l utilisateur à entrer les numéros de la première et dernière station à traiter. entrer les numéros de ces stations appuyer sur une touche quelconque afin de terminer le traitement. La fenêtre MS- DOS disparaît.

18 Copie/Sauvegarde des données Afin de copier les données acquises et pré-traitées sur des disques autres que le disque d acquisition, l utilisateur doit : double-cliquer sur SBEtape3. Une fenêtre MS-DOS apparaît alors invitant l utilisateur à entrer le numéro de la station à sauvegarder. entrer le numéro de la station à copier. appuyer sur une touche quelconque afin de terminer la copie. La fenêtre MS-DOS disparaît. Si, lors de la copie, un message demandant la confirmation d écraser des fichiers existants apparaît, il faut quitter la sauvegarde en appuyant simultanément sur les touches ctrl et alt. Si ce message apparaît, cela signifie que l utilisateur a entré un numéro de station qui a déjà été sauvegardée et qu il ne faut en aucun cas écraser. Ce message n apparaît que si l utilisateur s est trompé dans la numérotation des stations Préparation de la station suivante Avant d aller effectuer les prélèvements, il faut : arrêter la sauvegarde du signal sonde en appuyant sur la touche Cancel de l enregistreur Marantz. sortir la carte Compact Flash et la ranger dans la boîte prévue à cet effet. préparer les fiches de station et de prélèvements pour la station suivante en indiquant notamment le numéro de cette future station. Arrêter l appareil de bord seabird.