4.3 Sondeur multifaisceau Conduite des levés

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Jean-François Laberge
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1 4.3 Sondeur multifaisceau Conduite des levés

2 Le levé hydrographique préparation Installation (et positionnement) d une station GPS différentielle Installation d un marégraphe Préparation des routes («profils») Mesure du profil de célérité Mesure de l immersion du transducteur Calibration du sondeur

3 Sondeurs multifaisceaux calibration en roulis

4 Calibration en roulis (2) aller A 2 r B retour

5 EM302/Phins Tbd calibration en roulis - 10/07/ deg deg

6 Sondeurs multifaisceaux calibration en tangage

7 A Calibration en tangage (2) A Biais de tangage synchro navigation / sonde retour aller B aller retour B

8 Sondeurs multifaisceaux calibration en cap 1 2

9 Calibration en cap (2) 1 2 A B

ME70 Evhoe2010 19/10/10 Douarnenez heading calibration 9H54 /10H22 (profils E-> W) Temps réel : C =+4

10 ME70 Evhoe /10/10 Douarnenez heading calibration 9H54 /10H22 (profils E-> W) Temps réel : C =+4 (OS ME70 seulement ) 10H22 50 m 9H54 C = 0 C = +4 C = -4 Corrections temps différé (les deux profils)

11 Levé «petits fonds» - début / fin de séance Mesure du profil de célérité cadence Levé «grands fonds» # 4 / 6 heures

12 Le levé «régulier» Suivi de routes («profils») régulièrement espacées E = f (profondeur) E P E E = 0,8 * F = 0,8 x 2 * P tan(θ M ) ex = P = 1000 m / 2θ M = 140 -> E # 4000 m P = 5 m / 2 θ M = 140 -> E # 20 m - Orientation des profils : parallèle aux isobathes

13 Profils traversiers Contrôle de la qualité Et = 10 E Et

14 Profils «intercalaires» «Routes libres» «Recherche d obstruction» Profils complémentaires

15 Vitesse du levé - contraintes - limitation du pilonnement «aération» des antennes - limitation du lacet / tangage couverture + régulière - condition d insonification totale (recouvrement d 1 ping à l autre) V < P x θ L / T E - V vitesse du navire porteur en m/s, - T E période d émission du sondeur en s (en principe, T E = 2R / c = 2P / c cos θ M ) - θ l ouverture longitudinale du faisceau d émission du sondeur P = 1000 m - 2θ M = c = 1500 m/s --> T E = 3,9 s θ L = 1 -- > V = 8,6 nd θ P

16 Conduite des levés suivi des profils

17 Informations au barreur vue de dessus géoréférencée

18 Informations au barreur Indicateur droite / gauche (IDG) N Profil : 24 Longueur : 100 m orientation : 240 (port) (starboard) (m) Cap : V = 5,1 nd Tribord : 7,5 m Fin : 46 m (18 s)

19 Paramètres de réglage du sondeur - Paramètre d émission (Niveau d émission, Durée d impulsion, cadence d émission ) - Stabilisation de l émission (tangage, lacet ) - Largeur de fauchée - Répartition des sondes - Profil de célérité, célérité de surface, coefficient d absorption - Filtres bathymétrie temps réel - Loi de TVG

20 Exemple : sondeur Simrad Em120 (Beautemps( Beaupré) Mode d émission Largeur de fauchée Stabilisation du faisceau d émission Profil de célérité Célérité de surface Coefficient d absorption

21 Levé de contrôle / évaluation du sondeur - Tests sur fonds plats contrôle de la précision - Tests sur pente contrôle de la portée - Tests sur cibles / épaves contrôle de la résolution - Tests sur fonds perturbés contrôle de la robustesse

22 Tests sur fonds plats calculs statistiques 1. Passage sur une zone de test où l on dispose d un modèle numérique de terrain (MNT) de référence 2. Pour chaque faisceau, détermination de : - Biais (moyenne des erreurs) : B N 1 = ( P i P N i= 1 ref ) - Ecart type : σ N 2 1 = N i= 1 ( P ) i P ref 2

23 Surey test area example : Croix de Sein test area D = 100 m L = N G = W D = 100 m

24 L Atalante EM710 07/06/2007 Pourquoi pas? Seabat /01/2007 Laplace EM /06/2007 Thalassa ME70 12/10/2007

25 ME70 - mode EAHD short - Ile de Sein - zone test - D = 100 m 0,6 0,5 Standard deviation (%D) 0,4 0,3 0,2 0, incidence angle (deg) dec 2007 oct mars mars2010

26 Standard deviation vs beam angle Standard deviation 1 0,9 0,8 0,7 STD (%WD) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, beam angle Thalia 02 Beautemps Beaupré 2003 Beautemps Beaupré 2007 Borda 2006 Thalassa2007 Pourquoi pas? Borda 2007 Lapérouse 07 Laplace 07

27 Bias vs beam angle Bias 1 0,8 0,6 0,4 STD (%WD) 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0, beam angle Thalia 02 Beautemps Beaupré 03 Beautemps Beaupré 07 Borda 06 Thalassa 07 Pourquoi pas? 07 Borda 07 Lapérouse 07 Laplace 07

28 Contrôle de la portée -Profil aller/retour sur une pente régulière Pourquoi pas? Seabat /09/06 Grid cell 8 m

29 Exemple : Seabat Pourquoi pas? 0 swath width (m) depth (m) data sept 06 data sept 06 BS=-40 BS=-30 BS =

30 Contrôle de la résolution - Détection de cibles artificielles alt = 8 m / MNT = 5 cm

31 Exemple : Seabat Module de mesures en route H = 8 m / MNT = 5 cm

32 2m Target detection H = 8 m / PL = 52 microsec

35 Exemple : Seabat Module de mesures en route

36 Détection d épaves Exemple : EM1002 Beautemps Beaupré - 95 khz Epave Sous marin U171 Ile de Groix - P = 30 m

37 Détection d épaves Exemple : Seabat khz Epave Richard Montgommery Estuaire de la Tamise (Archeological Diving Unit)

Détection d épaves Exemple : Seabat 8125-425 khz

38 Détection d épaves Exemple : Seabat khz Epave Pontons port artificiel Omaha Beach (NOAA)

39 Exemple : Seabat Module de mesures en route Epave «La Perle» L = 45 m / w = 8 m / H = 13 m altitude = 20 m MNT = 20 cm

40 Wreck «La Perle» L = 45 m / w = 8 m / H = 13 m ROV depth = 10 m / PL = 72 µs

41 Wreck «Castel Meur» L = 39 m / w = 7 m / H = 10 m ROV depth = 10 m / PL = 72 µs

42 Exemple : Seabat Seabat Module de mesures en route rides de sables - H = 10 cm P = 35 m EM3000 vedette SHOM alt = 35 m MNT 0.2 m 7125 Victor alt = 21 m MNT 0.2 m

43 Levés sur fonds perturbés - Comparaison avec des levés antérieurs - Contrôle de la robustesse

44 Exemple : Seabat Module de mesures en route plateau rocheux P = 30 m EM3000 vedette SHOM alt = 35 m - MNT 0.2 m 7125 Victor alt = 21 m - MNT 0.2 m

45 Levés sur fonds perturbés exemple : EM120 Beautemps Beaupré (12 khz) Bassas da India 27-30/05/03 - EM120 grid cell = 50 m Bassas da India 27-30/05/03 - EM120 grid cell = 50 m

46 Levés sur fonds perturbés exemple : EM120 Beautemps Beaupré (12 khz) Bassas da India 27-30/05/03 - EM120 grid cell = 50 m

47 Levés sur fonds perturbés exemple : EM120 Beautemps Beaupré (12 khz) Bassas da India 27/05/03 - EM120 grid cell = 25 m Bassas da India 27/05/03 - EM120 grid cell = 10 m

48 Cassis Canyon Seabat khz sept 2010 Bathymetry Grid cell = 20 m 5 km

49 Cassis Canyon Seabat khz sept 2010 Imagery Grid cell = 10 m 5 km

50 Blackmud Canyon - Seabat khz 04/02/07 Grid cell = 100 m

51 Blackmud Canyon - Seabat khz - 03/02/07 Grid cell = 50 m

52 Blackmud Canyon Simrad EM12D L Atalante 1992 Grid cell = 125 m

53 Banc du Four Kongsberg EM710 L Atalante juin 09 Grid cell = 2 m

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