Franck MERCIER Ouan-Zan ZANIFE CLS, Direction Océanographie Spatiale

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

3. 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

4. Implantation de CLS dans le monde

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

6. De la mesure par satellite à l’expertise océanographique

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

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

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

15. 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

16. Gestion des données • Diffusion • 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

17. Gestion des données Utilisateurs AVISO dans le monde

18. 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 Gestion des données www-aviso.cnes.fr www.mercator-ocean.fr

19. 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

20. Contribution de CLS dans CASHoptimisation 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

21. Contribution de CLS dans CASHoptimisation 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

22. Contribution de CLS dans CASHoptimisation 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.

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

24. Contribution de CLS dans CASHoptimisation 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

25. 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 »

26. 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

27. 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