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The construction of sound speed field based on back propagation neural network in the global ocean / Junting Wang in Marine geodesy, vol 43 n° 6 (November 2020)  

Public [article]  inMarine geodesy > vol 43 n° 6 (November 2020) . - pp 621 - 642 Titre : The construction of sound speed field based on back propagation neural network in the global ocean Type de document : Article/Communication Auteurs : Junting Wang, Auteur ; Tianhe Xu, Auteur ; Wenfeng Nie, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 621 - 642 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] fonction orthogonale [Termes IGN] interpolation spatiale [Termes IGN] milieu marin [Termes IGN] onde acoustique [Termes IGN] propagation du son [Termes IGN] réseau neuronal artificiel [Termes IGN] salinité [Termes IGN] sondage acoustique [Termes IGN] température [Termes IGN] vitesse Résumé : (auteur) The sound speed is a key parameter that affects the underwater acoustic positioning and navigation. Aiming at the high-precision construction of sound speed field in the complex marine environment, this paper proposes a sound speed field model based on back propagation neural network (BPNN) by considering the correlation of learning samples. The method firstly uses measured ocean parameters to construct the temperature and salinity field. Then the spatial position, the temperature and the salinity information are used to construct the global ocean sound speed field based on the back propagation neural network algorithm. During the processing, the learning samples of back propagation neural network are selected based on the correlation between sound speed and distance. The proposed algorithm is validated by the global Argo data as well as compared with the spatial interpolation and the empirical orthogonal function (EOF) algorithm. The results demonstrate that the average root mean squares of the BPNN considering the correlation of learning samples is 0.352 m/s compared to the 1.527 m/s of EOF construction and the 2.661 m/s of spatial interpolation, with an improvement of 76.9% and 86.8%. Therefore, the proposed algorithm can improve the construction accuracy of sound speed field in the complex marine environment. Numéro de notice : A2020-694 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/01490419.2020.1815912 Date de publication en ligne : 14/09/2020 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490419.2020.1815912 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96242 [article]

Détermination de marées par techniques GNSS adaptées pour les opérations d’exploration-production du groupe Total / Frédéric Tisserand (2012) 

Public Titre : Détermination de marées par techniques GNSS adaptées pour les opérations d’exploration-production du groupe Total Type de document : Mémoire Auteurs : Frédéric Tisserand, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2012 Importance : 74 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Mémoire de soutenance de diplôme d’ingénieur INSA, spécialité Topographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] données de terrain [Termes IGN] marée océanique [Termes IGN] méthode robuste [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] positionnement ponctuel précis [Termes IGN] sondage acoustique [Termes IGN] système de référence altimétrique Index. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) Dans le cadre de ses opérations d'exploration et de production, Total est régulièrement amené à sous-traiter des mesures bathymétriques, géophysiques ou géotechniques. Mener à bien ces différentes campagnes d'acquisition exige une bonne connaissance du datum vertical et donc une bonne détermination du phénomène de marée. Dans ce contexte, certains sous-traitants tentent d'imposer, de manière récurrente ces dernières années, de nouvelles solutions pour permettre l'appréciation de ce phénomène bien particulier. Celles-ci se basent sur les progrès récents des techniques GNSS adaptées au milieu offshore et se placent comme véritables alternatives aux techniques traditionnelles que sont les mouillages marégraphiques et les prédictions de marée. Une fois leur inventaire effectué, une série d'expérimentations a été menée à partir des données collectées lors de campagnes in situ. Cette démarche a permis d'une part, d'identifier les protocoles de traitement à mettre en oeuvre pour permettre une recomposition robuste des signaux de marée à partir d'enregistrements GNSS et d'autre part, d'évaluer les solutions effectivement proposées par les sous-traitants. Dès lors, les documents de référence internes au groupe Total ont été mis à jour afin de prendre en compte les résultats de l'étude, et ce conformément aux objectifs initiaux du projet. Note de contenu : Introduction 1. Etat de l'art 1.1 Présentation du phénomène étudié : la marée 1.1.1 Définition 1.1.2 Force génératrice 1.1.3 Variabilités temporelle et spatiale du phénomène 1.2 Méthodes traditionnelles de détermination de marées 1.2.1 Les mouillages marégraphiques 1.2.2 Les modèles de prédiction 1.3 Le problème du rattachement altimétrique en milieu offshore 1.3.1 Les niveaux caractéristiques de la marée 1.3.2 Accès à la référence locale 1.4 Réduction des sondages hydrographiques : analyse du besoin 1.4.1 Types d'études concernées 1.4.2 Réalisation actuelle de la réduction des sondages 1.4.3 Exigences en termes de précision 1.5 Constat sur les données du problème 2. La détermination de marées comme nouvelle application GNSS 2.1 Techniques GNSS adaptées et employées en milieu offshore 2.1.1 Technologies utilisées 2.1.2 Solutions présentes sur le marché 2.2 Traitements spécifiques à mettre en oeuvre 2.2.1 Accès au datum de marée local 2.2.2 Réduction de la hauteur d'antenne 2.2.3 Amélioration des résultats par filtrage 2.2.4 Solutions proposées par les sous-traitants 2.3 Pertinence par rapport à la problématique de départ 2.3.1 Mise en oeuvre de la réduction des sondages 2.3.2 Bilan des erreurs 3. Réalisation de l'expérimentation 3.1 Objectifs 3.2 Présentation du protocole opératoire 3.2.1 Collecte des données de campagnes 3.2.2 Aperçu général de la chaîne de traitement mise en oeuvre 3.2.3 Réduction de la hauteur d'antenne 3.2.4 Accès au datum de marée local 3.2.5 Implémentation du filtrage Doodson 3.3 Présentation détaillée d'une étude : le projet Longmorn (R-U) 3.3.1 Descriptif de la campagne 3.3.2 Réduction de la hauteur d'antenne 3.3.3 Accès au niveau moyen de la mer local 3.3.4 Première série de comparaisons avec les données de référence 3.3.5 Implémentation du filtrage Doodson 3.3.6 Seconde série de comparaisons avec les données de référence 3.3.7 Mise en évidence de l'influence du choix de l'algorithme de lissage 3.3.8 Conclusion sur l'étude 4. Validation des méthodes 4.1 Bilan sur les résultats 4.2 Emission du cahier des charges à respecter 4.2.1 Recommandations pour les opérations d'acquisition 4.2.2 Chaîne de traitement à mettre en œuvre 4.2.3 Champ d'application 4.3 Evaluation des procédés mis en jeu 4.3.1 Réponse au besoin de détermination de marée 4.3.2 Pertinence d'utilisation 4.3.3 Formulation d'un avis sur les solutions des sous-traitants 4.4 Mise à jour des documents internes de référence 4.4.1 Documents concernés 4.4.2 Adaptations proposées 4.4.3 Effets prévus sur les opérations à venir Conclusion générale et perspectives Numéro de notice : 18336 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : TOTAL SA Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=50749

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Sea surface topography and marine geoid by airborne laser altimetry and shipborne ultrasound altimetry / Philippe Limpach (2010)  

Public Titre : Sea surface topography and marine geoid by airborne laser altimetry and shipborne ultrasound altimetry Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Philippe Limpach, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2010 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 80 Importance : 208 p. Format : 20 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-24-6 Note générale : Bibliographie Doctoral thesis Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] anomalie de pesanteur [Termes IGN] bathymétrie acoustique [Termes IGN] Crète (île) [Termes IGN] données Jason [Termes IGN] Egée, mer [Termes IGN] géoïde altimétrique [Termes IGN] géoïde local [Termes IGN] geoïde marin [Termes IGN] géoréférencement direct [Termes IGN] GPS en mode cinématique [Termes IGN] GPS en mode différentiel [Termes IGN] océanographie dynamique [Termes IGN] relief de la surface de la mer [Termes IGN] sondage acoustique [Termes IGN] surface de la mer [Termes IGN] télémétrie laser aéroporté [Termes IGN] validation des données Index. décimale : 30.83 Applications océanographiques de géodésie spatiale Résumé : (Auteur) The aim of this project was to contribute to the improvement of sea level monitoring and to provide local-scale information on the short-wavelength structure of the marine gravity field, by developing enhanced methods for offshore sea surface height observations. The methods include airborne laser altimetry, shipborne ultrasound altimetry and GPS-equipped buoys. In a first step, instrumental aspects of sea surface height observations by airborne and shipborne altimetry were analyzed. Precise position and attitude of the range sensor are crucial for an accurate sea surface height computation. For this purpose, the survey aircraft and boat were equipped with a multi-antenna GPS array and inertial systems. Sea surface heights were computed from the range data by direct georeferencing. Important aspects are the influences of errors in the differential kinematic GPS positioning and in the attitude determination, as well as the calibration of boresight misalignments. In a second step, the obtained sea surface heights were reduced to mean sea surface by applying corrections for geophysical effects, including waves, tides, atmospheric pressure and wind forcing. In the framework of this work, several regional campaigns for sea surface height surveys based on airborne and shipborne altimetry were carried out in the Eastern Mediterranean Sea. Dedicated surveys, including deployments of GPS buoys, were performed along Jason-1 radar altimetry ground tracks. Airborne laser altimetry data was acquired along densely spaced flight tracks covering an area of 200 by 200km around the western part of the island of Crete, Greece, in the vicinity of the Hellenic Trench. The objective was the determination of a detailed regional geoid and sea surface topography model in the framework of the GAVDOS project, funded by the European Union. Furthermore, several shipborne campaigns for sea surface height observations were carried out in the North Aegean Sea, in the vicinity of the North Aegean Trough. Based on the airborne and shipborne altimetry data, a high-resolution sea surface topography of the survey areas was computed, with an accuracy of better than 10 cm. Geoid undulations were derived from the sea surface heights by subtracting the mean dynamic ocean topography induced by oceanic currents. Around western Crete, the geoid obtained from airborne laser altimetry is characterized by very large gradients, with an average height difference of 20m along a distance of only 200km and maximum local gradients of 22 cm/km. These gradients are a clear indication for significant gravity effects caused by the bathymetry and the geodynamic system of the Hellenic Trench. In the survey area in the North Aegean Sea, the geoid obtained from shipborne altimetry shows a distinct depression of 1.5 m, indicating a connection with the bathymetry and the geodynamic features of the North Aegean Trough. The high resolution and accuracy of the sea surface and geoid heights obtained were verified by comparisons with mean sea surface models from multi-mission satellite radar altimetry, as well as with global and regional geoid models. The reduction of the geoid heights for modeled mass effects of topography, bathymetry, marine sedimentary deposits and crust-mantle boundary revealed pronounced gravity anomalies related to the geodynamic processes in the survey areas. Note de contenu : 1 Introduction 1.1 Motivation and Goals 1.2 Geophysical Characteristics of the Eastern Mediterranean 1.3 Former Work by the GGL in Related Fields of Research 1.4 Research Tasks and Project Outline 2 Geoid, Sea Surface and Dynamic Ocean Topography 2.1 Introduction 2.2 Geoid 2.3 Mean Sea Surface 2.4 Sea Level Anomaly 2.5 Dynamic Ocean Topography 2.6 Permanent Tide 3 Geophysical Effects on Sea Surface Heights 3.1 Introduction 3.2 Ocean Waves 3.3 Tides 3.4 Atmospheric Pressure and Wind Forcing 4 Airborne Laser Altimetry 4.1 Introduction 4.2 Instumental Setup 4.3 Laser Ranging 4.4 Laser Backscatter from Sea Surface 5 Shipborne Ultrasound Altimetry 5.1 Introduction 5.2 Instrumental Setup 5.3 Ultrasound Ranging 5.4 Sensor Synchronization 6 Direct Georeferencing 6.1 Introduction 6.2 Basic Principle 6.3 Kinematic GPS Positioning 6.4 Multi-Antenna GPS Attitude Determination 6.5 Boresight Misalignment Calibration in Airborne Altimetry 7 Sea Surface Heights by Airborne Laser Altimetry around Western Crete 7.1 GAVDOS Airborne Laser Altimetry Campaign 7.2 Instantaneous Sea Surface Height Profiles 7.3 Sea Surface Height Corrections 7.4 Repeatability Analysis 7.5 Time-Independent Sea Surface Topography 8 Sea Surface Heights by Shipborne Ultrasound Altimetry in the North Aegean Sea 8.1 Shipborne Ultrasound Altimetry Campaigns 8.2 Instantaneous Sea Surface Height Profiles 8.3 Sea Surface Height Corrections 8.4 Repeatability Analysis 8.5 Time-Independent Sea Surface Topography 9 Validation of Satellite Radar Altimetry Data 9.1 Introduction 9.2 Validation of Jason-1 Data with Airborne Laser Altimetry 9.3 Validation of Mean Sea Surface from Radar Altimetry 10 Geoscientific Exploitation of Airborne Altimetry Data around Western Crete 10.1 Marine Geoid, Gravity Anomalies and Deflections of the Vertical from Sea Surface Heights 10.2 Local Altimetric Geoid vs. Existing Models 10.3 Mean Dynamic Topography Estimation 10.4 Modeled Mass Effects on Geoid Heights and Gravity 10.5 Mass Reduction of Local Altimetric Geoid 11 Geoscientific Exploitation of Shipborne Altimetry Data in the North Aegean Sea 11.1 Marine Geoid, Gravity Anomalies and Deflections of the Vertical from Sea Surface Heights 11.2 Local Altimetric Geoid vs. Existing Models 11.3 Mean Dynamic Topography Estimation 11.4 Modeled Mass Effects on Geoid Heights and Gravity 11.5 Mass Reduction of Local Altimetric Geoid 12 Summary and Conclusions Numéro de notice : 10369 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL ETH Zurich Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-005876550 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-80.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62408

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10369-01	30.83	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Fusion de relevés optiques et acoustiques de sites archéologiques sous marins : études de cas dans l'anse des catalans, Marseille, Volume 1. Mémoire / Rémi Provin (2005)

Public Titre de série : Fusion de relevés optiques et acoustiques de sites archéologiques sous marins : études de cas dans l'anse des catalans, Marseille, Volume 1 Titre : Mémoire Type de document : Mémoire Auteurs : Rémi Provin, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2005 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Rapport de stage du cycle des ingénieurs diplômes de l'ENSG 3ème année (IT3), mastère spécialisé en photogrammétrie, positionnement, mesures de déformations. [Mémoire] Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image [Termes IGN] application informatique [Termes IGN] archéologie sous-marine [Termes IGN] Arpenteur (logiciel) [Termes IGN] baie [Termes IGN] fusion de données [Termes IGN] image acoustique [Termes IGN] interface utilisateur [Termes IGN] Java (langage de programmation) [Termes IGN] lever bathymétrique [Termes IGN] Marseille [Termes IGN] Matlab [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] restitution [Termes IGN] sonar [Termes IGN] sondage acoustique [Termes IGN] VRML Index. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) L'archéologue sous-marine fait principalement appel à deux techniques de relevé pour ses objets d'étude, à savoir les méthodes optiques (photogrammétrie) et acoustiques (sonar). Cette dualité est comparable au couplage en photogrammétrie et scanner laser dans le cas terrestre, à la différence que les modèles obtenus par photogrammétrie sous-marine et sonar sont de densités très différentes. La fusion de données issues de ces deux techniques est donc de réalisation délicate. Ce document, le rapport du stage de 5 mois effectué au laboratoire MAP/GAMSAU de l'Ecole d'Architecture de Marseille, présente une méthode qui tente de répondre au problème en exploitant notamment les informations tirées de la procédure de terrain (positionnement planimétrique des modèles photogrammétriques par GPS de navigation et orientation à la boussole). Une application Java a été développée pour implémenter cette méthode. Cette application offre des fonctionnalités de travail avec les grilles régulières et les Réseaux Irréguliers de Triangle dans une moindre mesure, ainsi que les modèles de points 3D. Les données tests proviennent de la fouille menée en 2004 dans l'Anse des Catalans à Marseille, au cours de laquelle des relevés photogrammétriques ont été effectués en complément de relevés acoustiques par les sonars bathymétriques et pénétrateurs de sédiments de la COMEX. La fusion de données sonar a été effectuée et a débouché sur une application cartographique pour la prédiction de localisation d'artefacts archéologiques. La visualisation des résultats est passée par le langage VRML. Note de contenu : 1.Archéologie et relevés sous-marins 1.1 L'archéologie sous-marine 1.2 Techniques de relevés : optiques et acoustiques - La photogrammétrie sous-marine - Le sonar - Les approches mixtes acoustique/optique 2. L'Etude de l'Anse des Catalans 2.1 Caractéristiques de la zone - Situation 2.2 Les relevés - Méthodologie phologrammétrique - Deux types de sonar 3. Fusion de données : analyse 3.1 Fusion des données sonar - Réalisation - Application : prédiction de localisation d'artefacts archéologiques 3.2 Fusion des données sonar et photogrammétrie - Position du problème - Premiers essais sous Matlab - Methode de recherche fine d'une transformation 4. Fusion de données: Développement d'une solution 4.1 Le choix du langage JAVA et le projet ARPENTEUR 4.2 Objectifs de l'application développée - Grilles régulières - Modèles 3D 4.3 ? - Fusion entre modèles 3D et grilles - Exports 4.4 Interface Homme-Machine 5. Tests de l'application 5.1 Tests avec les données des Catalans 5.2 Visualisation VRML Numéro de notice : 23132A Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : Laboratoire Map/Gamsau, Marseille Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51327

Voir aussi

• Fusion de relevés optiques et acoustiques de sites archéologiques sous marins : études de cas dans l'anse des catalans, Marseille, Volume 2. Application de travail sur les grilles et modèles de points 3D, documentation utilisateur / Rémi Provin (2005)

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23132-01A	MPPMD	Livre	Centre de documentation	Travaux d'élèves	Disponible

Dynamic calibration of multibeam systems / J. Dunnewold (1998)

Public Titre : Dynamic calibration of multibeam systems Type de document : Monographie Auteurs : J. Dunnewold, Auteur Editeur : Delft : Delft University Press Année de publication : 1998 Collection : DEOS num. 98 Importance : 75 p. Format : 16 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-407-1824-3 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] étalonnage d'instrument [Termes IGN] Matlab [Termes IGN] onde acoustique [Termes IGN] sondage acoustique [Termes IGN] sondeur multifaisceaux Index. décimale : 35.10 Acquisition d'images Numéro de notice : 67417 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Monographie Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=61758

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67417-01	35.10	Livre	Centre de documentation	En réserve M-103	Disponible

Symposium hydrographique, 15ème conférence hydrographique internationale / Organisation hydrographique internationale (1997)

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Joint IAPSO-IOC workshop on sea level measurements and quality control / Intergovernmental oceanographic commission (1992)

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Etat de l'art en bathymétrie / J.C. Guyon in Géomètre, vol 1987 n° 8-9 (août - septembre 1987)

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Application de l'analyse d'images à la physique des roches / Michel Guedj (1987)

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La topographie au service de l'hydrographie / Anonyme in Géomètre, vol 1986 n° 11 (novembre 1986)

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