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Termes IGN > bathymétrie > relief sous-marin
relief sous-marinSynonyme(s)géomorphologie sous-marine détail topographique sous-marinVoir aussi |
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Méthodologie GPS, mesure des déformations verticales et humidité atmosphérique / Marie-Noëlle Bouin (2010)
Titre : Méthodologie GPS, mesure des déformations verticales et humidité atmosphérique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; C. Delacourt, Directeur de thèse Editeur : Brest : Université de Bretagne Occidentale Année de publication : 2010 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire d'habilitation à diriger les recherchesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] champ de vitesse
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] hauteur ellipsoïdale
[Termes IGN] humidité de l'air
[Termes IGN] mousson
[Termes IGN] niveau moyen des mers
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] teneur en vapeur d'eau
[Termes IGN] traitement de données GNSSRésumé : (Auteur) Pendant 10 ans, j'ai travaillé au LAREG (Laboratoire de Recherche en Géodésie de l'IGN) sur la méthodologie du traitement GPS pour le positionnement vertical précis, avec plusieurs applications à des domaines variés des sciences de la Terre. J'ai cherché : 1) à mettre en évidence et quantifier les sources d'incertitudes, qu'elles viennent d'effets physiques (traversée de l'atmosphère par les signaux GPS en particulier) ou géodésiques (effets géométriques ou de systèmes de référence..) ; 2) à obtenir les résultats les plus précis, voire les plus exacts possible, en développant une méthodologie adaptée. Les domaines d'application où j'ai obtenu des résultats novateurs sont :
- la déformation d'une zone de subduction rapide, l'arc des Vanuatu. Sur cette zone bien instrumentée par l'IRD depuis plus de 15 ans, nous avons obtenu un champ de vitesses 3D précis grâce à un traitement adapté et cohérent. On met ainsi en évidence l'effet de la Ride d'Entrecasteaux, relief sous marin qui s'engage dans la subduction, sur les vitesses verticales proches de la fosse et très probablement sur le cycle sismique. - l'étude des variations à long terme du niveau de la mer. La mise en place d'un centre d'analyse GPS des données des stations colocalisées avec les marégraphes d'un réseau mondial permet, avec près de 10 ans de données continues traitées de 1) proposer un champ de vitesses verticales homogènes sur plus de 220 stations, validé par des estimations géophysiques indépendantes ; 2) en utilisant ces vitesses, réévaluer la vitesse long terme de variation du niveau de la mer dans un référentiel absolu (donc comparable aux variations données par l'altimétrie sur 15 ans). - l'étude de l'humidité atmosphérique dans le cycle de mousson en Afrique de l'Ouest. Durant la campagne AMMA, qui s'est déroulée principalement de 2005 à 2007 en Afrique de l'Ouest, nous avons mis en place un réseau de 6 stations GPS permanentes et un centre d'analyse de leurs données pour la production de Contenus Intégrés en Vapeur d'Eau atmosphérique. Des traitements automatiques en temps peu différé ont fourni, pendant toute la durée de la campagne, des indicateurs d'aide à la décision, avec des CIVE comparables aux prévisions et aux analyses. Le traitement scientifique, à l'état de l'art, met en évidence des biais importants des mesures « classiques » de radio sondages en Afrique, qui se répercutent ensuite sur les analyses. Il apporte des informations nouvelles sur les différentes étapes de la mousson (que l'on caractérise bien par l'évolution de la vapeur d'eau atmosphérique) et sur le cycle diurne et son évolution au cours du cycle de mousson. - la géodésie de fond de mer. Les résultats ne concernent pour l'instant que la composante verticale. Sur une zone calme au Vanuatu, des tests sur un réseau de répétition montrent que la répétabilité sur la hauteur ellipsoïdale d'un repère installé par 16 m de fond est sub centimétrique. Le facteur limitant est la précision que l'on peut obtenir sur la mesure de hauteur par GPS en surface, évaluée grâce à une étude méthodologique à 10 à 15 cm sur la zone d'intérêt (fosse de subduction). On a obtenu, sur cette zone, une cartographie GPS de la surface moyenne océanique à même précision, qui met en évidence des biais importants dans les surfaces altimétriques et alti-gravimétriques au Vanuatu.Note de contenu : PREMIERE PARTIE : RAPPORT SCIENTIFIQUE
1 Introduction
2 Géodynamique et composante verticale
2-1 Zone de déformation rapide et composante verticale
2-2 Variation à long terme du niveau de la mer
2-3 Mesure de la surcharge océanique
3 GPS et vapeur d'eau atmosphérique
3-1 Méthodologie : du produit dérivé à l'outil innovant
3-2 GPS et mousson africaine
4 Evolution thématique : positionnement sous-marin et surface de la mer
4-1 Du GPS a la géodésie sous-marine
4-2 Le GPS comme complément à l'altimétrie
5 Conclusion et perspectives
SECONDE PARTIE : INFORMATIONS BIOGRAPHIQUESNuméro de notice : 10857 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : HDR Note de thèse : Habilitation à diriger les recherches : : UBO : 2010 nature-HAL : HDR DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-00519369/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45150 Amundsen Sea bathymetry: the benefits of using gravity data for bathymetric prediction / M. Mcmillan in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 47 n° 12 Tome 2 (December 2009)
[article]
Titre : Amundsen Sea bathymetry: the benefits of using gravity data for bathymetric prediction Type de document : Article/Communication Auteurs : M. Mcmillan, Auteur ; A. Sheperd, Auteur ; D. Vaughan, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 4223 - 4228 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Bathymétrie
[Termes IGN] Amundsen, mer d'
[Termes IGN] Arctique, océan
[Termes IGN] données altimétriques
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] gravimétrie en mer
[Termes IGN] image ERS
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] méthode de Monte-Carlo
[Termes IGN] plateau continental
[Termes IGN] prédiction
[Termes IGN] profondeurRésumé : (Auteur) Bathymetric charts are essential for modeling oceanic processes, yet, in remote areas, direct measurements of seafloor depth are often scarce. It is possible to augment sparse depth soundings with dense satellite-derived gravity data to provide additional bathymetric detail in regions devoid of sounding data. We demonstrate this method by using marine gravity derived from the European Remote Sensing (ERS-1) satellite altimeter, combined with depth soundings, to form a bathymetric prediction of the Amundsen Sea, West Antarctica. We estimate the root mean square error of depth estimates at unsurveyed locations in our solution to be ~120 m. We use a Monte Carlo method to assess the value of gravity as a bathymetric predictor in sparsely surveyed regions by comparing our solution to predictions formed from depth soundings alone. When less than ~11% of 10-km grid cells contain depth soundings, inclusion of gravity data improves the depth accuracy of the solution by up to 17%, as compared to a minimum curvature surface interpolation of the depth soundings alone. When depth data are sparse, our gravity-derived prediction reveals additional short-wavelength bathymetric features, such as troughs on the continental shelf, which are not resolved by interpolations of the depth soundings alone. Copyright IEEE Numéro de notice : A2009-493 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2009.2023665 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2009.2023665 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30122
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 47 n° 12 Tome 2 (December 2009) . - pp 4223 - 4228[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 065-09121B RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible A seafloor experiment to monitor vertical deformation at the Lucky Strike volcano, Mid-Atlantic Ridge / Marie-Noëlle Bouin in Journal of geodesy, vol 83 n° 2 (February 2009)
[article]
Titre : A seafloor experiment to monitor vertical deformation at the Lucky Strike volcano, Mid-Atlantic Ridge Type de document : Article/Communication Auteurs : Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; V. Ballut, Auteur ; Jérôme Ammann, Auteur ; O. Pot, Auteur ; Olivier de Viron, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 147 - 159 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] Atlantique (océan)
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] dorsale
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] surveillance géologique
[Termes IGN] volcanRésumé : (Auteur) Decades of cruise-based exploration have provided excellent snapshots of the structure of mid-ocean ridges and have revealed that accretion is a mixture of steady-state and quantum events. Observatory-type studies are now needed to quantify the temporal evolution of these systems. A multi-disciplinary seafloor observatory site is currently being set up at the Lucky Strike volcano, in the axial valley of the slow spreading Mid-Atlantic ridge as a part of the MoMAR (monitoring of the Mid-Atlantic Ridge) initiative. The aim of this observatory is to better understand the dynamics of the volcano and the hydrothermal vents hosted at its summit as well as their plumbing systems. In August 2006, the GRAVILUCK cruise initiated an experiment to monitor the deformation of Lucky Strike volcano. A geodetic network was installed, and seafloor pressure, gravity and magnetic data were collected. In this paper, we present the method used to monitor volcanic deformation, which involves measuring relative depth difference between points within a seafloor geodesy network. We show that, taking into account oceanographic variability and measurement noise, the network should be able to detect vertical deformations of the order of 1 cm. Copyright Springer Numéro de notice : A2009-189 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-008-0248-3 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-008-0248-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29819
in Journal of geodesy > vol 83 n° 2 (February 2009) . - pp 147 - 159[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-09021 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Estimating sea floor dynamics in the southern North Sea to improve bathymetric survey planning / L. Dorst (2009)
Titre : Estimating sea floor dynamics in the southern North Sea to improve bathymetric survey planning Type de document : Thèse/HDR Auteurs : L. Dorst, Auteur Editeur : Delft : Netherlands Geodetic Commission NGC Année de publication : 2009 Collection : Netherlands Geodetic Commission Publications on Geodesy, ISSN 0165-1706 num. 69 Importance : 220 p. Format : 17 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-6132-311-2 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Bathymétrie
[Termes IGN] bathymétrie
[Termes IGN] covariance
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] géodynamique
[Termes IGN] géostatistique
[Termes IGN] interpolation
[Termes IGN] krigeage
[Termes IGN] marée océanique
[Termes IGN] morphogenèse
[Termes IGN] nivellement indirect
[Termes IGN] Nord, mer du
[Termes IGN] océanographie dynamique
[Termes IGN] port
[Termes IGN] relèvement
[Termes IGN] Rotterdam (Pays-Bas)
[Termes IGN] sable
[Termes IGN] vagueIndex. décimale : 32.10 Bathymétrie Résumé : (Auteur) Safe nautical charts require a carefully designed bathymetric survey policy, especially in shallow sandy seas that potentially have dynamic sea floor patterns. Bathymetric resurveying at sea is a costly process with limited resources, though. A pattern on the sea floor known as tidal sand waves is clearly present in bathymetric surveys, endangering navigation in the Southern North Sea because of the potential dynamics of this pattern. An important factor in an efficient resurvey policy is the type and size of sea floor dynamics. The uncertainties of measurement and interpolation associated with the depth values enable the statistical processing of a time series of surveys, using deformation analysis. Currently, there is no procedure available that satisfies the Royal Netherlands Navy requirements. Therefore, a deformation analysis procedure is designed, implemented and tested in such a way that the procedure works on bathymetric data and satisfies the Royal Netherlands Navy requirements. Also, it is necessary to develop a procedure that translates the results into changes of the resurvey policy, taking into account their confidence intervals.
To describe the sea floor statistically, we assume the sea floor to consist of a spatial trend function (or characterization) and a residual function (or dispersion). Such a description is called a representation. The covariances between positions are expressed in a covariance function, based on the residual function. The covariance function is used by Kriging, an interpolation procedure that propagates the variances and covariances of the data points to variances of the interpolated values. This approach is used widely for spatial analyses, like the interpolation of a bathymetric data set.
The method that we propose uses Kriging to produce a time series of grids of depth values and their variances. Subsequently, it uses deformation analysis, a statistical procedure based on testing theory. Our application of deformation analysis is particularly aimed at the detection of dynamics in areas with tidal sand waves, resulting in parameter estimates for the sea floor dynamics, and their uncertainty. We apply the method to sea floor representations both with and without a sand wave pattern. A test scenario is set up, consisting of a survey of an existing area in the Southern North Sea, for which dynamics are simulated. The results show that the proposed method detects different types of sea floor dynamics well, leading to satisfactory estimates of the corresponding parameters.
We show results for the anchorage area Maas West near the Port of Rotterdam, the Netherlands first. The area is divided into 18 sub-areas. The results show that a sand wave pattern is detected for most of the sub-areas, and a shore-ward migration is detected for a majority of them. The estimated migration rates of the sand waves are up to 7.5 m/yr, with a 95% confidence interval that depends on the regularity of the pattern. The results are in confirmation with previously observed migration rates for the Southern North Sea, and with an idealized process-based model.
Thereafter, we analyze several other areas for which a time series of surveys is available in the bathymetric, archives of the Netherlands Hydrographic Service, to study the spatial variations in sea floor dynamics. We present results for several sand wave areas and a single flat area. In some of those areas, dredging takes place, to guarantee minimum depths. The results indicate sand wave migration in areas close to the coast, and bed level changes of the order of decimeters. The dominant wavelength of the sand waves varies. We compare our results to literature of the same sand wave areas, in which we find similar migration rates, and different wavelengths.
By formulating four indicators, recommendations are made for the resurvey policy on the Belgian and Netherlands Continental Shelf. These indicators follow from the estimates for sea floor dynamics. We present a concept for the shallowest likely depth surface, on which we base two of the indicators. The other two indicators act as a warning: they quantify the potentially missed dynamics, which makes the procedure more robust in case of complicated morphology. We show clear differences in recommended resurvey frequency between the five analyzed regions.
We conclude that the designed method is able to use a time series of bathy-metric surveys for the estimation of sea floor dynamics in a satisfactory way. Those dynamics may be present on the scale of the sea floor, it may be a local effect, or it may be due to a tidal sand wave pattern. Also, the results are successfully reduced to a set of four indicators, used to improve a resurvey policy. Based on these conclusions, we formulate recommendations on the extrapolation of the results in space and time, on potential adaptations to the designed procedure, and on implementation of the procedure.Note de contenu : Preface
1 Introduction
1.1 Nautical charting
1.2 Survey plan design
1.3 Detection of sea floor dynamics
1.4 Tidal sand waves
1.5 The uncertainty of depth measurements
1.6 Problem formulation
1.7 Research question and subquestions
1.8 Research strategy and outline
2 Bathymetric applications of Geostatistics
2.1 Introduction
2.2 Depth as a trend and its residuals
2.3 Covariance functions
2.4 Kriging
2.5 Conclusion
3 Estimating sea floor dynamics
3.1 Introduction
3.2 The method for the estimation of sea floor dynamics
3.3 Specification of a test scenario
3.4 Analysis results of a dynamic sea floor
3.5 Discussion
3.6 Conclusion
3.A Error characteristics
3.B Transformation of the sand wave parameters
3.C The application of statistical estimation and testing
4 The analysis of migrating tidal sand waves
4.1 Introduction
4.2 The application of deformation analysis
4.3 Results of the deformation analysis
4.4 Discussion of results
4.5 Conclusion
4.A Overview of used surveys
4.B Quantification of measurement errors
4.B.1 Covariance function of the error
4.B.2 Variances of the SEES surveys
4.B.3 Variances of the MBES survey
5 Spatial variations in sea floor dynamics
5.1 Introduction
5.2 Deformation analysis
5.3 The Selected Track region: little dynamics
5.4 The Noordhinder region: comparison with other methods
5.5 The region West of IJmuiden: sand wave migration
5.6 The region North of Terschelling: a flat sea floor
5.7 Discussion
5.8 Conclusion
5.A Overview of used surveys
6 Application to the resurvey policy
6.1 Introduction
6.2 Background: Hydrographic practice
6.3 Method: indicators of sea floor dynamicsNuméro de notice : 15495 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : sans Accessibilité hors numérique : Non accessible via le SUDOC En ligne : https://www.ncgeo.nl/downloads/69Dorst.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62737 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15495-01 32.10 Livre Centre de documentation Topographie Disponible ArcGIS seabed characterization toolbox developed for investigating benthic habitats / M. Erdey-Heydorn in Marine geodesy, vol 31 n° 4 (December 2008)
[article]
Titre : ArcGIS seabed characterization toolbox developed for investigating benthic habitats Type de document : Article/Communication Auteurs : M. Erdey-Heydorn, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp 318 - 358 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Analyse spatiale
[Termes IGN] analyse texturale
[Termes IGN] ArcGIS
[Termes IGN] baie
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] données bathymétriques
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] habitat animal
[Termes IGN] San Francisco
[Termes IGN] Spatial Analyst
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] télédétection acoustiqueRésumé : (Auteur) Using data sets collected north of San Francisco Bay (CA) an ArcGIS classification toolset was developed using supervised image classification tools to characterize potential shallow marine benthic habitats. First-derivative images and a topographic algorithm, called Bathymetric Position Index were created from the bathymetry data set using ArcGIS Spatial Analyst tools. Backscatter intensity was also analyzed by creating training samples based on the collected sediment samples and then applying multivariate statistical tools to delinate textural classes. The data collected revealed a rugged and complex seafloor and imaged in detail basement and bedrock outcrops, sand and gravel bedforms, and flat sediment covered seabed. Copyright Taylor & Francis Numéro de notice : A2008-516 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/01490410802466819 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490410802466819 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29585
in Marine geodesy > vol 31 n° 4 (December 2008) . - pp 318 - 358[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 230-08041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Automated derivation of bathymetric information from multi-spectral satellite imagery using a non-linear inversion model / H. Su in Marine geodesy, vol 31 n° 4 (December 2008)PermalinkGIS modeling of wave exposure at the seabed: a depth-attenuated wave exposure model / T. Bekkby in Marine geodesy, vol 31 n° 2 (June - September 2008)PermalinkOcean tide loading (OTL) displacements from global and local grids: comparisons to GPS estimates over the shelf of Brittany, France / Stavros A. Melachroinos in Journal of geodesy, vol 82 n° 6 (June 2008)PermalinkThe influence of thematic and spatial resolution on maps of a coral reef ecosystem / M. Kendall in Marine geodesy, vol 31 n° 2 (June - September 2008)PermalinkAcquisitions sensors: part 1 multibeam echo sounder / Huibert-Jan Lekkerkerk in Geoinformatics, vol 11 n° 3 (01/04/2008)PermalinkModelling the risk of cyclone wave damage to coral reefs using GIS: a case study of the Great Barrier Reef, 1969-2003 / M.L. Puotinen in International journal of geographical information science IJGIS, vol 21 n° 1-2 (january 2007)PermalinkUtilisation et apport des technologies géomatiques de pointe dans le secteur de la pêche aux îles de la Madeleine / Isabelle Lapierre in Geomatica, vol 60 n° 4 (December 2006)PermalinkBathymetry from space: Rationale and requirements for a new, high-resolution altimetric mission / D. Sandwell in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)PermalinkNew insights on intraplate volcanism in French Polynesia from wavelet analysis of GRACE, CHAMP, and sea surface data / Isabelle Panet in Journal of geophysical research : Solid Earth, vol 111 n° B9 (September 2006)PermalinkCrustal motion and deformation monitoring of the Canadian landmass / Joseph A. Henton in Geomatica, vol 60 n° 2 (June 2006)Permalink