Contribution of innovative GNSS sea level mapping system to the exploitation of coastal altimetry data : Application in the Pertuis Charentais area and the Noumea Lagoon
Apport des nouveaux systèmes GNSS de cartographie du niveau marin à l’exploitation des données altimétriques en zone côtière : application aux Pertuis Charentais et au Lagon de Nouméa
Résumé
Coastal areas concentrate strong societal, economic and environmental issues. Monitoring and understanding the evolution of sea level in these zones is a key question, specially in the context of global climate change. To better understand the complex coastal dynamics, one needs to link and compare in-situ measurements (especially tide gauge ones) with global observations from altimetry satellites. Thanks to the development of GNSS technologies, it is now possible to design instruments that can map sea level, filling the gap between coastal observations and the satellite pass. This thesis presents an exhaustive study of two of these innovative systems: the CalNaGeo GNSStowed carpet and the Cyclopée system, mounted on the PAMELi autonomous surface vehicle. Through a series of tests, these two instruments have demonstrated their ability to measure sea level with centimetre accuracy. These new in-situ observations offer many perspectives for understanding and assessing the quality of altimetry data approaching the coast. We have analysed the raw altimetry observations and the correction parameters used to derive the water level in two coastal areas: the Pertuis Charentais and the Noumea Lagoon. In Noumea, in-situ data acquired during the GEOCEAN-NC campaign and those from coastal tide gauges were used to reconstruct along time series of sea level at the crossover point of three satellite tracks. By comparing in-situ and satellite data using methods developed at dedicated calibration/validation sites, we were able to reanalyse about twenty years of altimeter observations and re-address the question of relative and absolute sea level in this region.
Dans un contexte de changement climatique global, la question de l’évolution du niveau marin en zone côtière est essentielle, car dans ces régions se cristallisent des enjeux sociétaux, économiques et environnementaux forts. Pour mieux comprendre la dynamique de ces zones littorales, un des défis est de faire le lien entre les mesures in-situ (notamment celles des marégraphes) et les observations globales des satellites altimétriques. Grâce au développement des techniques GNSS, il est aujourd’hui possible de concevoir des instruments capables de cartographier le niveau de la mer, comblant ainsi le manque d’informations entre la côte et le passage du satellite. Cette thèse présente l’étude approfondie de deux de ces systèmes innovants : la nappe tractée CalNaGeo et le système Cyclopée, embarqué sur le drone marin PAMELi. Grâce à un ensemble de tests approfondis, ces deux instruments ont démontré leur capacité à mesurer le niveau de la mer avec une précision centimétrique. Ces nouvelles observations in-situ offrent de nombreuses perspectives pour comprendre et évaluer la qualité des données altimétriques à l’approche de la côte. En ce sens, nous avons analysé les observations brutes ainsi que les paramètres de correction permettant d’obtenir la hauteur d’eau altimétrique dans deux zones côtières : les Pertuis Charentais et le Lagon de Nouméa. Plus particulièrement à Nouméa, les données in-situ acquises durant la campagne GEOCEAN-NC et celles des marégraphes à terre ont permis de reconstruire une longue série temporelle du niveau de la mer sous le croisement de trois traces satellites. En confrontant les données in-situ et satellite selon les méthodes développées sur les sites de calibration/validation dédiés, nous avons pu réanalyser une vingtaine d’années d’observations altimétriques et réadresser la question du niveau marin relatif et absolu dans cette région.
Domaines
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