Traitement des données acoustiques

Le Service CTDI est principalement impliqué dans l’acquisition et le traitement de données acoustiques, destinées à cartographier les fonds marins, en terme de relief et de nature des fonds. L’acoustique est en effet aujourd'hui la seule technique applicable pour la mesure directe des fonds marins, quel que soit leur profondeur.

LES OUTILS

Pour réaliser les levés cartographiques nous utilisons des sondeurs multifaisceaux et des sonars latéraux. Trois types de données sont obtenues par ses équipements :

  • La bathymétrie

 C’est la mesure des profondeurs. Elle consiste à exploiter les temps de parcours des signaux acoustiques. A l’instar des sondeurs monofaisceaux, les sondeurs multifaisceaux  permettent d’obtenir un levé bathymétrique dense du relief.

  • La rétrodiffusion du fond 

 Elle est basée sur la mesure du niveau de réflectivité des fonds. C'est une donnée qui contribue à l’étude et la caractérisation de la nature des fonds

  • La rétrodiffusion dans la colonne d’eau

Comme pour le fond, l’intensité des échos dans la colonne d’eau permet notamment de visualiser et de détecter des fluides (gaz, liquides autres que l’eau) dans la colonne d’eau.

L'ACQUISITION

En mer, à bord des navires, des outils informatiques assurent l’acquisition et la sauvegarde de l'ensemble des données du navire (navigation, cap, roulis, tangage, météo, …) et des capteurs scientifiques embarqués (sondeurs acoustiques, gravimétrie, magnétisme, ...).

Des logiciels offrent aux techniciens et aux scientifiques des fonctionnalités de visualisation cartographique au fur et à mesure de l’avancement des travaux. Les équipes contrôlent ainsi les données acquises et leur qualité, et peuvent valider le déroulement des opérations du navire. Grâce à un enchaînement de passage du bateau, une zone peut être insonifiée de manière systématique pour une cartographie complète.

TRAITEMENT DES DONNEES

L’acquisition de données acoustiques est soumise à un certain nombre d’aléas et de paramètres qui peuvent influer la qualité des données mesurées : météo et états de la mer, vitesse du navire, qualité de son positionnement, courant, célérité du son, marée, etc.

  • Une partie des données enregistrées peut être bruitée, voire aberrante, en raison d’un état de la mer défavorable affectant l’émission et la réception du signal acoustique.
  • Il peut s’agir également de variations spatiales ou temporelles de la température et de la salinité de l’eau, qui modifient la propagation du signal dans l’eau, et donc le calcul et le positionnement des sondes sur le fond.
  • D’autres paramètres influent également sur la qualité et la précision des données, comme le positionnement ou la mesure des mouvements du navire. Ils doivent être contrôlés et éventuellement corrigés pour assurer la meilleure qualité possible des données bathymétriques.

L’objectif du traitement est de transformer les données acoustiques mesurées en modèles numériques validés et exploitables pour des interprétations et analyses, en terme de morphologie et de nature des fonds. Des logiciels spécifiques de traitement (Globe) sont mis en œuvre pour valider, corriger, épurer les données, par des algorithmes automatiques ou des traitements manuels opérés par nos techniciens experts.