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2004/10/12 NOV-5034-SL-011 1
Toulouse, 12 octobre 2004
Activités de NOVELTIS
Altimétrie & Océanographie
NOVELTIS: E. Jeansou / G. Jan
CALibration/VALidation JASON-1
Campagnes de mesures
Projet ALBICOCCA
TOSCA
LEGOS: Y. Ménard / R. Morrow
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Calibration et Validation du Radar Altimètre de JASON-1
Partenaires : CNES, Observatoire Côte d’Azur (OCA), POC, JPL, Météo-France.
Objectif : Estimer le biais absolu de l’altimètre de Jason-1. Précision de la mesure [1cm]. Méthode in-situ indépendante de l’altimétrie / à la globale.
Points clés : Traitements spécifiques des données
altimétriques pour calculer les hauteurs de mer (SSH) / Amélioration des corrections
Surface moyenne : lien hauturier - côtier Validité et pérennité des mesures in-situ
(marégraphes, station météo) Calibration locale vers la calibration régionale Modèles d’océan et d’atmosphère
Projet : CNES / NASA
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Hauteur de mer reconstruite
Traitements spécifiques des mesures satellite pour calculer les hauteurs de mer absolues (SSH)
Fig.4 : sea level from the altimeter mean ground track, and the filtered 1/20 sec. Jason-1 data
Corse
Production de hauteurs de mer (SSH) le long des traces
SLA extrait stage J. Bouffard (2004)
Par rapport aux produits AVISO standards : Utilisation des données haute fréquence (ex à 20Hz)
Profil de SSH calculé : Données filtrées
Données GDR scrutées (flag inadéquat)
Amélioration des corrections sur les mesures altimétriques :
Corrections haute fréquence plus précises
Surface moyenne précise près des sites de calibration
Meilleur contrôle des anomalies de mesures (correction Wet tropo, OCA)
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Méthode de rattachement à la côte des mesures au large via une surface moyenne obtenue par des mesures GPS
Surface moyenne
Carte de surface moyenne sous Jason-1, à la pointe de Senetosa (Bonnefond et al. 2000)
Signal de marée retiré à partir d’enregistrements marégraphes
Amélioration du traitement pour tenir compte des effets différentiels de la dynamique de l’océan : utilisation du modèle barotrope Mog2d (F.Lyard, LEGOS, POC, Toulouse)
Méthode catamaran GPS appliquée à :
Senetosa (2000), Ibiza (2003, J.J Martinez), Capraia (2004, F.Lyard POC Toulouse, A.Capra (Univ.té Bolognia) ,Wusi (bouée GPS, 2003, S.Calmant IRD, V.Ballu IPGP)
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Vers la calibration régionale : méthode des traces moyennes
Objectifs majeurs Calibration in-situ régionale et multi-missionsEstimer le potentiel des modèles numériques d’océan dans la correction SSH pour la calibration altimètre.
Effet différentiel de la dynamique de l’océan : via le modèle Mog2D (F.Lyard, LEGOS Toulouse) forçé par le vent et la pression atmosphérique (Météo-France)
Rapport de stage de Mathilde Faillot (ENSIETA 2003)
C
246 GFO
160 GFO
B
A
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Correction Haute fréquence par le modèle Mog2d
Calibration zone
Elévations validées par marégraphes et données altimétriques (F.Lyard, L.Roblou, POC Toulouse)
Le modèle Mog2d (F.Lyard, POC Toulouse) est exploité par NOVELTIS dans le cadre des activités de calibration et validation de Jason-1 :
1.Elimination du signal haute fréquence dans les mesures altimétriques et marégraphes
2.Validation et fourniture des champs météo pour forcer le modèle (Aladin, Arpège, ECMWF (Météo-France)) =>NOVELTIS fait l’interface pour les champs météo
CALIBRATION ABSOLUE JASON-1
Cadre de l’étude pour NOVELTIS
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11,34 11,85 11,65 11,75
2,002,14 1,82 2,01
85 85-222 222-85 009-222
Satellite Passes
Standard deviation (cm)
Mean Ssh Bias (cm)
BIAIS SSH
200 km entre trace distante et le site de Senetosa
+ profil moyen SSH (10 ans T/P)
+ surface par catamaran GPS
Applications GFO, TOPEX-POSEIDON, JASON-1
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Réseau de mesures in-situ
Organisation de la maintenance du site de calibration du CNES (Cap de Senetosa, Corse) : 4 marégraphes, 1 station météo.
Planification de campagnes de nivellement/rattachement Travaux coordonnés avec les projets ALBICOCCA et High
standard tide gauge network (au total 9 marégraphes gérés) Etude sur l’aliasing de la houle
3 sites ,
9 tide gauges
1 station météo
Sea Surf. height
Validation
Tide gage
N sites
Calibration
Spare
GPS buoy
20031 new TG
Control
GPS
Geodetic control
Control GPS catamaran
AltimeterFTLRS (Ajaccio)
Mog2d model
ocean dyn. correction
Ocean dyn. correction
Mean sea level slope
Ssh applications
Aéroports
modèles
1 Meteo station
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Rappel des projets
•SSH précises
•Biais associés
•Calibration régionale
•Multi- satellites
•Modélisation océan
•altimétrie côtière
CNES,OCA, JPL, LEGOS
LEGOS POC, Univ.té Bologne, OCA
IRD, OCA, LEGOS, CTOH
Ecole Polytechnique Catalogne, CNES, OCA, LEGOS, Puertos del Estados
CalVAl Jason-1 (CNES, NASA)
ALBICOCCA (Fr, It)
TOSCA (CNES, NASA)
IBIZA (Fr, Esp)
GDRG2
OCA, IRD, SONEL
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Projet ALBICOCCA
Altimeter-Based Investigations in Corsica, Capraia and Contiguous Areas
Partenaires :LEGOS: validation données marégraphes, Mog2dOCA : calcul d’orbite, campagnes nivellement/rattachementENEA, CNR, Univ.té de Bologne (Italie)Objectif :
Améliorer les données altimétriques en zone côtière. Combiner Jason-1, Topex-Poseidon, GFO, ENVISAT. Observation de la circulation régionale : préparer les données altimètriques pour les régions côtières
Points clés :Modèles numériques de la dynamique de l’océan.Réseau de marégraphes non dédiés : application à la calibration.Données multi satellites.
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ALBICOCCA
Cadre de l’étude pour NOVELTIS
Préparation / Suivi des sites de calibration Analyse des données marégraphes Exploitation des données pour la CalVal Préparation et participation aux campagnes de mesures Validation des mesures altimètre à l’échelle régionale :
méthode in-situ basée sur un réseau de marégraphes, modèle d’océan (LEGOS), surface de référence, mesures géodésiques, orbites (OCA).
P. Bonnefond, OCA
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161718192021222324252627282930
313233343536
56789101112131415161718192021222324252627
Capraia Island
MBPR
0 5 10
km
Topex-Poseidon / JASON-1 enhanced reference tracks + tide gauges tandem configuration
ALBICOCCA
L. Roblou et F. Lyard, POC Toulouse
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Projet : IBIZA Programme National de l’Espace (Espagne)
Partenaires : Univ.té Ploytechnique Catalogne (PI), Puertos del Estados, CNES, OCA, LEGOS
Points clés : Préparation de la campagne
Réutilisation du modèle catamaran GPS conçu pour Senetosa
Exploitation des données
Surface moyenne par catamaran GPS
Cadre de l’étude pour NOVELTIS
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Partenaires : CNES, IRD (PI L.Testut), LEGOS, OCA
Objectif : Mettre à disposition un réseau marégraphes de précision pour les études scientifiques
Etude des paramètres d’environnement des sites proposés
pour mieux connaître et donc mieux estimer les erreurs géophysiques contenues dans le biais de hauteur de mer altimètre
Consolidation du biais de hauteur de mer et bilan d’erreur
Production de biais de hauteur de mer (chaîne de calcul ALCIOM développée par NOVELTIS (CalVal Jason-1) + bilan d’erreur /satellite /site
Calibration des satellites et synthèse Expérience tandem entre altimètres + bilan d’erreurs. En
particulier : impact des erreurs géographiquement corrélées
High Standard Tide Gauge Network for Scientific Studies
Pour cette tâche, les phases de travaux pour chaque satellite sont :
PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2)T
OS
CA
(1)
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TOSCA
Océans
Atlantique
Pacifique
Austral
Mer Méditerranée
Points clés :Extension de la méthode régionale à l’échelle globale
Stabilité des mesures in-situ sur le long terme
Programme ALBICOCCA
Projet High Standard Network
Programme CalVal JASON-1
2004/10/12 NOV- 5034-SL-11 21
Partenaires : OCA (PI: P. Bonnefond), POC+CTOH, JPL Cadre du projet :
Variations du niveau moyen de la mer
Objectifs : Mieux contraindre les relations entre biais SSH et les satellites
Analyse des erreurs de mesures (orbites, marégraphes)
Recomposition des traces moyennes along & across track (avec le CTOH, R. Morrow)
Ajout de la dynamique de l’océan
Points clés : Orbite : Mesures et leurs calibrations (OCA) Développement d’autres sites de calibration
(impact des erreurs géographiquement corrélées)
On the way to link multi-missions altimétric time series
TO
SC
A (
2)PROJET CNES/ NASA (OSTM / JASON-2)
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Commision GDRG2
Partenaires : CERGA, LEGOS, IPGP, réseau SONEL Objectif :
Organiser une campagne de nivellement et rattachement de 5 marégraphes en place sélectionnés pour Cross-calibration multi satellites.
Niveler et rattacher géodésiquement les marégraphes
Mettre à disposition par l’intermédiaire du réseau SONEL
Répéter les observations sur le long terme.
Points clés : Groupement de Recherche en géophysique et géodésie Nivellement /rattachement GPS de marégraphes Apport dans le calcul de haute précision des variations
du niveau de la mer (lien vers CALVAL et TOSCA)
Projet de nivellement /rattachement GPS de marégraphes
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Echanges
2003 : Via le stage CNES de Mathilde Faillot : Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié (article Marine Géodesy en cours) -> CTOH
2004 : Stage CNES-LEGOS de Jérôme Bouffard : Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie -> Thèse LEGOS
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Albicocca communications
1.Lyard F., Roblou L, Mangiarotti L. Simulation of the Mediterranean HF ocean response to the meteorological forcing over the T/P period. Applications to the alias reduction problem. Poster session Scientific meeting on Jason-1/ T/P, Biarritz 2002
2. Jan G., Lyard F., Jeansou E., Roblou L. ALBICOCCA-ALtimeter-Based Investigations in COrsica, Capraia and Contiguous Areas. A preliminary study., meeting New Orleans , référence NOV-3115-SL-1333, working Team 2002-october.
3. Jan G., M. Faillot, Y. Menard, F. Lyard, E. Jeansou. ALCIOM : Altimetry Calibration with In-situ Ocean Measurements Extension to non dedicated « CalVal » sites. Arles SWT 2003.
GPS
1.Bonnefond P., Exertier P., Laurain O., Ménard Y., Orsoni A., Jan G., Jeansou E. Absolute calibration of Jason-1 and TOPEX/Poseidon in Corsica.Marine Geodesy, 26, N°3-4, 261-284., 2003
2.Bonnefond P, Exertier P. Laurain O., Ménard Y., Jeansou E., Orsoni A., Haines B.J., Kubitschek D.G. and Born G., Leveling Sea Surface using a GPS-Catamaran, Marine Geodesy, 26, N°3-4, 319-335, 2003
3.Bonnefond P., Haines B. and Nerem S. Jason-1 SWT, Arles, Nov 2003. Report on “Local to global CalVal experiments” splinter
In-situ CalVal biblio
1. J.Bouffard. Rapport de fin d’étude ESIM, DEA Marseille 2004. Caractérisation de la variabilité temporelle du courant Liguro Provençal par l’altimétrie
2. Faillot, M., Etalonnage de données altimétriques sur site non dédié, rapport de projet de fin d’études, 2003.
3. Gwenaële Jan, Yves Ménard, Mathilde Faillot, Florent Lyard, Eric Jeansou, Pascal Bonnefond. Off-shore absolute calibration of sea level altimetric data, reviewed Marine Geodesy VOL3.
4. Ménard. Y., Jeansou. E, Vincent P., Calibration of the Topex-Poseidon altimeters at Lampedusa:Additional results at Harvest. Journ.of Geophys Research, Vol.99, N°C12,pp 24,487-24,504, 1994
Communications et articles
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Toulouse, 12 octobre 2004
Activités de NOVELTIS
2004/10/12 NOV- 5034-SL-11 26
Partenariats
Mediterranean subset of the LEGOS sea level dataset – TG locations
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