Sujet 7 - Association Francophone d`Hydrographie
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1. saut encadrants erreur donn es de navigation erreur capteur en post traitement cin matique Documentation capteur erreurs de pr cision des calculs de post traitement erreur RTKLib encadrants erreur Circ programme Circ erreur algorithme de traitement programme Circ Figure 13 Tableau r capitulatif des incertitudes 21 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne En distinguant l incertitude pour le lev manuel p destre et celle pour le lev via Argo on obtient les deux graphiques des Figure 14 et 15 0 08 va ure pour les cannes 0 06 0 05 0 04 0 03 Incertitude en m rtes 0 02 0 01 0 erreur calcul mar erreur station ref erreur cannes erreur RTKlib erreur Circ erreur algo traitement Figure 15 incertitudes li es aux cannes incertitudes sur la mesure pour l Argo n v E c o v D 5 e o oO S erreur erreur erreur erreur erreur erreur calcul station Argo RTKIib Circ algo mar e ref Julian Figure 14 Incertitude li es l Argo Finalement on trouve une incertitude globale de 13 5 centim tres pour le lev manuel p destre et une erreur de 14 0 centim tres pour le lev par Argo Nous n avons pas pris le temps d estimer l incertitude planim trique En effet cette incertitude est moins grande que celle altim trique pour les r cepteurs G2. Argo et les mobiles Cette comparaison s est faite sous Matlab Cette diff rence est de l ordre du centim tre pour des valeurs proches en Est et en Nord moins de 5 cm de distance entre les points tudi s tous les points subissant les m me d biaisage ce contr le simple suffit si nous voulions allez plus loin nous pourrions calculer l interdistance des points et calculer la diff rence de hauteur sur un ensemble de point don l interdistance serait inf rieure un seuil raisonnable 5 cm par exemple 10 Comparaison Argo Mobiles Ai 6 8364 CF it 3 a Sra rd i Le 6 8364 0 6 8363 NW a E O zZ 6 8362 6 8362 l l l li l 1 537 1 538 1 539 1 54 1 541 1 542 Easting m x 10 Figure 26 comparaison des points de l Argo et des mobiles afin de s assurer du bon traitement des donn es 33 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne
3. litt ralement Real Time Kinematic est une m thode de positionnement en temps r el utilisant des satellites GNSS Un r cepteur GNSS doit tre positionn sur un point connu la station de r f rence pour envoyer en temps r el les corrections un ou plusieurs r cepteurs mobiles Le positionnement du mobile est donc relatif la position de la station de r f rence d o l int r t de d terminer son emplacement exact Le calcul des corrections se fait par des r solutions d ambigu t de phase on obtient alors la position des r cepteurs mobiles avec une pr cision w D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard SIN ENSTA Bretagne Fi A ENSTA Bretagne verticale et horizontale de l ordre de quelques centim tres la pr cision est variable selon la longueur de la ligne de base 2 Etapes du lev Le lev RTK s est alors fait en trois tapes La premi re a consist mettre en place la station de r f rence et acqu rir des donn es pendant un temps suffisamment long pour pouvoir positionner notre base pr cis ment I nous a donc fallu trouver un endroit o stationner notre base durant plusieurs jours et o l envoi des corrections pourrait couvrir toute la plage sans masquage de la part de b timents ou de v g tation Il fallait aussi un endroit s curis o nous pourrions retrouver notre station apr s l acquisition Nous avons donc opt pour faire du porte por
4. te partir de donn es Lidar fournies par le SHOM Cette m thode prenant mieux en compte son caract re variable permet d en donner une d finition plus ajust e aux diff rentes attentes des utilisateurs de la mer w D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard SIN ENSTA Bretagne I Le trait de c te A Les diff rentes d finitions La premi re t che de notre projet a t de nous renseigner et nous documenter sur le trait de c te et sa d finition C est lors de cette tape que nous avons r alis quel point cette d finition tait variable d une source l autre Le Dictionnaire Hydrographique International d crit le trait de c te comme tant la ligne port e sur la carte s parant la terre et la mer Sur la carte marine c est le plus souvent la laisse de haute mer 1 La laisse de haute mer tant la ligne atteinte par la mer lors des plus grandes mar es astronomiques Le SHOM donne sur son site la d finition suivante la ligne mince et ondul e form e de sable fin de d bris de coquilles de petits morceaux d algues etc laiss s par les vagues qui marque la limite sup rieure atteinte par leur mouvement sur la plage 2 B D finition retenue pour le projet Nous n avions donc pas de source absolue pour d finir cette limite que nous devions mod liser Nous avons alors r fl chi une d finition qui serait adapt e aux moyens et au d lai dont
5. 0022 0 0027 PLAGEO017 12 12 2014 11 16 28 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230501 1982 324304 9125 4746278 5364 0 0021 0 0031 0 0037 PLAGE0018 12 12 2014 11 16 48 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230498 8717 324305 5644 4746280 7525 0 0021 0 0032 0 0038 PLAGE0019 12 12 2014 11 17 04 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230498 3013 324304 3790 4746281 5687 0 0014 0 0020 0 0024 Figure 23 fichier Excel exploitable par le programme 31 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard ratio ui a Bb ERE RER D BON GB 4 J amp ND N Annexe 2 Traitement des donn es mobiles Cette annexe pr sente le m me type de traitement que les donn es pr sent es dans la partie 4 mais pour les donn es relev gr ce aux perches GNSS 6 8361e6 Trajectoire post traitee E D le 300 500 600 Easting m 1 537e5 Figure 24 Trajectoire suivie par les cannes Hauteur en fonction de la distance Hauteur m distance au premier point m Figure 25 Hauteur des points mesur s par rapport l ellipso de en fonction de la distance 32 w D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard NIN ENSTA Bretagne Annexe 3 Comparaison des donn es Argo et mobiles GNSS Pour cette comparaison nous avons regard sur une dizaine de points la coh rence de la hauteur mesur e entre l
6. 7 IGN Mai 2006 Manuel d utilisation du logiciel Circ France Disponible sur arpf jimdo com app download 2837233611 circe2000 pdf t 1258395809 En ligne Consult le 09 01 2015 8 TOUZE Thomas et al 27 janvier 2014 G od sie appliqu e Notes de cours Cycle Ing nieur de l ENSTA Bretagne Consult en janvier 2015 9 Bosser Pierre Ann e scolaire 2012 2013 G om trie de l ellipso ide Notes de cours Cycle Ing nieur de l ENSG Disponible sur http fad ensq eu moodle course category php id 63 En ligne Consult en janvier 2015 10 SHOM IGN janvier 2015 Litto3D Descriptif du Contenu Document lectronique Consult le 25 02 2015 11 DAUBORD Camille 2014 Caract risation de 7 v nements de temp te de l automne hiver 2013 2014 partir des donn es disponibles au SHOM Rapport du SHOM Disponible sur http www shom fr fileadmin data www 04 LES ACTIVITES 03 ACTIVITES SCIENTIFIQUES 06 LES RAPPORTS D ETUDE RAPPORT SHOM TEMPETES OFFICIEL VF pdf En ligne Consult en f vrier 2015 29 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Table des figures Fpur Zope de AT 7 Figure 2 Localisation de la base RTK nn 9 Figure 3 Principe du rattachement d un mar graphe un point de r f rence 12 Figure 4 Mar e au niveau du passage rattach e l IGN69 13 Figure 5 Mat riel pour lev s p destres iii 14 Figure 6 Profil u
7. Cette tape s est d roul e en deux parties En effet initialement les donn es en notre possession ne couvraient qu une vingtaine de jours et nous n avions pas les donn es barom triques pour la date laquelle le nivellement avait t r alis Comme il nous fallait une valeur approximative pour pouvoir faire le lev nous avons d cid de faire une m thode peu pr cise Nous avons donc corrig de la surcote de pression la hauteur d eau pour les jours dont nous connaissions la pression barom trique Nous avons ensuite calcul l cart entre la moyenne des hauteurs du mar graphe et celle des hauteurs corrig es de la pression Enfin nous avons retranch cet cart la valeur de hauteur d eau lors du nivellement Nous avons ainsi pu ramener une hauteur d eau corrig e l IGN 69 et d terminer cette hauteur ellipso dale pour la mi mar e Mais la correction appliqu e n est pas s re puisqu elle est un cart entre deux moyennes Il se peut que le jour du nivellement 29 septembre les conditions de pression aient t bien diff rentes que celles des jours pour lesquelles nous avions des donn es Le risque est que notre hauteur ellipso dale mi mar e soit erron e de plusieurs centim tres Apr s avoir fait le lev au Relecq Kerhuon nous avons eu notre disposition les donn es barom triques pour tout le temps durant lequel le mar graphe fut immerg Ainsi nous avons pu traiter les donn es du mar graphe ap
8. asen LL En LS en LR es U il l 2 13 09 23 09 03 10 13 10 23 10 02 11 12 11 22 11 Jours Figure 4 Mar e au niveau du passage rattach e l IGN69 Finalement nous avons obtenu une diff rence de 6 cm entre la valeur moyenne calcul e initialement et la seconde valeur Cette erreur n impacte pas vraiment les donn es acquises sur le terrain mais permet de r duire l incertitude concernant le calcul de mar e Ainsi nous avons pu utiliser la derni re valeur pour d terminer notre trait de c te Nous trouvons une valeur moyenne de 1 46 m avec une incertitude de 6mm par rapport l IGN69 C Lev RTK de la plage du Relecq Kerhuon le 12 12 2014 Le vendredi 12 d cembre 2014 nous avons effectu un premier lev sur la plage du Relecq Kerhuon 1 Pr paration du mat riel Nous avons d abord r cup r le mat riel du SHOM nous avons pu disposer de plusieurs antennes GNSS avec les cannes adapt es ainsi que des sacs dos permettant de transporter le r cepteur une antenne UHF pour recevoir des corrections et des batteries de rechange Ce mat riel montr en figure 5 nous a servi prendre des points manuellement 13 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard NIN ENSTA Bretagne TA IS S ENSTA Bretagne Figure 5 Mat riel pour lev s p destres Nous avons aussi pr par le mat riel sur l Argo en connectant un r cepteur GNSS ainsi qu u
9. les corrections en temps r el sur la plage Puis nous nous sommes d plac s pied et l aide de l Argo autour de la valeur d termin e pour notre trait de c te Cette tape est d taill e au paragraphe amp lil C D Solution retenue Donn es Lidar du SHOM L id e de pouvoir mod liser le bassin de la zone tudi e nous plaisait particuli rement Nous avons donc tent lors du lev RTK de la plage d utiliser le Lidar de l cole En effet nous utilisions l Argo et il nous tait facile de le rajouter aux appareils d j install s Cependant les conditions m t orologiques et l humidit du sol le jour du lev ont rendu le Lidar inutilisable Nous n avons donc pas pu r aliser de relev laser sur notre zone d tude Cependant nous nous sommes rendu compte que le SHOM via son portail d acc s aux donn es de r f rence data shom fr partageait des donn es altim triques et notamment des donn es Lidar issues de la base de donn es Litto3D Nous avons donc r cup r les mod les num riques de terrain correspondants la partie de l Elorn que nous tudions Ainsi nous avons pu d terminer la limite altim trique correspondant une hauteur de mar e donn e En extrayant les coordonn es de cette limite et en la reportant sur une image g or f renc e il est possible de d finir jusqu o ira le flot de mar e Cette m thode a l avantage de pr senter un trait de c te variable d finit pour une hauteu
10. post traitee et interpolee 300 N 6 D m E E zZ 100 200 300 400 500 600 700 800 Easting m 1 535e5 Figure 12 Superposition du post traitement et de l interpolation D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard 20 En rouge on peut voir la trajectoire de l Argo tandis qu en bleu on visualise l interpolation de la position des points pour une hauteur comprise entre 52 04 et 52 08 m tres ce qui nous permet de densifier les valeurs de trait de c te obtenu en impactant peu notre incertitude 2 Incertitude des donn es Nous avons calcul l incertitude altim trique de nos mesures afin en faisant l erreur quadratique pour tous les biais d erreur Le tableau suivant r capitule les sources d impr cision altim trique erreurs li es au calcul de mar e pr cision nivellement N glig 0 0058 rapport 2A pr cision mar graphe N glig rapport 2A pr cision donn es pression 0 05 encadrants erreurs de pr cision du lev erreur station de r f rence erreur lecture hauteur d antenne n glig encadrants erreur capteur en post traitement statique long 0 05 Documentation capteur erreur lev p destre N glig 0 0003 erreur bullage pour une d viation max de 1 Documentation capteurs erreur enfoncement perche 0 02 estimation op rateurs erreur capteur en post traitement statique 0 05 Documentation capteur court erreur lev Argo
11. pour obtenir les valeurs Est E et Nord N Calcul des constantes secondaires y1 7 l1 esing a cos p Li In tan F TES a Ti m 4 1 esin gi V1 esin p pI 1 esin y3 a cos pa In tan RL m 1 esin go V1 e sin ps l esin po Inro nr n 1 esin po Ls L Ro R exp n Lo 1 o In tan Formules directes y n p E f D T 1 esing Im Mets R Roexp n Lo E FE Rsin y N No Ro R cos q Figure 8 Formulaire des calculs directs et inverses de la projection L 93 associ e au RGF 93 17 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne On obtient alors des coordonn es projet es de la forme E N h B Traitements la demande Cette partie du programme donne le choix l utilisateur entre diff rentes fonctionnalit s Figure 9 Recalage station r f rence ce module permet de d biaiser un ventuel d calage en Est Nord ou l vation Prise en compte des angles d attitude cette fonction quant elle permet de rentrer un fichier contenant les angles de cap roulis et tangage et de les ins rer dans une quation de navigation corrigeant les valeurs GNSS de l Argo Calcul de la moyenne des points cette partie permet de moyenner la position d une station de r f rence Tr
12. 3 Comparaison des donn es Argo et mobiles GNSS ns nssssnnsssnenssennnssenenssennnsseneensennnssene 33 3 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Remerciements Nous tenons remercier M Rapha l Legouge ing nieur au Service Hydrographique et Oc anographique de la Marine pour son aide et sa disponibilit qui ont permis la r alisation de ce projet Nous remercions galement M Pierre Simon pour nous avoir aid s r aliser le lev sur la plage du Relecq Kerhuon De la m me fa on nous saluons la disponibilit et les conseils des professeurs de lENSTA Bretagne M Pierre Bosser Mme Amandine Nicolle et M Rod ric Moiti Enfin nous remercions M Denis Tranvouez pour nous avoir transmis rapidement le permis de circulation sur les plages avec un v hicule motoris Abstract The coastline is a common and intuitive notion however it is difficult to define it precisely due to the variability of the sea level The purpose of our project was to determine a definition of the coastline and to elaborate an acquisition method according to this definition on a part of the Elorn River According to the characteristics of the studied area and the available means we decided to measure the elevation of the half tide height by GNSS surveys We also used elevation data from the database Litto3D by creating a digital elevation model we were able to delineate a coastline related to th
13. 31162 7890 332746 9190 4745130 6870 x y z ecef WGS84 Q 1 fix 2 float 3 sbas 4 dgps 5 single 6 ppp ns of satellites GEST x ecef m y ecef m z ecef m Q ns sdx m sdy m sdz m sdxy m sdyz m sdzx m age s 2014 11 16 13 42 30 000 4230469 2642 324200 5425 4746328 0248 1 5 0 0215 0 0089 0 0115 0 0117 0 0054 0 0133 0 00 2014 11 16 13 42 35 000 4230468 4144 324200 7101 4746327 8843 2 6 1 1044 0 4190 0 7779 0 4419 0 2077 0 8055 5 00 2014 11 16 13 42 40 000 4230468 4140 324200 7177 4746327 8829 2 6 0 8618 0 3200 0 6337 0 3120 0 1476 0 6471 10 00 2014 11 16 13 42 45 000 4230468 4669 324200 7373 4746327 9333 2 7 0 7158 0 2600 0 5341 0 2282 0 0726 0 5391 15 00 2014 11 16 13 42 50 000 4230468 2053 324200 6844 4746327 7927 2 8 0 6035 0 2227 0 4616 0 1669 0 0578 0 4555 20 00 2014 11 16 13 42 55 000 4230466 4722 324200 4168 4746326 7981 2 8 0 5397 0 1994 0 4165 0 1363 0 0730 0 4079 25 00 2014 11 16 13 43 00 000 4230467 3771 324200 3522 4746327 8220 2 8 0 4871 0 1810 0 3769 0 1160 0 0737 0 3678 0 00 2014 11 16 13 43 05 000 4230466 9287 324200 1603 4746327 8351 2 8 0 4505 0 1676 0 3496 0 1013 0 0742 0 3402 5 00 2014 11 16 13 43 10 000 4230466 5447 324200 0392 4746327 8616 2 8 0 4220 0 1570 0 3284 0 0900 0 0739 0 3188 10 00 2014 11 16 13 43 15 000 4230466 1732 324199 9630 4746327 8427 2 8 0 3987 0 1483 0 3112 0 0809 0 0731 0 3015 15 00 2014 11 16 13 43 20 000 4230466 1175 324199 9185 4746327 9429 2 8 0 3793 0 1412 0 29
14. 68 0 0732 0 0724 0 2870 20 00 2014 11 16 13 43 25 000 4230466 1232 324199 8903 4746328 0115 2 8 0 3629 0 1353 0 2848 0 0663 0 0719 0 2748 25 00 2014 11 16 13 43 30 000 4230469 1201 324200 2816 4746329 8327 2 8 0 3408 0 1278 0 2652 0 0629 0 0654 0 2571 0 00 2014 11 16 13 43 35 000 4230468 8299 324200 2623 4746329 5794 2 8 0 3266 0 1227 0 2537 0 0585 0 0633 0 2462 5 00 2014 11 16 13 43 40 000 4230468 6131 324200 2694 4746329 3680 2 8 0 3153 0 1185 0 2451 0 0546 0 0622 0 2378 10 00 ENSTA Bretagne Figure 22 fichier RTKLIB exploitable par le programme PLAGE0000 12 12 2014 11 11 23 0ui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230511 6563 324293 1363 4746270 2813 0 0020 0 0028 0 0034 PLAGE0001 12 12 2014 11 11 38 0ui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230511 7706 324293 5606 4746270 1183 0 0014 0 0019 0 0024 PLAGE0002 12 12 2014 11 11 52 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230511 4692 324292 9189 4746270 5573 0 0019 0 0026 0 0032 PLAGE0003 12 12 2014 11 12 11 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230508 9897 324296 0731 4746272 4567 0 0016 0 0022 0 0027 PLAGE0004 12 12 2014 11 12 24 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230508 7994 324295 6758 4746272 7470 0 0012 0 0017 0 0021 PLAGE0005 12 12 2014 11 12 42 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230509 1964 324296 7280 4746272 1248 0 0012 0 0017 0 0020 PLAGE0006 12 12 2014 11 13 09 Oui Oui GPS Statique Phase t
15. Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard NIN ENSTA Bretagne Bretagne rajoutant une hauteur d eau de un m tre La figure 21 montre ce trait de c te trac sur une carte g or f renc e latitude m longitude m 5 Figure 21 Simulation du trait de c te en cas de temp te Dans ces conditions le trait de c te atteindrait largement la limite des premi res habitations La mer s engouffrerait au nord de la zone dans un parking basse altitude et au sud recouvrirait la jet e et la route Bien s r de telles conditions sont exceptionnelles et hypoth tiques Mais avec le MNT issu de donn es lidar les pr visions de mar e et les pr visions m t orologiques il est possible de simuler l avance un trait de c te pour une hauteur donn e et permettent entre autre de d terminer si des risques sont craindre pour les habitants du littoral Nous n avons pas pu d velopper cette m thode jusqu au bout Il existe notamment pour le trac du trait de c te des art facts dans l Elorn surement d aux deux ponts de la zone On trouve aussi parfois en fonction de la hauteur recherch e des limites de trait de c te isol es dans les terres Si ces points sont bien la m me hauteur ellipso dale ils ne font pas partie pour autant du trait de c te N ayant d couvert que tardivement la facilit d acc s la base de donn es Litto3D nous n avons pas eu le temps de corriger ces d fauts Cependant nous avon
16. NSS De plus comme le sol de notre zone d tude est relativement plat les erreurs planim triques seront moins r percut es que celles 22 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne altim triques lors de l estimation du trait de c te On peut donc consid rer l erreur planim trique comme inf rieure celle que nous avons calcul e pour l altim trie 3 Trac des r sultats Enfin on trace nos r sultats sur une image g or f renc e afin de pouvoir visualiser leur position Sur la figure 16 sont superpos s les traits de c te issus de l interpolation des donn es de nos deux m thodes de lev Nous les avons trac s sur une image g o Tiff repr sentant la carte IGN au 1 25000 de notre zone d tude les coordonn es sont en Lambert 93 x 10 Trait de c te issu de nos lev s 2 Se a DOTE 1 Eine N ser Ne CTF latitude m ny un DJ m lev pedestre s lev par Argo 1528 153 1532 1534 1535 153 154 1542 1544 longitude m x 10 Figure 16 Superposition sur une image g or f renc e du trait de c te issu de nos lev s On constate que les trac s se superposent bien et occupent sur la carte leur position attendue Le trait de c te issu de notre lev semble tre de bonne qualit 23 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Bretagne V Utilisation des donn
17. Projet UV 5 4 D termination du trait de c te par GNSS NIIN ENSTA Bretagne CALMETTES Edouard LE DEUNF Julian RAMOND Christophe VIEILLARD Martin 27 02 2015 Plan REMEFCISMENES 2 252808 on enr de nan ne a stone NN eee tendue seen te S a os 4 PA 6 VE ON PRE RE EE EE TIRE 4 R SUM inscrire ens tte terre aaaea tarte ire net id sat ententes said etienne td still ten 4 Intro d ctiONs AR a ee es er me tn eines 5 1 M FTTA IE A COS ne ee E ere te sentant ae canin A ane ln ete 6 Les diff rentes d finitions steel ARTANA ANEKA Eau Sana 6 B D finition retenue pour le projet iii 6 Il Etude du BrObI M 2 enr T tee mette na esse ester nee 7 Zoned tude s sisssnenne aires eia montrer A nn en en da Eaa EEEa it Re iay 7 B M thodes envisag es siisctiimetitenemtenessistnessstetne SN aneste une 7 C Solutionreteng Lev RTK irritiert eeaeee er terre te inner rat tee de ti enr 8 1 Principe du positionnement RTK inner 8 2 Etapes du leve scsssshensinnrn ne ten nets entente nn instant ont antennes S NS 9 D Solution retenue Donn es Lidar du SHOM sisi 10 HE ACQUISITIONS er ennemie rare tele 11 A Lev de la station de r f rence du 14 au 17 11 2014 nnenreeeeesnns 11 1 Manipulation oteaan eeose eatae aa eeaeee EE ete ea naraue E eira aiaa ae 11 2 Traitement de donn es ssssessesssrsssrsssrssrrssrrssrrserusesnnesrnssrnsssnsernseenssenssenssesssesssesssessseessess 11 B Calcul
18. Z 300 200 100 0 152800 153000 153200 153400 153600 153800 154000 154200 154400 Easting m Figure 10 Trajectoire suivie par l Argo Sur la Figure 11 est repr sent e la hauteur des points en fonction de la distance de chaque point par rapport notre premier point Ce graphe permet de visualiser l amplitude des hauteurs En rattachant le mar graphe nous avons trouv une hauteur de trait de c te 1 46m par rapport l IGN69 soit 52 06m par rapport l ellipso de de r f rence On voit donc sur la Figure 11 que nous aurons suffisamment de points pour cr er une interpolation int ressante En Annexe 2 est pr sent le m me traitement pour les donn es mobiles La comparaison entre les donn es mobiles et Argo qui permet de s assurer de la bonne prise en compte des angles d attitude est disponible en Annexe 3 19 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne Bretagne Hauteur en fonction de la distance au premier point de mesure Andhi ia onas 2 AARAUWY 5 D 3 I 600 800 1000 1200 1400 distance au premier point m Figure 11 Hauteur des points mesur s par rapport l ellipso de en fonction de la distance La Figure 12 pr sente les points de trajectoire de l Argo obtenus apr s post traitement et l interpolation de ces donn es pour la hauteur calcul e comme tant celle de mi mar e 350 6 8361e6 Trajectoire
19. ace dans ce module on peut effectuer divers graphiques comme une vue Est Nord Sauvegarde data cette partie sert sauvegarder des donn es transform es lors des fonctions pr c dentes ARNNMMMEMMEMEMEMERNIIEAAEN Bienvenue dans le Programme Trait de cote HEIN Quel est votre dossier de travail E ENSTAHydro S 4XLeve2 Argo Export Export Quel est le nom du fichier GNSS EOC PP csu ouverture du fichiers de donnees GNSS G 177999973297 sec Voulez vous charger un autre fichier GNSS on HHH SOMMAIRE HHH Choix Recalage station reference Prise en compte des angles d attitude Calcul de la moyenne des points Trace Sauvegarde data Quel est votre choix Figure 9 Fen tre de commande pour manipuler le programme avec la repr sentation des choix Nous avons galement r alis un second programme automatique qui devra int grer le traitement la demande du premier programme sous python permettant d interpoler les points obtenus apr s le traitement final Cette interpolation est de type lin aire sur une grille calcul e par le programme 18 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard NIN NSTA C R sultats 1 Donn es post trait es et interpol es Sur la Figure 10 on peut voir les donn es Argo trait es et donc la trajectoire suivie pendant le lev 900 6 8356e6 Trajectoire post traitee 800 700 600 500 400 E D a re O
20. dans de nombreux domaines d activit s Par exemple la diff rence de d finition du trait de c te entre l IGN et le SHM a fait p ricliter un projet de carte littorale marine et terrestre De m me cette limite peut servir en oc anographie pour des calculs de courants marins ou de d placements s dimentaires Elle peut aussi servir suivre l volution des c tes apr s l effet des rosions dunaires ou de plages Enfin la connaissance pr cise du trait de c te est surtout vitale pour d terminer les risques encourus par les populations et les installations littorales lors de grosses temp tes ou de grandes mar es Le but de notre projet tait donc de d terminer le trait de c te pour la partie de l Elorn comprise entre le pont de l Iroise l ouest et l est la limite d finie par le lieu dit le Passage Plougastel Daoulas et la base nautique au Relecq Kerhuon Nous avons d abord commenc par rechercher et tudier les diff rentes d finitions du trait de c te envisageant des m thodes de relev appropri es La particularit de notre zone d tude nous aura fait renoncer plusieurs options Apr s nous tre donn une d finition de trait de c te adapt e notre projet et avoir d fini un protocole d acquisition nous avons pu effectuer les mesures puis le traitement des donn es tapes n cessaires au trac de cette limite Nous avons galement mis au point une deuxi me m thode pour obtenir le trait de c
21. de la hauteur ellipso dale mi mar e nsnsnnnssnnnessennnssnnnssennnssennsssennnssenenssennnssrrensseen 11 C Lev RTK de la plage du Relecq Kerhuon le 12 12 2014 13 1 Pr paration du iMmat riel rsssss issness ess hdte emmener nbanseinnnereclaeteeennet ei 13 2 MANIPUIATIQN 2 2 ae ea es ee ec ee 14 IV Traitement ss rnnernnn prenne nie ein tetes ennemie nuits 16 A Changement de coordonn es iii 16 1 Changement de coordonn es g ocentriques g ographiques ssssnssssenssennsseensseernsse 16 2 Changement de coordonn es g ographiques projet es ssssensseenssneesseennssrrersseees 17 B Traitements la demande uiaiia iiaia aauina Eaa 18 Cs RESUIIS niae orea A r A E E a e ETE 19 1 Donn es post trait es et interpol es 19 2 Incertitude des donn es sssssisseneensseesestieensemnennsenpeenennees nnetenenmeniensiies 21 3 Trac des T SUITAtS sierica eeaeee ner mee ee ete terne een nent tn ere tester 23 V Utilisation des donn es Litto3D ses 24 2 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Bretagne Eroale EL LEE RE RE RE ET RE TE 28 Bibliographie senerare oee LR ES TEREE 29 Table des figures hante nen aA AERAN AE nd AAAA TENAAAN ne 30 Annexe 1 Type de fichier support par le programme sssssssssssssssssesssssrsssrrssrrssrsssrnssrnssrnsserssensseessens 31 Annexe 2 Traitement des donn es mobiles 32 Annexe
22. e En r cup rant les coordonn es de la limite d finie nous avons pu tracer le trait de c te sur une carte g or f renc e scan IGN au format GEOTIFF afin comme pr c demment de visualiser notre trait de c te par rapport des r f rences connues 24 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne x 10 Coastline 21st March 2015 9h Z 0 136m 6 8352 6 8354 6 8356 __ 6 8358 6 836 E d TD 5 h 5 6 8362 6 8364 6 8366 6 8368 6 837 1 52 1 525 1 53 1 535 1 54 1 545 longitude m Figure 18 d tection du trait de c te sur le MNT 10 Coastline 21st March 2015 9h Z 0 136m 6 837 Sesen y TAE ETE E EET PAS 6 8368 LE RTS 6 8366 FN latitude m Be 6 8352 6 835 1 53 longitude m Figure 19 Report du trait de c te sur une image g or f renc e 25 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne Bien entendu nous avons aussi d termin le trait de c te pour la hauteur d finie pr c demment 1 46 m tre La superposition de cette limite avec le trait de c te issu de nos relev s affich e en figure 20 sur une carte g or f renc e montre que les deux m thodes donnent un r sultat similaire pour la d termination du trait de c te Cela nous indique d abord si besoin en tait que notre relev altim trique au GNSS est assez pr cis puisqu i
23. e plus avec les donn es Lidar r cup r es et la mod lisation du bassin de l Elorn d autres applications sont envisageables En effet cette capacit de d finir un trait de c te en fonction de n importe quelle hauteur d eau permet de mener de nombreuses tudes qualitatives adapt es aux demandes et attentes de chacun Car il est clair que le scientifique le p cheur ou l habitant du littoral n appr henderont pas le trait de c te de la m me mani re Aussi peut tre cette limite est elle vou e ne pas avoir de d finition g n rale en revanche elle peut se pr ciser finement au cas par cas lorsque sont explicit s les conditions et les besoins du trac du trait de c te Il est galement important de souligner les b n fices que nous retirons de ce travail La premi re phase du projet pendant laquelle nous avons choisi la fa on dont nous m nerions notre travail a t un exercice fort int ressant En effet cela nous a oblig prendre du recul sur le probl me et nous poser les bonnes questions Cette capacit laborer un protocole une m thodologie de travail n est pas n cessairement inn e mais indispensable pour des futurs ing nieurs Les lev s terrains que nous avons effectu s ont t galement formateurs Toutes les tapes ont leur importance de la pr paration au traitement de donn es en passant par l acquisition Dans un contexte professionnel la moindre n gligence peut se r percuter sur
24. e sea level R sum La d termination du trait de c te varie en fonction des institutions et des utilisations faites Notre travail consistait en donner une d finition puis en effectuer le trac sur une zone de l Elorn Pour cela nous avons mis en place une m thode consistant effectuer un lev l aide de r cepteurs GNSS Afin de traiter les premi res donn es nous avons d faire des calculs de mar e et de rattachement l ellipso de Un programme sous Python fut cr afin de traiter ces donn es Nous avons aussi utilis des donn es Lidar disponibles sur le site du SHOM afin de mod liser un bassin et de voir l volution de notre trait de c te en fonction de la mar e w D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard SIN ENSTA Bretagne Introduction Le trait de c te est commun ment consid r comme tant la fronti re lin aire entre les domaines maritimes et terrestres Cependant cette notion assez intuitive est difficile d finir pr cis ment de par la nature variable de ce trait de c te soumis aux mouvements de mar e et aux d formations du littoral Aussi trouve t on de nombreuses d finitions diff rentes du trait de c te certaines tant m me parfois compl tement fantaisistes et sans aucune rigueur Ce flou quant la terminologie exacte peut vite devenir probl matique En effet la connaissance de la position pr cise du trait de c te est n cessaire
25. es Litto3D Comme expliqu auparavant dans les paragraphes II B et II D la possibilit de mod liser le bassin altim trique de notre zone d tude nous plaisait particuli rement de part le fait de pouvoir tracer le trait de c te en fonction de n importe quelle hauteur de mar e Nous n avons pas pu utiliser le lidar de l cole lors de notre lev Cependant nous nous sommes servis de la base de donn es Litto3D disponible sur le site du SHOM Cette base de donn es fournit les mesures altim triques des r gions littorale couvrant en m me temps une partie de la c te et le d but du fond marin Ces donn es sont g or f renc es en coordonn es Lambert 93 et l altitude est indiqu e par rapport l IGN69 L gende E 50 2 4 m 0 Es 5 E i5 E 50 Figure 17 Donn es altim triques propos es par Litoo3D pour le Finist re Nord Nous avons donc t l charg les donn es couvrant notre zone d tude Notre premi re t che a t de faire le tri parmi les fichiers re us En effet l envoi automatique du site data shom fr nous avait fait parvenir des donn es parcell es pour une aire bien plus grande que celle tudi e et pour lesquelles la d termination des coordonn es n tait pas forc ment vidente x Une fois les donn es altim triques r duites notre partie de l Elorn nous avons pu simuler diff rents traits de c te en d tectant sur notre MNT l altitude gale une hauteur d eau donn
26. et l heure de celles ci nous aurions pu acc der la hauteur de mar e correspondante et ainsi estimer le trait de c te Nous comptions r cup rer ces photos satellites sur des sites internet tels que Geoportail Malheureusement les photos disponibles ne sont pas dat es de fa on pr cise D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard D ENSTA Bretagne Une autre m thode aurait t de cr er nous m me des photos a riennes de la zone L utilisation d un drone se serait av r e trop co teuse Le Service Hydrographique et Oc anographique de la Marine a parfois recours des cerfs volants sur lesquels ils fixent un appareil photo en positionnant au sol des balises sur des points connus il est possible de corriger les photos et de les g or f rencer Cependant cette solution aurait t tr s laborieuse compte tenu de l tendu de notre zone d tude De plus ces deux techniques de part le survol d quipement sont interdites sur une zone si proche de l le Longue Nous avions aussi pens utiliser une station Leica robotis e Nous nous serions d plac s sur la plage munis de prismes et la station aurait r cup r nos coordonn es dans son r f rentiel propre Il nous aurait alors suffit de r cup rer les coordonn es de la station pour positionner nos points par rapport un r f rentiel g od sique Cependant l ENSTA Bretagne n tant pas dot d un tel mat riel et n ayant
27. ichier Excel exploitable par le programme ss 31 Figure 22 fichier RTKLIB exploitable par le programme ss 31 Figure 24 Trajectoire suivie par les cannes ssssssssssssssessresrrssssesereesnssssrrerresnssssrnernesnssssreennesnsseereenn 32 Figure 25 Hauteur des points mesur s par rapport l ellipso de en fonction de la distance 32 Figure 26 comparaison des points de l Argo et des mobiles afin de s assurer du bon traitement des TONN S nee as ee ns nt times 33 30 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard J A tm 8 WU N N ND EE Eh ER Re Re Re N OU 4 amp N H w 23 Annexe 1 Type de fichier support par le programme program RIKPOST yer 2 4 1 inp file F ENSTA Hydro 5 4 BREST Diman che 1819 0 64269641 140 jap file F ENSTA Hydro 5 4 BREST Diman he 1819 O brst3200 140 jan file F ENSTA Hydro 5 4 BREST Diman he 1819 O brdc3200 1 14n obg start 2014 11 16 13 42 30 0 GPST week1819 49350 0s opg end 2014 11 17 00 00 00 0 GPST week1819 686400 0s pos mode kinematic fregs 5 L1 L2 solution forward l y mask 10 0 deg 3p mask 0 0 dBHz dynamics off gidecorr off jongg opt iono free RERO opt saastamoinen ephemeris broadcast amb res fix and hold yal phres 3 0 antennal 0 0000 0 0000 0 0000 antenna2 TRM57971 00 NONE 0 0000 0 0000 2 0431 ref pos 42
28. l est positionn au m me endroit que les donn es altim triques du SHOM Cela nous indique aussi que ces deux m thodes produisent un trait de c te de qualit similaire m me si la pr cision altim trique des donn es Litto3D est inf rieure celle de nos lev s impr cision maximale 0 5 m tre 10 Ces m thodes peuvent donc tre utilis es de mani re compl mentaire x 10 Traits de c te issus de nos lev s et du MNT 6 8365 T euu EU s de TE 2 A A Ca TEN a t nes 3 D ga par pz ss lev pedestre AS lev par Argo iy n oA Pors h donn es lidar 153 1 532 4534 1536 1538 154 1542 154 longitude m 10 Figure 20 Superposition sur une image g or f renc e des traits de c te issus des diff rentes m thodes Nous avons enfin gr ce au MNT simul un trait de c te dans des conditions extr mes Nous avons consid r la hauteur d eau maximale pour le 21 mars 2015 jour de mar e exceptionnelle puisque le coefficient sera de 119 Brest A cette hauteur d eau nous avons rajout un surcote simulant l effet d une temp te telle que la Bretagne en a connu au d but de l ann e 2014 Pour la temp te Dirk une surcote de pr s d un m tre avait t mesur e Brest sous l effet de la d pression du vent violent et des vagues 11 Nous avons donc trac le trait de c te au maximum de la mar e du 21 mars en 26 amp D termination du trait de c te par GNSS
29. le biais entre les donn es de la premi re mise en station et la deuxi me et appliquer ce biais toutes les sondes obtenues par Argo et la canne sur la plage le 12 d cembre Arriv s sur zone nous avons commenc notre lev L Argo a parcouru la plage en serpentant autour de la hauteur ellipso dale de mi mar e Nous contr lions le recouvrement de la hauteur d sir e gr ce la hauteur ellipso dale affich sur l cran de navigation par le logiciel Quinsy et nous nous cartions d environ deux m tres autour de cette valeur tout en avan ant Figure 6 Argo 1 ___ niveau moyen x NX 7 Figure 6 Profil utilis pour effectuer le lev Argo Pendant ce temps deux d entre nous prenaient manuellement des points au moyen du mat riel du SHOM en r alisant un maillage de points autour de la ligne d finie pour le trait de c te nous prenions une mesure la hauteur ellipso dale d finie puis une mesure quelques m tres plus haut et une autre quelques m tres plus bas en avan ant tous les trois ou quatre m tres Au bout de quelques heures l Argo a pu faire le lev de toute la partie nord de notre zone d tude en serpentant puis revenir en suivant la ligne de trait de c te Pour le lev manuel par contre de par la lenteur du proc d nous n avons pu couvrir qu environ 650 m tres soit un tiers de la plage dans le m me laps de temps De plus les corrections envoy es par la station de r f
30. ne station inertielle et une antenne UHF Comme le lidar tait install nous l avons param tr pour l utiliser lors du lev malgr les faibles probabilit s d en extraire des donn es fiables mais il s est av r que les conditions m t o rendaient impossible son utilisation nous ne nous en sommes pas servis 2 Manipulation Lors de la r installation de notre station de r f rence nous nous sommes rendu compte que le marqueur un clou sur un tasseau en bois enfonc dans le sol sur lequel nous avions positionn l antenne avait t d plac Le trou laiss dans le sol par le tasseau tait encore pr sent et nous avons pu remettre le marqueur dedans Cependant il tait vident que les coordonn es n allaient plus tre pr cis ment les m mes que ce que nous avions calcul lors du premier lev Durant l acquisition des donn es sur le terrain nous avons rentr dans le r cepteur les coordonn es que nous avions calcul es auparavant afin de pouvoir travailler tout en sachant qu il y aurait un biais prendre en compte Pour r soudre ce probl me nous avons enregistr les donn es brutes de la base 14 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard LE N S9 ENSTA Bretagne pendant l acquisition Nous avons par la suite post trait ces donn es afin d obtenir les coordonn es de la base lors du lev sur la plage du Relecq Kerhuon Ayant ces donn es nous avons pu calculer
31. nous disposions Etant donn la p riode sur laquelle s tendait notre projet nous ne pouvions pas prendre comme d finition du trait de c te le niveau des plus hautes mers astronomiques Nous avons donc choisi de calculer le trait de c te au niveau moyen de la mer Le niveau moyen est la moyenne des hauteurs de mar e observ es un endroit d termin pendant un intervalle de temps donn 1 L ENSTA Bretagne a d pos un mar graphe au niveau du Passage le 16 septembre 2014 Nous l avons relev le 25 novembre Ainsi nous disposions des donn es de deux mois pour calculer la hauteur moyenne au niveau du Passage Les tapes de ce calcul seront abord es plus loin 8 II B w D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard SIN ENSTA Bretagne II Etude du probl me A Zone d tude Les zones d tude de notre projet taient les plages du Relecq Kerhuon et de Plougastel Daoulas entre le pont de l Iroise et la zone dite du Passage La zone est pr sent e en Figure 1 en couleur orange sur une carte IGN RTE SAC RS Figure 1 Zone de lev B M thodes envisag es Lors de r flexions personnelles et de nos recherches bibliographiques nous avons envisag plusieurs m thodes pour effectuer le travail qui nous tait demand Nous avons d abord pens r cup rer des ortho photos c est dire d j g or f renc es de notre zone d tude En connaissant pr cis ment la date
32. nt es ci dessous pour effectuer le changement d un syst me X Y Z vers A o h sont tir es de G om trie de l ellipso de de Pierre Bosser 7 Pour le passage direct on pose 7 7 7 _ Z a e r VX Y 72 et u arctan FA a Avec pour notre ellipso de GRS80 a 6378137 0 demi grand axe en m tres b 6356752 314 demi petit axe en m tres b 2 p 2 RE f c aplatissement e je excentricit Les coordonn es g ographiques sont donn es par arctan 7 arctan 16 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne E Z 1 f e asin H DE 1 F VXZ Y e acos u h 4 X Y coso Zsinp a 1 e sin p 2 Changement de coordonn es g ographiques projet es Les formules n cessaires ce changement de coordonn es ont t tir es du cours de g od sie principal de Thomas Touz 8 Dans le tableau suivant Figure 7 on trouve les constantes utiles la transformation M ridien origine o 3 E Greenwich Parall le origine Po 46 30 N Constante est Eo 700000 m Constante nord No 6600000 m le parall le autom co que 22d parall le autom co que Figure 7 Constantes de d finition de la projection Lambert 93 associ au syst me g od sique fran ais RGF 93 On calcule des constantes secondaires puis on les applique dans les formules directes Figure 8
33. oulue puisque nous pouvions d terminer la position de la station de r f rence plus ou moins un centim tre Nous n avons donc pu utiliser ces donn es et n avons pas t oblig s de recommencer notre lev et nous avons pu traiter ces donn es B Calcul de la hauteur ellipso dale mi mar e Nous devions afin de mod liser notre trait de c te en d terminer la hauteur ellipso dale mi mar e Nous avons pour cela r cup r les donn es du mar graphe immerg en d but d ann e par les l ves de deuxi me ann e de l ENSTA Bretagne 4 Au moyen d un nivellement ils avaient aussi reli e l ellipso de la hauteur d eau l endroit o le mar graphe tait immerg Le principe du rattachement du mar graphe un point de r f rence est sch matis en Figure 3 11 amp D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IN ENSTA Bretagne NN ENSTA Bretagne Rep re IGN Do OR OS Altitude connue Rattachement Niveau de la mer Altitude connue h t z m GN69 EU n omm o oo o o o em oon Diff rence h mar graphe connue Mar graphe Fond marin TOERE TE TE TE TE TE TE TE TE TET Ellipso de Figure 3 Principe du rattachement d un mar graphe un point de r f rence Nous avons ensuite r cup r les valeurs de pression atmosph rique du SHOM afin de corriger la hauteur d eau de la surcote barom trique
34. outes fixes L1 E1 12 4230506 7107 324298 0267 4746274 3628 0 0036 0 0050 0 0062 PLAGE0007 12 12 2014 11 13 24 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230506 4379 324297 2563 4746274 8083 0 0016 0 0023 0 0028 PLAGEO008 12 12 2014 11 13 36 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230507 0989 324298 9827 4746273 7924 0 0038 0 0056 0 0067 PLAGE0009 12 12 2014 11 14 00 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230504 5545 324300 1597 4746276 1214 0 0017 0 0025 0 0030 PLAGE0010 12 12 2014 11 14 15 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230504 2564 324299 5020 4746276 5518 0 0013 0 0020 0 0024 PLAGE0011 12 12 2014 11 14 29 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230504 8057 324301 1483 4746275 6576 0 0016 0 0024 0 0028 PLAGEO012 12 12 2014 11 15 00 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230502 2637 324302 1357 4746277 9992 0 0016 0 0023 0 0028 PLAGE0013 12 12 2014 11 15 16 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230501 7971 324301 2407 4746278 6905 0 0016 0 0023 0 0028 PLAGEO014 12 12 2014 11 15 35 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230502 6043 324303 0978 4746277 4959 0 0023 0 0034 0 0041 PLAGEO015 12 12 2014 11 15 53 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 12 4230500 7004 324303 8074 4746279 2794 0 0023 0 0034 0 0040 PLAGE0016 12 12 2014 11 16 11 Oui Oui GPS Statique Phase toutes fixes L1 E1 L2 4230500 2293 324302 9003 4746279 9166 0 0015 0
35. pas r ussi contacter l entreprise suisse nous n avons pas pu utiliser ce proc d De part la relative simplicit du mat riel requis un lev GNSS du trait de c te sur la plage s est pr sent comme une option possible Nous nous placerions en mode RTK apr s avoir install une base et nous passerions l aide de stations GNSS mobiles autour d une altitude donn e cette altitude correspondant notre d finition du trait de c te Cette m thode est celle que nous avons pr par e et appliqu e Le d roulement de notre travail sera d velopp dans les parties suivantes du rapport Enfin nous avions envisag de r aliser un lev Lidar l aide de l Argo l cole est dot e d un Lidar permettant de faire un relev laser sur de grandes surfaces Nous aurions parcouru la plage lors de basse mer durant les grandes mar es afin de couvrir une grande partie de la plage Nous aurions pu alors mod liser un bassin et y faire voluer le trait de c te selon la d finition de chacun Cependant la plage tant recouverte d algues nous les chances taient faibles d avoir des donn es exploitables Nous avons tout de m me tent d appliquer aussi cette m thode et avons pu mod liser un mod le num rique de terrain MNT pour notre zone d tude L application de cette m thode sera explicit e en derni re partie du rapport C Solution retenue Lev RTK 1 Principe du positionnement RTK Le positionnement RTK
36. r s le lev Nous avons corrig toutes les valeurs de pression atmosph rique Gr ce au rattachement effectu par les deuxi mes ann es nous avons rattach la hauteur d eau le 25 septembre 2014 11h l IGN69 Figure 4 Nous avons pu alors utiliser le biais trouv sur toutes les valeurs afin d obtenir une valeur moyenne vraie 12 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Mar e au niveau du Passage rattach e IGN69 5 T T T T T T ii p sssaus Se l ne NET l l l I l 1 qi I l I l ii M N fili I l P a PAUH lt HUHUU NN AN i HAJ till NII Il Mo a godd a o fl il ll il Il LU Iii ll E F pana OT D DT EAU 5 II i ili IN MNN Il MUOIO NONM O ANT Il AD LI ll IL yi Hi yi NARAIN a AUITANANU SL AA D RE p IU l l HV i I LI T
37. r de mar e donn e et qui pr sente les caract ristiques de cette mar e 10 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IT Acquisition A Lev de la station de r f rence du 14 au 17 11 2014 1 Manipulation Nous avons plac la station de r f rence c t du passage de telle sorte que l on puisse recevoir les corrections RTK sur toute la zone d tude Le r cepteur GNSS est rest en station pendant tout un weekend afin d estimer sa position le plus pr cis ment possible Nous avons laiss un rep re sur place afin de pouvoir replacer notre station de base pour les lev s RTK 2 Traitement de donn es Nous avons trait les donn es r colt es lors de ce lev l aide du logiciel RTKlib programme gratuit de traitement de donn es GNSS 3 L interface RTKpost permet d effectuer un traitement en mode Statique et donc de calculer la position de notre station de r f rence 4 Les donn es requises pour effectuer ce travail sont les fichiers d observation de la position d terminer fichiers RINEX les ph m rides pr cises des satellites ainsi que les horloges correspondantes Lors du traitement nous nous sommes rendus compte qu il y avait eu un probl me lors de l acquisition des donn es Nous pouvions exploiter les donn es uniquement partir du dimanche 16 novembre 13h42 au lundi 17 novembre 7h41 heure GPS Ce cr neau s est av r suffisant pour la pr cision v
38. rence taient souvent masqu es et l attente de leur retour a rendu la manipulation encore plus lente 15 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard IV Traitement Une fois que M Legouge e t fini le travail de post traitement de position sur nos donn es GNSS nous avons pu les utiliser dans notre chaine de traitement Pour mener bien ce traitement nous avons d cid de r aliser un programme informatique permettant d automatiser les diff rentes tapes de calcul Cette libert nous permet d impl menter tous les modules n cessaires notre tude et de conna tre exactement les op rations effectu es Nous avons d cid d laborer le programme en langage Python la licence tant libre le logiciel peut tre utilis par tout le monde Le programme est structur en deux tapes changement de coordonn es et traitements la demande A Changement de coordonn es Le programme re oit en entr e un fichier de points voir Annexe 1 au format RTKLIB pos ou Excel csv avec des coordonn es au format g ocentrique Afin que les fichiers de sorties soient exploitables il est n cessaire de faire un changement de coordonn es de type g ocentrique X Y Z vers des coordonn es g ographiques latitude longitude l vation puis vers des coordonn es projet es est nord l vation 1 Changement de coordonn es g ocentriques g ographiques Les tapes de calcul pr se
39. s pu discerner l int r t qu apportait une telle mod lisation du trait de c te En effet au lieu de d tecter les coordonn es d une ligne altim trique issue de mesures de mar e nous pouvons ici tracer cette ligne ind pendamment des mesures en fonction de la caract ristique marine que l on veut observer 27 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard a 8 ENSTA Bretagne Conclusion En conclusion de ce projet diff rents points sont mettre en exergue Tout d abord La d finition du trait de c te est extr mement fluctuante de part la variabilit du niveau de la mer La pertinence de la d finition du trait de c te que nous avons retenue la limite entre la terre et l eau pour le niveau moyen d pend de l utilisation que l on veut faire du trac Si elle n est pas utile la d limitation de zone de s curit pour les installations anthropiques elle peut tre utile pour la mod lisation des effets physiques marins Les lev s que nous avons effectu sur la plage du Relecq Kerhuon se sont r v l s tre assez chronophages On peut se questionner sur le bien fond des lev s Argo et p destres Si la pr cision d sir e n est pas trop lev e les lev s Lidar que nous nous sommes procur s peuvent tre une alternative suffisante et bien utile L incertitude des donn es est certes plus lev e mais le temps de travail demand est beaucoup plus court D
40. te c t de notre zone de lev et avons stationn notre base chez un habitant comme le montre la Figure 2 Nous devions avoir les coordonn es de la base afin de pouvoir corriger les donn es en temps r el par la suite Pour avoir une bonne pr cision de ces coordonn es nous avons laiss notre station en base durant trois jours Figure 2 Localisation de la base RTK La deuxi me tape consistait d finir la hauteur ellipso dale du niveau de la mer mi mar e Notre d finition du trait de c te ayant t choisie il nous a fallu savoir quelle hauteur utiliser lors de nos lev s Nous avons alors d termin le niveau moyen l aide du mar graphe de l cole pos en septembre au niveau de notre zone d tude Puis l aide d un nivellement effectu par des l ves de deuxi me ann e de l ENSTA Bretagne en option hydrographie nous avons pu rattacher notre niveau moyen l ellipso de de r f rence Cette tape est d taill e au paragraphe amp lll B D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard LE N S9 ENSTA Bretagne Enfin la troisi me tape consistait faire le lev sur la plage Nous avons d au pr alable demander autorisation aux autorit s locales afin de pouvoir se d placer sur la plage avec un v hicule motoris de type Argo Nous avons alors install notre base l endroit o nous avions d termin les coordonn es pr c demment pour recevoir
41. tilis pour effectuer le lev Argo s snssssnnsseenssennnssenenssennnssennnssennnssennnssennnnsennnssenn 15 Figure 7 Constantes de d finition de la projection Lambert 93 associ au syst me g od sique fran ais RGF 93 52 Re nn nd annees EEEE eE ESEE REER 17 Figure 8 Formulaire des calculs directs et inverses de la projection L 93 associ e au RGF 93 17 Figure 9 Fen tre de commande pour manipuler le programme avec la repr sentation des choix 18 Figure 10 Trajectoire suivie par l Argo inserer 19 Figure 11 Hauteur des points mesur s par rapport l ellipso de en fonction de la distance 20 Figure 12 Superposition du post traitement et de l interpolation 20 Figure 13 Tableau r capitulatif des incertitudes 21 Figure 14 Incertitude li es l Argo iii 22 Figure 15 Incertitudes li es aux cannes iii 22 Figure 16 Superposition sur une image g or f renc e du trait de c te issu de nos lev s 23 Figure 17 Donn es altim triques propos es par Litoo3D pour le Finist re Nord 24 Figure 18 d tection du trait de c te sur le MNT 25 Figure 19 Report du trait de c te sur une image g or f renc e 25 Figure 20 Superposition sur une image g or f renc e des traits de c te issus des diff rentes 04121 da 0 10 LCR RS EE a a 26 Figure 21 Simulation du trait de c te en cas de temp te 27 Figure 23 f
42. toute l entreprise Prendre conscience du caract re primordial de chaque tape est donc n cessaire Enfin cette exp rience de travail en quipe a t fructueuse Se r partir les t ches se tenir au courant des avanc es de chacun sont les conditions essentielles au bon d roulement de la mission Ainsi le travail peut tre beaucoup plus efficace gr ce l entraide et la motivation r sultant de l effet de groupe 28 D termination du trait de c te par GNSS Calmettes Le Deunf Ramond Vieillard Bibliographie 1 Organisation Hydrographique Internationale Dictionnaire hydrographique 1998 281p Disponible sur http www iho int iho pubs standard S 32 S 32 FR pdf En ligne Consult le 05 12 2014 2 SHOM Communiqu s Disponible sur http www shom fr le shom actualites les communiques actualite detaillee article le trait de cote telechargeable sur le site du shom En ligne Consult le 05 12 2014 3 Takasu T 10 06 2011 RTKLIB ver 2 4 1 Manual Document lectronique Disponible sur www rtklib com prog manual_2 4 1 pdf En ligne Consult le20 11 2014 4 BOSSER Pierre 23 juillet 2014 Apprendre le positionnement par GNSS avec le logiciel RTKlib Document lectronique Consult le 20 11 2014 6 DIAZ M lanie et al 2014 Rattachement altim trique d un mar graphe Rapport de projet Hydrographie Brest ENSTA Bretagne Document lectronique Consult le 10 12 2014
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